DE102018008631A1

DE102018008631A1 - Amphibienfahrzeug

Info

Publication number: DE102018008631A1
Application number: DE102018008631.4A
Authority: DE
Inventors: Gido Genschorek
Original assignee: BPG BETEILIGUNGS GmbH
Current assignee: BPG BETEILIGUNGS GmbH
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-05-14
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: DE102018008631B4

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Amphibienfahrzeug zum Befahren von Wasser und Land mindestens aufweisend einen Schwimmkörper (1) zur Personen- und/oder Lastaufnahme mit mindestens drei Rädern (3) und Radaufhängungen (5) am Schwimmkörper, einem Antrieb für die Räder (3), die für die Land- und die Wasserfahrt genutzt werden, und mit einer Steuereinrichtung für die Fahrtrichtung, wobei der Schwimmkörper (1) trogförmig ausgebildet ist mit einer bugseitig und/oder heckseitig angeschrägten Wand oder einer halbzylinderförmigen und/oder einer halbkegelförmigen Wand (2), die Räder (3) Speichen- oder Scheibenräder sind und der Durchmesser der Räder (3), die Radaufhängungen (5) und der Auftrieb für den Schwimmkörper (1) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Naben (4) der Räder bei Wasserfahrt über der Wasseroberfläche (13) liegen und die Räder (3) den Schwimmkörperboden überragen, so dass eine Bodenfreiheit (4) bei Landfahrt besteht. Des weiteren wird ein vorteilhafter Kurbeltrieb vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Amphibienfahrzeug für die Fortbewegung zu Wasser und zu Land.
Derartige Fahrzeuge sind bekannt.
Aus der DE 30 690 U ist bereits eine fahrradähnliche Radschwimmeinrichtung bekannt, die als Räder zylindrische oder kugelförmige Gebilde aufweist, deren spezifisches Gewicht geringer als dasjenige vom Wasser ist, d. h. diese Gebilde tragen die Einrichtung schwimmend auf dem Wasser, wobei die Eintauchtiefe von Gewicht der transportierenden Personen abhängt. Die Antriebsordnung ist durch ein Schutzblech von der Umgebung abgeschirmt. Für die Wasser- und Landfahrt wird ein Antriebssystem genutzt.
Die AT 12 761 U1 2012-11-15 beschreibt ein Amphibienfahrzeug mit einem wasserdichten, wannenartigen Fahrzeugrumpf mit üblicher Kfz-Ausstattung mit Antriebsaggregat und zumindest drei Rädern und einem Schiffsantrieb sowie mit zwei Schwimmkörpern, die für Wasserfahrten ausklappbar sind. So auch die DE 24 38 155 A1 .
Die DE 10 2010 039 897 A1 und die EP 2 734 389 und die EP 2 311 668 A1 sehen ein einziehbares bzw. ein klappbares Fahrwerk für Amphibienfahrzeuge vor.
Nachteilig bei diesen beiden Varianten ist der hohe maschinenbautechnische Aufwand einerseits und andererseits die damit einhergehende Gewichtszunahme. Darüber hinaus bekommen wesentliche Teile der Antriebstechnik zumindest teilweise Wasserkontakt, was zusätzliche korrosionsschützende Maßnahmen erfordert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein leichtes geräumiges umweltfreundliches Amphibienfahrzeug vorzuschlagen, das wartungsarm ist und ohne Umbauten eine Land- und Wasserfahrt gestattet. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein vorteilhaftes Antriebskonzept vorzuschlagen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Anspruch 12 beschreibt eine Erweiterungsform des Amphibienfahrzeuges für die Wasserfahrt. Anspruch 14 beschreibt einen vorteilhaften Kurbeltrieb. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Für ein Amphibienfahrzeug zum Befahren von Wasser und Land mindestens aufweisend einen Schwimmkörper zur Personen und/oder Lastaufnahme mit mindestens drei Rädern und Radaufhängungen am Schwimmkörper, einem Antrieb für die Räder und mit einer Steuereinrichtung für die Fahrtrichtung, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Schwimmkörper trogförmig ausgebildet ist mit einer bugseitig und/oder heckseitig angeschrägten Wand oder einer halbzylinderförmigen und/oder einer halbkegelförmigen Wand, die Räder Speichen- oder Scheibenräder sind und der Durchmesser der Räder, die Radaufhängungen und der Auftrieb für den Schwimmkörper so aufeinander abgestimmt sind, dass die Naben der Räder bei Wasserfahrt über der Wasseroberfläche liegen und die Räder den Schwimmkörperboden überragen, so dass eine Bodenfreiheit bei Landfahrt besteht.
