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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit zum Antrieb einer Transportplattform eines Transportsystems mit einer Antriebsaufnahme, mit einem Fahrgestell, wobei das Fahrgestell über die Antriebsaufnahme in dem Transportsystem, insbesondere um eine Lenkachse, lenkbar gelagert ist, und mit mindestens zwei Antriebsrädern, die in dem Fahrgestell drehbar gelagert sind, wobei die mindestens zwei Antriebsräder mit unterschiedlichen Antriebsdrehmomenten beaufschlagt werden können. Die Erfindung betrifft auch ein Transportsystem, welches mindestens eine derartige Antriebseinheit aufweist.
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Bei dem Transport von insbesondere schweren Lasten werden vielfach spezielle Transportsysteme eingesetzt, die auch darauf ausgelegt sind, die Last eine beschränkte Strecke, wie zum Beispiel weniger als 500 m, zu transportieren. Derartige Transportsysteme müssen dazu somit nicht „autobahntauglich” sein, sondern können spezifisch auf diese kurzen Wege ausgelegt sein.
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Beispielsweise betrifft die Offenlegungsschrift
DE 1 755 126 ein Kraftfahrzeug mit einem kippbaren Behälter, welches vier angetriebene Radpaare aufweist, wobei die vorderen zwei Radpaare drehschemelgelenkt sind.
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Die Druckschrift
DE 42 046 42 C1 betrifft eine Antriebsordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Triebachse, wobei ein Einzelrad eines Zwillingsradsatzes stetig angetrieben und das andere am Antrieb ankuppelbar ist, wobei das ankuppelbare Einzelrad über eine Viskosekupplung ständig mit einer Antriebsachse verbunden ist. Durch diese Antriebsordnung sollen Probleme bezüglich des Auftretens eines Schlupfes gelöst werden.
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Die Druckschrift
DE 60116571 T2 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, betrifft eine Zwillingsradanordnung für ein schweres Fahrzeug, wobei die Zwillingsradanordnung eine erste und eine zweite Radnabe aufweist, die benachbart zueinander angeordnet sind, und die ein Differenzialgetriebe aufweist, das die erste Radnabe und die zweite Radnabe verbindet, um eine relative Drehung zwischen den genannten Radnaben zu gestatten, wenn sich das Fahrzeug entlang einer gekrümmten Bahn bewegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für ein Transportsystem sowie ein entsprechendes Transportsystem vorzuschlagen, welches eine weitere Alternative zum Transport von insbesondere schweren Lasten bildet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch ein Transportsystem mit den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Antriebseinheit für eine Transportplattform eines Transportsystems vorgeschlagen. Das Transportsystem und/oder die Transportplattform ist zum Transport für insbesondere schwere Lasten, also Lasten größer 1 t, vorzugsweise größer 5 t und insbesondere größer 30 t geeignet und/oder ausgebildet. Im Speziellen ist das Transportsystem bzw. die Transportplattform für kurze Wege ausgelegt, so dass dieses beispielsweise nicht der Straßenverkehrsordnung unterliegt. Bei anderen Ausführungsformen kann das Transportsystem aber auch für größere Strecken oder auch im Straßenverkehr, z. B. als Nutzfahrzeuge eingesetzt werden.
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Die Antriebseinheit weist eine Antriebsaufnahme und ein Fahrgestell auf, wobei das Fahrgestell über die Antriebsaufnahme in der Transportplattform gelagert ist. Optional ergänzend kann zwischen Antriebsaufnahme und Fahrgestell und/oder zwischen Antriebsaufnahme und Transportplattform noch eine Federung und/oder eine Dämpfung oder andere Zwischenbaugruppen vorgesehen sein.
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Die Antriebsaufnahme ist so ausgebildet, dass diese eine Schwenkung des Fahrgestells um einen Lenkbereich ermöglicht. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Lenkbereich um eine Lenkachse, bei abgewandelten Ausführungsformen ist es auch möglich, dass eine oder die Lenkachse während der Schwenkung entlang einer Linie geführt oder gekippt wird, um eine komplexere Lenkbewegung darzustellen, so dass sich tatsächlich ein ausgedehnter Lenkbereich ergibt, um die das Fahrgestells geschwenkt wird. Insbesondere ist die Antriebsaufnahme passiv und/oder lenkmotorenfrei ausgebildet, so dass diese keine aktiven Drehmomente für die Schwenkung des Fahrgestells erzeugt und/oder einleitet.