Damit werden die Voraussetzungen geschaffen, dass sich alle korrosionsanfälligen und geschmierten Antriebsteile außerhalb des Wassers befinden. Das senkt den Wartungsaufwand und beugt Umweltverschmutzungen durch in das Wasser abgegebene Schmierstoffe vor.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Schwimmkörper aus einer AlMg₃ - Legierung hergestellt. Diese Legierung ist hoch wasserbeständig, was den Wartungsaufwand weiter senkt. Ebenso kann ein Kunststoff oder eine Kombination von Kunststoff und AlMg₃ - Legierung genutzt werden.
Die Räder können bug- und heckseitig oder bug- und steuer- und backbordseitig oder heck- und steuerbord und -backbordseitig oder steuerbord- und backbordseitig angeordnet sein.
Die Steuerung zur Bestimmung der Fahrtrichtung erfolgt über das mindestens eine bugseitig oder heckseitig angeordnete Rad oder die dort befindlichen Räder oder durch ein Paar steuerbord- und backbordseitig angeordneter Räder.
Als Antrieb für die Räder ist jeweils ein Naben-, Mittel-, Felgen oder Reibrollenmotor vorgesehen, der von einer Batterie im Schwimmkörper gespeist wird. Die Batterie wiederum kann bei Bedarf durch einen kleinen Verbrennungsmotor mit Generator oder Solarzellen gespeist werden.
Bevorzugt kommen Reibrollenmotore zum Einsatz, da diese weit ab von der Wasseroberfläche angeordnet werden können.
Um das Drehen der Räder optimal für den Vortrieb im Wasser zu nutzen, werden zusätzlich Antriebsschaufeln genutzt. So sieht eine Ausführung vor, dass im Eintauchbereich der angetriebenen Räder in das Wasser die Speichen oder Scheiben der Räder über seitwärts nach außen und/oder innen, d.h. zum Schwimmkörper hin und vom Schwimmkörper weg weisende Antriebsschaufeln verfügen.
Bei einer anderen Ausführung können an den Radnaben ein- oder beidseitig Kurbeln angeordnet sein, die in ihrem Eintauchbereich in das Wasser ebenfalls vom Rad wegweisende Antriebsschaufeln besitzen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Räder bis in den Eintauchbereich in das Wasser mit einem Radkasten umhüllt sind. Dieser sollte luftdicht sein, so dass sich im Radkasten ein Luftpolster bildet.
Diese Ausgestaltung wird vorteilhaft im Wasser mit Wellengang eingesetzt.
Eine Erweiterung des Amphibienfahrzeugs für die Wasserfahrt lässt sich dadurch erzielen, dass auf den ersten Schwimmkörper ein trogförmiger zweiter Schwimmkörper lösbar angeordnet ist, der in die Ebene des ersten Schwimmkörpers abklappbar und mit dem ersten Schwimmkörper verriegelbar ist. Die Nutzfläche vergrößert sich so bis zu 100%. Dieser trogförmige zweite Schwimmkörper übernimmt bei Landfahrt die Dachfunktion und verfügt deshalb über durchsichtige Abschnitte in seinen Wänden.
Das Abklappen von oder Aufklappen auf den ersten Schwimmkörper erfolgt über eine gemeinsame Schwenkachse.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiter ein Kurbeltrieb für den Antrieb der Räder des Amphibienfahrzeuges.
Der Kurbeltrieb für ein Amphibienfahrzeug zum Befahren von Wasser und Land mindestens aufweisend einen Schwimmkörper zur Personen- und/oder Lastaufnahme mit mindestens drei Rädern und Radaufhängungen am Schwimmkörper und einem Antrieb für die Räder, sowie mit mindestens einer an einer Nabe eines Rades angeordneten Kurbel, sieht vor, dass die Kurbel oder die Kurbeln ein- oder beidseitig an den Radnaben angreifen und im Eintauchbereich in das Wasser Antriebsschaufeln aufweisen.
Der Antrieb für die Räder ist bevorzugt jeweils ein Naben-, Mittel-, Felgen oder Reibrollenmotor, der von einer Batterie gespeist wird. Die Kurbeln sind so mit der jeweiligen Nabe des Rades gekoppelt, dass sie mit dem Rad mitdrehen und über die Antriebsschaufeln den Vortrieb erzeugen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kurbeln weiter mit Pedalen versehen. Bevorzugt sind dann Antriebsschaufeln an den Pedalen angeordnet. Dadurch besteht die Möglichkeit, bei Bedarf den Antrieb auf menschliche Tretbewegungen auf die Pedale umzustellen.
Bei elektromotorischem Antrieb wären die Pedale dann in einer strömungstechnisch günstigen Position festzustellen, damit die an den Pedalen angeordneten Antriebsschaufeln ihren Beitrag zum Vortrieb leisten können.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