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Die Antriebseinheit weist mindestens zwei Antriebsräder auf, die in dem Fahrgestell drehbar gelagert sind und die die Antriebseinheit bzw. die Transportplattform bzw. das Transportsystem gegenüber einem Untergrund, wie zum Beispiel der Straße, abstützen. Die mindestens zwei Antriebsräder können mit unterschiedlichen Antriebsmomenten beaufschlagt werden. So kann ein Antriebsrad mit einem ersten Antriebsdrehmoment und ein anderes Antriebsrad mit einem anderen Antriebsmoment beaufschlagt werden, wobei sich die beiden Antriebsmomente von der Richtung und/oder vom Betrag unterscheiden. Insbesondere kann sich das Verhältnis der Antriebsdrehmomente im Betrieb über die Zeit ändern.
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Besonders bevorzugt können die mindestens zwei Antriebsräder selektiv mit unterschiedlichen Antriebsdrehmomenten beaufschlagt werden, so dass die Antriebsdrehmomente innerhalb eines Antriebsdrehmomentbereichs frei ausgewählt werden können.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit neben dem Antrieb auch zur Lenkung der Transportplattform bzw. des Transportsystems durch die Beaufschlagung der mindestens zwei Antriebsräder mit unterschiedlichen Antriebsdrehmomenten ausgebildet ist.
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Für den Antrieb bietet es sich nämlich an, die beiden Antriebsräder mit dem gleichen oder zumindest einem ähnlichen Antriebsdrehmoment zu beaufschlagen. Bei der Lenkung wird dagegen eine Relativdrehung der mindestens zwei Antriebsräder zueinander aufgrund der unterschiedlichen Antriebsdrehmomente ausgenutzt, so dass ein Schwenkmoment um die Lenkachse erzeugt wird, die zu einer Schwenkung des Fahrgestells um die Lenkachse und somit zu einer Neuausrichtung des Fahrgestells führt.
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Damit setzt die Antriebseinheit eine Doppelfunktion um, nämlich den Antrieb und die Lenkung der Transportplattform bzw. des Transportsystems. Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass der oder die Antriebsmotoren diese Doppelfunktion umsetzt und somit beispielsweise keine zusätzlichen Motoren für die Lenkungsfunktion benötigt werden.
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Unterstrichen wird der erfinderische Gedanke dadurch, dass die mindestens zwei Antriebsräder bevorzugt unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Antriebsdrehmomenten beaufschlagt werden können und/oder getrennte mechanische Antriebsstränge aufweisen. Insbesondere sind die mindestens zwei Antriebsräder nicht durch ein Getriebe gekoppelt, sie sind vorzugsweise zueinander differentialfrei ausgebildet. Insbesondere ist jedem der mindestens zwei Antriebsräder mindestens ein eigener Motor zur Beaufschlagung mit dem Antriebsdrehmoment zugeordnet. Die Unabhängigkeit der mindestens zwei Antriebsräder wird z. B. dadurch erreicht, dass bei diesen die Drehmomente vom Motor bis auf die Straße unabhängig voneinander übertragen werden.
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Die Antriebseinheit kann ein Direktantriebskonzept umsetzen, wobei beispielsweise die Motoren als Nabenmotoren ausgebildet sind. Alternativ können die Motoren über Getriebe mit den Antriebsrädern gekoppelt sein, wobei jedoch die Motoren und/oder die Getriebe vorzugsweise auf dem Fahrgestell angeordnet sind und/oder bei der Schwenkung um den Lenkbereich mitgenommen werden.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebseinheit ein oder mehrere Stützräder auf, wobei das bzw. die Stützräder gleichlaufend mit dem oder den Antriebsrädern angeordnet ist bzw. sind. Beispielsweise können die Antriebsräder auch jeweils mit einem zugeordneten Stützrad als Zwillingsräder ausgebildet sein, um höhere Lasten abtragen zu können.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Lenkachse und die mindestens zwei Antriebsräder derart angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass durch ein gegenläufiges Drehen der mindestens zwei Antriebsräder relativ zum Untergrund eine Schwenkung des Fahrgestells um die Lenkachse erzeugt wird. Damit wird es der Antriebseinheit ermöglicht, die Orientierung des Fahrgestells insbesondere stehend zu ändern, indem die Antriebsräder gegenläufig zueinander rotiert werden. Konstruktiv kann die Weiterbildung beispielsweise umgesetzt werden, indem die Antriebsaufnahme als eine Lenkaufnahme zur Schwenkung des Fahrgestells um die Lenkachse ausgebildet ist, wobei die Lenkachse mittig zwischen den mindestens zwei Antriebsrädern verläuft, so dass bei einer Schwenkung des Fahrgestells die mindestens zwei Antriebsräder einen gedachten Durchstoßpunkt der Lenkachse auf dem Boden, vorzugsweise mit gleichem Radius, umlaufen bzw. umfahren.
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In dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Antriebseinheit in der Transportplattform im Stand oder in der Fahrt für eine nächste Linearbelegung der Transportplattform zu orientieren, so dass die Lenkfunktion der Transportplattform umgesetzt wird.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebseinheit eine Feststelleinrichtung auf, die ausgebildet ist, die Schwenkung des Fahrgestells um die Lenkachse zu hemmen, insbesondere zu blockieren. Diese Feststelleinrichtung kann beispielsweise als eine Bremseinrichtung ausgebildet sein. Die Feststellung kann elektromechanisch beispielsweise über eine rastende oder eine andere Mechanik im Fahrgestell realisiert werden.
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Durch die Feststelleinrichtung kann die Positionierung und/oder Ausrichtung des Fahrgestells und somit der Antriebsräder im Fahrgestell relativ zu der Transportplattform fixiert werden. Vorteilhaft kann die Feststelleinrichtung z. B. eingesetzt werden, wenn eine Lenkbewegung nicht notwendig ist und eine Linearbewegung der Antriebseinheit erreicht werden soll. Im Betrieb kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit, zunächst durch relative Rotation der Antriebsräder zueinander eine vorgegebene Orientierung erreicht und dann über die Feststelleinrichtung diese Orientierung fixiert wird. Nachfolgend wird dann durch eine gleichgerichtete Rotation der Antriebsräder die Transportplattform in die gewählte Orientierung bewegt. Es ist auch möglich, dass die Feststelleinrichtung im Störfall aktiviert wird, um zumindest für grundlegende Verfahraktionen bewegungsfähig zu bleiben.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Antriebseinheit einen Drehwinkelgeber aufweist, der ausgebildet ist, den Lenkwinkel der Lenkachse zu erfassen. Der Drehwinkelgeber ist somit der Ist-Wert-Geber für die Steuerung bzw. die Lenkung der Antriebseinheit bzw. der Transportplattform. Es kann sich hierbei um ein inkrementelles System handeln, wobei eine Referenzdrehung zur Initialisierung des Drehwinkelgebers durch eine Schwenkung oder Rotation des Fahrgestells durch ein gegenläufiges Rotieren der Antriebsräder umgesetzt wird. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Drehwinkelgeber als ein absoluter Drehwinkelgeber ausgebildet ist, um eine derartige Referenzfahrt vermeiden zu können.
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Der mögliche Lenkwinkel kann wahlweise begrenzt sein, zum Beispiel auf einen Gesamtlenkwinkelbereich von kleiner 180°, insbesondere kleiner als 90°, oder es können Schwenkungen bis 360° oder sogar Rotationen größer 360° (Endlosdrehungen) durchgeführt werden. Im letztgenannten Fall ist es bevorzugt, wenn Energiezuführungen für die Motoren der Antriebsräder über eine Drehdurchführung in der Antriebsaufnahme durchgeschleift werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit eine Steuereinrichtung und/oder ist mit dieser koppelbar, wobei die Steuereinrichtung programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch ausgebildet ist, die Antriebseinheit für einen Antriebsvorgang und für einen Lenkvorgang der Transportplattform anzusteuern. Insbesondere ist die Steuereinrichtung ausgebildet, jedes der Antriebsräder selektiv anzusteuern, zum Beispiel indem jeder Motor bzw. jede Motorengruppe, der dem jeweiligen Antriebsrad zugeordnet ist, einzeln angesteuert wird. Bei der Ansteuerung kann es sich auch um eine Regelung, insbesondere Lageregelkreis handeln. Derartige Ansteuerungssysteme sind beispielsweise unter dem Namen X-By-Wire oder Drive-By-Wire bekannt. In dieser Ausgestaltung übernimmt die Steuereinrichtung die Aufgabe der Synchronisation der Antriebsräder eines Fahrgestells, so dass ein virtuelles oder elektronisches Differential gebildet ist. Die Übertragung der Steuersignale kann beispielsweise über einen Bus, insbesondere CAN-Bus oder FlexRay-Bus, erfolgen.