1 ein Amphibienfahrzeug,
2 einen Antrieb für die Wasserfahrt,
3 ein erweiterbares Amphibienfahrzeug und
4 einen Kurbeltrieb mit Pedal.

Das in 1 dargestellte Amphibienfahrzeug weist einen trogförmigen Schwimmkörper 1 mit einer bugseitig angeschrägten Wand 2 auf, der mit vier Rädern 3 an Radaufhängungen 5 ausgerüstet ist. Von den vier Rädern 3 sind entweder die bugseitigen Räder 3 oder die heckseitigen Räder 3 oder alle vier Räder 3 antreibbar.
Ebenso erfolgt die Lenkung über eines dieser Radpaare oder alle vier Räder 3.
Der Durchmesser der Räder 3, die Radaufhängungen 5 und der Auftrieb für den Schwimmkörper 1 so aufeinander abgestimmt sind, dass die Naben 4 der Räder bei Wasserfahrt über der Wasseroberfläche 13 liegen und die Räder 3 den Schwimmkörperboden überragen, so dass eine Bodenfreiheit 4 bei Landfahrt besteht.
Der Antrieb der Räder 3 erfolgt über einen Elektromotor - hier einen Reibrollenmotor, der oberhalb des jeweiligen Rades 3 angeordnet ist.
Er wird von einer im Schwimmkörper 1 angeordneten Batterie gespeist, die während der Land- und/oder Wasserfahrt mittels eines Verbrennungsmotors und Generators und/oder durch Sonnenenergie nachladbar ist.
Die Batterie und/oder der Verbrennungsmotor mit Generator sind bevorzugt gekapselt in einer Aufnahme des Schwimmkörpers angeordnet und können so bequem aus den Schwimmkörper bei Nichtbenutzung und/oder im Winter entnommen und gesondert gelagert werden.
Ebenso ist vorgesehen, dass die Radaufhängungen 5 lösbar mit dem Schwimmkörper 1 verbunden sind und vorzugsweise nach oben vom Schwimmkörper 1 abnehmbar sind. Das ist insbesondere für die Durchführung von Wartungsarbeiten von Vorteil.
Weiter wird angedeutet, dass die Räder bis in den Eintauchbereich in das Wasser mit einem Radkasten 9 umhüllt sind. Dies gewährleistet auch bei Wellengang einen Schutz der Antriebstechnik vor Wasser. Wird dieser Radkasten nach oben luftdicht ausgeführt, besteht bei Wasserfahrt hier ein Luftkissen, was dem Auftrieb dienen kann.
Zum Antrieb bei Wasserfahrt können an den Speichen der Speichenräder Antriebsschaufeln 7 in dem Bereich angeordnet sein, der Wasserkontakt hat.
Dargestellt in 2 wird eine andere Ausführung, nämlich dass die Räder - zumindest die angetriebenen Räder - ein oder beidseitig an den Naben 4 angeordnete Kurbeln 8 aufweisen, die wiederum mit Antriebsschaufeln 7 versehen sind, vergleichbar mit einem Fahrradpedal, wobei das Pedal jetzt eine Antriebsschaufel ist und um diese Funktion zu erfüllen in der Bewegung begrenzt ist.
Diese Kurbeln 8 können ein- oder beidseitig an der jeweiligen Nabe 4 des Rades 3 angeordnet sein - befinden sie sich nicht außen, werden sie durch das jeweilige Rad 3 verdeckt.
3 zeigt eine Erweiterungsform des Amphibienfahrzeuges für Wasserfahrt, ohne dass zulässige Abmaße für Landfahrten überschritten werden. Vorgesehen ist hier, dass auf den ersten Schwimmkörper 1 ein trogförmiger zweiter Schwimmkörper 10 lösbar angeordnet ist, der in die Ebene des ersten Schwimmkörpers 1 abklappbar und mit dem ersten Schwimmkörper 1 verriegelbar ist und das Abklappen von oder Aufklappen auf den ersten Schwimmkörper 1 über eine gemeinsame Schwenkachse 12 erfolgt, die quer zur Längsachse der Schwimmkörper 1, 10 angeordnet ist.
Um die notwendigen Sichtverhältnisse zu gewährleisten, ist der zweite auf- bzw. abklappbare Schwimmkörper 1 mit durchsichtigen Abschnitten versehen, während ansonsten der Schwimmkörper aus der wasserbeständigen AlMg₃ - Legierung besteht.
4 zeigt einen Kurbeltrieb für ein Rad 3 an einem Schwimmkörper 1 eines Amphibienfahrzeugs zum Befahren von Wasser und Land. Das Rad 3 ist über eine Radaufhängung ,5' mit dem Schwimmkörper 1 verbunden. Das Rad 3 weist eine Nabe 4 auf, in der ein Nabenmotor angeordnet ist zum Antrieb des Rades 3. An der Nabe 4 greift auf jeder Seite eine Kurbel 8 an, die beim elektromotorischen Nabenantrieb mit dem Rad 3 mitdrehen. Die Kurbeln 8 allein können im Eintauchbereich in das Wasser Antriebsschaufeln 7 aufweisen.
Bei der dargestellten Ausführung sind die Kurbeln 8 weiter mit jeweils einem Pedal 15 ausgerüstet, die gleichzeitig Träger der Antriebsschaufeln 7 sind.
Bei einem elektromotorischen Antrieb lassen sich die Pedale 15 gegenüber den Kurbeln 8 feststellen, so dass die Antriebsschaufeln 7 mit dem Rad 3 mitdrehen und für Vortrieb sorgen. Fällt der elektromotorische Antrieb aus, wird die Feststellung der Pedale 15 gegenüber den Kurbeln 8 gelöst und das Rad 3 durch menschliche Tretbewegungen bewegt. Gleichzeitig sorgen die mit den Pedalen 15 verbundenen Antriebsschaufeln 7 für den Vortrieb.
Vorteilhaft ist es deshalb, wenn der Durchmesser der Räder 3, die Radaufhängungen 5 und der Auftrieb für den Schwimmkörper 1 so aufeinander abgestimmt sind, dass die Pedale 15 bei Wasserfahrt stets über der Wasseroberfläche 13 liegen.
Mit dem vorgeschlagenen Amphibienfahrzeug werden die verschiedensten Freizeitbedürfnisse befriedigt wie z. B. Angeln auf einem schilfbewachsenen See, Tierbeobachtung, Jagd usw. Ebenso lassen sich Wasser- und Landwanderungen durchführen.
Des Weiteren bestehen Möglichkeiten für einen professionellen Zugang zu bisher nur in bestimmten Jahreszeiten erreichbaren Gegenden wie Mooren, Feuchtgebiete usw.
Bezugszeichenliste

1: trogförmiger Schwimmkörper
2: bugseitige Wand
3: Räder
4: Naben der Räder
5: Radaufhängung
6: Speichen
7: Antriebsschaufeln
8: Kurbel
9: Radkasten
10: aufklappbarer Schwimmkörper
11: durchsichtige Wandabschnitte
12: Schwenkachse
13: Wasseroberfläche
14: Bodenfreiheit bei Landfahrt
15: Pedale

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 30690 U [0002]
AT 12761 U1 [0003]
DE 2438155 A1 [0003]
DE 102010039897 A1 [0004]
EP 2734389 [0004]
EP 2311668 A1 [0004]