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Es ist auch möglich dass die Steuereinrichtung als eine Mastersteuerung für eine oder mehrere Antriebseinheiten einer Transportplattform oder eines Transportsystems ausgebildet ist, wobei den Motoren, vorzugsweise allen Motoren, jeweils eine Slave-Einheit zugeordnet ist, die die lokale Kontrolle, insbesondere Steuerung oder Regelung, des Motors übernimmt. Bei manchen Ausführungsformen kann die Slave-Einheit und der Motor eine Einbaueinheit bilden und somit insbesondere einen ”intelligenten” Motor repräsentieren.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Transportsystem mit den Merkmalen des Anspruches 12. Das Transportsystem weist mindestens eine Transportplattform auf, wobei die Transportplattform mindestens eine der Antriebseinheiten der vorhergehenden Ansprüche bzw. wie sie zuvor beschrieben wurde, umfasst. Insbesondere wird die Transportplattform durch mindestens eine der Antriebseinheiten angetrieben und gelenkt. Die Transportplattform ist vorzugsweise als eine funktionelle Einrichtung zu verstehen, welche die Aufnahme oder Auflage einer Last erlaubt. Es ist z. B. möglich, dass die Transportplattform und/oder das Transportsystem als ein Gabelstapler, Führerloses Transportsystem (FTS), Schwertransporter, Nutzfahrzeug, LKW ausgebildet ist.
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Bei einer möglichen Ausführungsform weist die Transportplattform ergänzend passive Stützradeinheiten auf, welche sowohl schwenkbar als auch schwenkfest an der Transportplattform angebracht sein können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Transportplattform mehrere Antriebseinheiten auf, welche gemeinsam durch eine Steuereinrichtung angesteuert werden, wobei die Steuereinrichtung sowohl die Antriebsfunktion als auch die Lenkfunktion des Transportsystems über die Antriebseinheiten steuert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Transportplattform vier derartige Antriebseinheiten mit insgesamt acht angetriebenen Antriebsrädern aufweist, wobei die Steuereinrichtung programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch zur Ansteuerung dieser acht Antriebsräder ausgebildet ist. Es ist bei einer anderen Ausführung auch möglich, dass die Transportplattform nur eine einzige derartige Antriebseinheit aufweist und zwei passive Stützradeinheiten aufweist, so dass hier die Transportplattform als ein Dreirad mit einer eingeschränkten Manövrierfähigkeit ausgeführt ist.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Transportsystem mehrere Transportplattformen, wie sie zuvor beschrieben wurden, auf, wobei die Transportplattformen miteinander zu einer Großplattform koppelbar sind. Das Transportsystem bildet somit einen modularen Baukasten mit einer beliebigen Auswahl an Transportplattformen, die nach Bedarf miteinander zu der Großplattform gekoppelt werden können. Zur Steuerung der Großplattform ist vorgesehen, dass eine der Steuereinrichtungen als Mastersteuereinrichtung ausgebildet und/oder eingesetzt wird, so dass diese die Antriebseinheiten in den mehreren gekoppelten Transportplattformen für einen Antriebsvorgang und für einen Lenkvorgang der Großplattform ansteuert.
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Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass je nach Größe oder Masse der zu transportierenden Last mehrere Transportplattformen bedarfsgerecht miteinander gekoppelt werden können. Zum einen erfolgt eine mechanische Kopplung der Transportplattformen, so dass diese konstruktiv die Großplattform bilden. Zum anderen werden die Antriebseinheiten steuerungstechnisch in der Steuereinrichtung gekoppelt, so dass die Großplattform, zum Beispiel wie eine einzelne Transportplattform, gesteuert werden kann.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Antriebseinheit als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine alternative Ausführungsform der Antriebseinheit als in der 1;
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3 eine dritte Ausführungsalternative der Antriebseinheit in der 1;
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4 eine vierte Ausführungsalternative der Antriebseinheit in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung;
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5 eine fünfte Ausführungsform der Antriebseinheit ebenfalls in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung;
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6 eine Unteransicht einer Transportplattform mit der Antriebseinheit gemäß der 3;
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7 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Transportplattform mit mehreren Antriebseinheiten gemäß der 4;
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8 eine etwas abgewandelte Ausführungsform der Transportplattform in der 7;
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9a–e die Transportplattform der vorherigen Figuren i verschiedenen Lenkpositionen;
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10 eine schematische dreidimensionale Draufsicht auf eine Antriebseinheit als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Antriebseinheit 1, welche in einer Transportplattform 2 angeordnet ist und die ein Fahrwerk für die Transportplattform 2 bildet. Die Transportplattform 2 ist nur abschnittsweise dargestellt und kann mehrere der Antriebseinheiten 1 umfassen. Die Transportplattform ist für einen Transport von schweren Lasten im Multi-Tonnen-Bereich ausgelegt und kann einen beliebigen Aufbau tragen.
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Die Antriebseinheit 1 umfasst ein Fahrgestell 3, welches über eine Antriebsaufnahme 4 um eine Lenkachse 5 drehbar oder schwenkbar relativ zu der Transportplattform 2 gelagert ist. Die Lenkachse 5 erlaubt eine Verschwenkung des Fahrgestells 3 relativ zu der Transportplattform 2 um einen Schwenk- oder Lenkwinkel. An dem Fahrgestell 3 sind zwei Antriebsräder 6 voneinander beabstandet, jedoch parallel zueinander angeordnet, welche über jeweils einen eigenen Motor 7 angetrieben werden können. Die Motoren 7 können z. B. über ein Getriebe, einen Riemen oder eine Kette mit den Antriebsrädern 6 gekoppelt sein, auch der Einsatz von Direktantriebsmotoren, insbesondere Nabenmotoren ist möglich. In der gezeigten Draufsicht ist die Lenkachse 5 zwischen den beiden Antriebsrädern 6 und parallel zu diesen ausgerichtet angeordnet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Motoren 7 nur die Übertragung eines Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder 6 ermöglichen, die Antriebsaufnahme 4 dagegen passiv ausgebildet ist, insbesondere ist sie motorenfrei bezüglich der Schwenkbewegung realisiert.
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An der Antriebsaufnahme 4 befindet sich eine Feststelleinrichtung 8, die ausgebildet ist, die Schwenkbewegung des Fahrgestells 3 um die Lenkachse 5 zu blockieren. Ferner ist ein Drehwinkelgeber 9 an der Antriebsaufnahme angesetzt, welcher den Schwenkwinkel erfasst.
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Die Steuerung der Motoren 7 übernimmt eine Steuereinrichtung 10, welche als Eingangsgröße den aktuellen Schwenkwinkel von dem Drehwinkelgeber erhält und welche die Antriebsräder 6 gemäß der gewünschten Betriebsart: Geradeausfahrt, Kurvenfahrt oder Drehung auf der Stelle ansteuert. Insbesondere ist zwischen den zwei Antriebsrädern 6 kein Differential oder eine andere getriebeähnliche Kopplung vorgesehen. Dagegen übernimmt die Steuereinrichtung 10 die Synchronisation der beiden Motoren 7 ggfs. über den Einsatz von den Motoren 7 individuell zugeordneten Slave-Steuereinrichtungen (nicht gezeigt) und wirkt dabei als ein virtuelles oder elektronisches Getriebe. Derartige Antriebskonzepte sind beispielsweise als X-By-Wire oder Drive-By-Wire bekannt. Die Übertragung der Steuersignale von der Steuereinrichtung zu den Motoren 7 kann beispielsweise über ein Bussystem, insbesondere einen CAN-Bus oder FlexRay-Bus, erfolgen.