Claims

Amphibienfahrzeug zum Befahren von Wasser und Land mindestens aufweisend einen Schwimmkörper (1) zur Personen- und/oder Lastaufnahme mit mindestens drei Rädern (3) und Radaufhängungen (5) am Schwimmkörper, einem Antrieb für die Räder (3), die für die Land- und die Wasserfahrt genutzt werden, und mit einer Steuereinrichtung für die Fahrtrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (1) trogförmig ausgebildet ist mit einer bugseitig und/oder heckseitig angeschrägten Wand oder einer halbzylinderförmigen und/oder einer halbkegelförmigen Wand (2), die Räder (3) Speichen- oder Scheibenräder sind und der Durchmesser der Räder (3), die Radaufhängungen (5) und der Auftrieb für den Schwimmkörper (1) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Naben (4) der Räder bei Wasserfahrt über der Wasseroberfläche (13) liegen und die Räder (3) den Schwimmkörperboden überragen, so dass eine Bodenfreiheit (4) bei Landfahrt besteht.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (1) aus AlMg₃ - Material und/oder einem Kunststoff bestehen.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängungen (5) lösbar mit dem Schwimmkörper (1) verbunden sind und vorzugsweise nach oben vom Schwimmkörper (1) abnehmbar sind.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (3) bug- und heckseitig oder bug- und steuer- und backbordseitig oder heck- und steuerbord und backbordseitig oder backbord- und steuerbordseitig angeordnet sind.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine bugseitig oder heckseitig angeordnete Rad (3) oder die Räder (3) steuerbar sind zur Bestimmung der Fahrtrichtung.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Räder (3) jeweils ein Naben-, Mittel-, Felgen oder Reibrollenmotor ist, der von einer Batterie im Schwimmkörper (1) gespeist wird.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Eintauchbereich der Räder (3) in das Wasser an den Speichen (6) oder Scheiben der Räder (3) seitwärts nach außen und/oder nach innen weisende Antriebsschaufeln (7) angeordnet sind.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnaben (4) ein- oder beidseitig Kurbeln (8) aufweisen, die im Eintauchbereich in das Wasser Antriebsschaufeln (7) aufweisen.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbeln (8) weiter mit Pedalen (15) versehen sind.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsschaufeln (7) an den Pedalen (15) angeordnet sind.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (3) bis in den Eintauchbereich in das Wasser mit einem Radkasten (9) umhüllt sind.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf den ersten Schwimmkörper (1) ein trogförmiger zweiter Schwimmkörper (10) lösbar angeordnet ist, der in die Ebene des ersten Schwimmkörpers (1) abklappbar und mit dem ersten Schwimmkörper (1) verriegelbar ist.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Abklappen von oder Aufklappen auf den ersten Schwimmkörper (1) über eine gemeinsame Schwenkachse (12) erfolgt.
Kurbeltrieb für ein Amphibienfahrzeug zum Befahren von Wasser und Land mindestens aufweisend einen Schwimmkörper (1) zur Personen- und/oder Lastaufnahme mit mindestens drei Rädern (3) und Radaufhängungen (5) am Schwimmkörper (1) und einem Antrieb für die Räder (3), die für die Land- und die Wasserfahrt genutzt werden, wobei die Räder (3) mit mindestens einer an einer Nabe (4) eines Rades (3) angreifenden Kurbel (8) ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbel (8) oder die Kurbeln (8) ein- oder beidseitig an den Radnaben (4) angreifen und im Eintauchbereich in das Wasser Antriebsschaufeln (7) aufweisen.
Kurbeltrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbeln (8) weiter mit Pedalen (15) versehen sind.
Kurbeltrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsschaufeln (7) an den Pedalen (15) angeordnet sind.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Räder (3) jeweils ein Naben-, Mittel-, Felgen oder Reibrollenmotor ist, der von einer Batterie gespeist wird und die Kurbeln (8) so mit der jeweiligen Nabe (4) des Rades (3) gekoppelt sind, dass sie mit dem Rad (3) mitdrehen.
Kurbeltrieb nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedale (15) mit ihren Antriebsschaufeln (7) bei einem elektromotorischen Antrieb der Räder (3) in einer für den Vortrieb günstigen Position an der Kurbel (8) feststellbar sind.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Räder (3), die Radaufhängungen (5) und der Auftrieb für den Schwimmkörper (1) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Pedale (15) bei Wasserfahrt über der Wasseroberfläche (13) liegen.