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Funktionell betrachtet können die beiden Antriebsräder 6 im Gleichlauf einen Antrieb für die Transportplattform 2 bilden, wobei die Antriebsräder 6 gleichlaufend die Transportplattform 2 in die Blattebene hinein oder aus der Blattebene hinaus antreiben. Bei unterschiedlichen Drehmomenten oder Drehgeschwindigkeiten richtet sich das Fahrgestell 3 um die Lenkachse 5 selbsttätig oder frei aus und die Transportplattform 2 wird entlang einer Kurvenbahn angetrieben. Ein Spezialfall bildet ein gegenläufiges Antreiben der Antriebsräder 6, wobei diese dann das Fahrgestell 3 um die Lenkachse 5 drehen. Bei diesem Spezialfall kann somit das Fahrgestell 3, ohne die Transportplattform 2 zu bewegen, orientiert bzw. ausgerichtet werden.
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Die Steuereinrichtung 10 ist zudem ausgebildet, die Feststelleinrichtung 8 anzusteuern, wenn das Fahrgestell 3 eine gewünschte Orientierung bzw. einen gewünschten Lenkwinkel erreicht hat. Die Lenkbewegungen und auch die Antriebsbewegungen können durch die selektive Ansteuerung der Antriebsräder 6 verschleißarm durchgeführt werden.
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Bei einem funktionellen Versagen von einem der Motoren 7 kann auch ein Notbetrieb umgesetzt werden, indem die Feststelleinrichtung 8 gelöst wird, der verbleibende Motor 7 das Fahrgestell 3 um die Lenkachse 5 dreht, nachfolgend die Festelleinrichtung 8 aktiviert wird und die aktuelle Ausrichtung oder Orientierung fixiert. Auch wenn nur der verbleibende Motor 7 aktiviert wird, wird die Transportplattform 2 in die fixierte Richtung angetrieben.
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Die 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile bezeichnen. Im Gegensatz zu der 1 zeigt die Antriebseinheit 1 in der 2 zusätzliche Stützräder 11, welche jeweils den Antriebsrädern 6 zugeordnet sind, so dass sich jeweils Zwillingsräder bilden. Die Stützräder 11 werden nur passiv mitgeführt, sind somit nicht durch die Motoren 7 angetrieben. Ist eine zusätzliche Antriebskraft notwendig, so können statt der Stützräder 11 oder ergänzend dazu weitere Antriebsräder 6 als Zwillingsräder angesetzt werden oder einem Antriebsrad 6 mehrere Motoren 7 zugeordnet werden.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Antriebseinheit 1 in einer anderen Darstellung. In dieser Darstellung sind die Motoren 7 als Direktmotoren ausgebildet, über die die Antriebsräder 6 auch gelagert sind. In der gezeigten Seitenansicht bildet das Fahrgestell 3 mit den Achsbeinen 12 eine u-förmige Form, wobei die Antriebsräder 6 platzsparend innerhalb des U's angeordnet sind.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei auch hier die Antriebsräder 6 innerhalb eines Bereiches angeordnet sind, die durch die Achsbeine 12 gebildet sind. Die Motoren 7 sind bei dieser Ausführungsform über ein seitliches Getriebe 13 mit den Antriebsrädern gekoppelt.
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5 zeigt ein nächstes Ausführungsbeispiel der Antriebseinheit, wobei hier die Motoren 7 als Nabenmotoren ausgebildet sind. Besonders interessant ist hierbei, dass die Antriebsräder 6 unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Wie bei allen anderen Ausführungsformen erstreckt sich die Lenkachse 5 zwischen den Antriebsrädern 6. Bei manchen Ausführungsbeispielen kreuzen sich die die Lenkachse 5 und die Drehachse der Antriebsräder 6.
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Die 6 zeigt in einer Unteransicht eine Transportplattform 2, welche zur Steuerung und zur Lenkung eine Antriebseinheit 1 gemäß einer der vorhergehenden Figuren aufweist und ergänzend zwei Stützeinrichtungen 15, so das sich eine dreiecksförmige Abstützung der Transportplattform 14 ergibt. Für den Antrieb und für die Lenkung wird nur die Antriebseinheit 1 eingesetzt, die Stützeinrichtungen 15 sind als passive Fahrwerkskomponenten ausgebildet. Die Räder der Stützeinrichtung 15 können schwenkbar oder auch schwenkfest angeordnet sein.
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Die 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Transportplattform 2, welche eine in etwa rechteckige Form aufweist, wobei in jedem Eckenbereich eine Antriebseinheit 1 angeordnet ist. Sämtliche Antriebseinheiten 1 sind mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung 10 verbunden, die die Antriebseinheiten miteinander koordiniert, so dass die Antriebseinheiten 1 gemeinsam eine Geradeausfahrt, Kurvenfahrt oder eine Neuausrichtung der Antriebseinheiten 1 durchführen.
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Die 8 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform in der 7, wobei diese Transportplattform 2 nur drei Antriebseinheiten 1 aufweist, die dreiecksförmig angeordnet sind und dafür zwei zusätzliche Stützeinrichtungen 14 zeigt, die in diesem Beispiel schwenkbar an der Transportplattform 2 angeordnet sind. Die Räder der Stützeinrichtungen 14 sind zu den zugeordneten Schwenkachsen versetzt, angeordnet, um eine Schwenkung aus nahezu jeder Position zu ermöglichen, insbesondere durchstößt die Schwenkachse das zugeordnet Rad nicht.
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Die 9a bis 9d zeigen in einer schematischen dreidimensionalen Draufsicht mehrere der Transportplattformen 2, wobei die jeweiligen, nur schematisch angedeuteten Antriebseinheiten 1 verschiedene Schwenkwinkel einnehmen, um die Lenkungsfunktion zu demonstrieren. In der 1 sind alle Antriebseinheiten 1 so orientiert, dass die Transportplattform in Richtung des Pfeils 15 verfahren werden kann. Bei den 9b und c sind die Antriebseinheiten 1 demgegenüber jeweils um 90° bzw. ca. –30 verschwenkt, so dass der Pfeil 15 der möglichen Bewegungsrichtung in eine andere Richtung weist. In der 9d sind die Antriebseinheiten 1 so ausgerichtet, dass die Transportplattform 2 auf der Stelle rotiert werden kann. Die 9e zeigt dagegen eine Parkposition, da in der gezeigten Ausrichtung sich die Antriebseinheiten gegenseitig blockieren.
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Durch an den Transportplattformen 2 angebrachte, mechanische Schnittstellen 16 können die Transportplattformen 2 miteinander gekoppelt werden, so dass eine Großplattform (nicht gezeigt) gebildet ist. Z. B. könnte aus den Transportplattformen in den 9a bis 9e eine Fünfer-Reihe als Großplattform gebildet werden. Bedarfsgerecht könnten auch nur zwei, drei oder vier der Transportplattformen 2 miteinander verbunden werden.
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Die Steuereinrichtung 10 ist so ausgeführt, dass diese sämtliche Antriebseinheiten 1 der derart gebildeten Großplattform ansteuern kann, so dass z. B. die insgesamt 20 Antriebseinheiten 1 der Fünfer-Reihe mit der Steuereinrichtung 10 bedienbar ist.
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Die 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einer Antriebseinheit, welche – z. B. im Vergleich mit der 5 – mit einem Riemenantrieb mit Riemen 17 ausgestattet ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Motoren 7 gleichgerichtet mit den Drehachsen der Antriebsräder 6 angeordnet, jedoch außermittig positioniert. Über die Riemen 17 wird das Antriebsdrehmoment von den Motoren 7 auf die Antriebsräder 6 übertragen, wobei jedem Antriebsrad 6 ein Riemen 17 und ein Motor 7 zugeordnet ist. Die Antriebseinheit 1 ist über die Antriebsaufnahme 4 in der Transportplattform 2 dreh- und/oder schwenkbar gelagert. Der Drehwinkelgeber 9 ist unter der Transportplattform 2 positioniert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebseinheit
- 2
- Transportplattform
- 3
- Fahrgestell
- 4
- Antriebsaufnahme
- 5
- Lenkachse
- 6
- Antriebsräder
- 7
- Motor
- 8
- Feststelleinrichtung
- 9
- Drehwinkelgeber
- 10
- Steuereinrichtung
- 11
- Stützräder
- 12
- Achsbeine
- 13
- Getriebe
- 14
- Stützeinrichtungen
- 15
- Pfeil
- 16
- mechanisch Schnittstellen
- 17
- Riemen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1755126 A [0003]
- DE 4204642 C1 [0004]
- DE 60116571 T2 [0005]
