DE102018008631B4

DE102018008631B4 - Amphibienfahrzeug

Info

Publication number: DE102018008631B4
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: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: DE102018008631A1

Abstract

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, 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 (14) bei Landfahrt besteht und die Radnaben (4) ein- oder beidseitig Kurbeln (8) mit Pedalen (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Pedalen Antriebschaufeln (7) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Amphibienfahrzeug zum Befahren von Wasser und Land nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Kurbeltrieb für ein Amphibienfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Derartige Fahrzeuge und Antriebe sind bekannt.
Aus der DE 70 00 380 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 012 761 U1 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 , die EP 2 734 389 B1 , die US 5 520 138 A und die EP 2 311 668 A1 sehen ein einziehbares bzw. ein klappbares Fahrwerk für Amphibienfahrzeuge vor.
Die US 2014/012 07 89 A1 beschreibt ein Amphibienfahrzeug mit mindestens drei Speichen- oder Scheibenrädern und Radaufhängungen am Schwimmkörper, der trogförmig ausgebildet ist, wobei als Antrieb ein Pedalantrieb vorgesehen ist. Weitere pedalangetriebenen Land- und Wasserfahrzeuge sind aus der DE 44 10 813 A1 und der DE 20 2017 003 342 U1 bekannt.
Ein zusammenklappbares Boot ist aus der US 6 145 465 A sowie der DE 33 02 276 A1 bekannt, während die DE 27 01 812 A1 ein zusammenklappbares Geländefahrzeug beschreibt.
Das Fahrzeug nach DE 296 12 749 U1 besteht aus einem Grundgestell mit Rädern, Schwimmkörpern, Laufketten sowie Gleitkufen, die je nach Bedarf einsetzbar sind.
Das steuerbare Liegefahrrad nach DE 20 2006 015 559 U1 wird bei Wasserfahrt mittels Schaufelräder angetrieben. Ein Wasserfahrzeug mit mittigem Antriebsrad mit Schaufeln ist aus der CH 202 152 A bekannt. Das Wasserfahrzeug wird für den Landtransport umgekehrt und kann bei eingeklappten Schaufeln dann auf dem Antriebsrad z. B. als Anhänger transportiert werden.
Nachteilig bei diesen Ausführungen 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 mit einem optimierten Antriebskonzept vorzuschlagen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 12. 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, wobei 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, 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 und die Radnaben ein- oder beidseitig Kurbeln mit Pedalen aufweisen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass an den Pedalen Antriebsschaufeln angeordnet sind.
Auf diese Weise lässt sich das Drehen der Räder optimal für den Vortrieb im Wasser nutzen, wobei als Antrieb sowohl menschliche Tretbewegungen als auch ein elektromotorischer Antrieb nutzbar sind.
Als elektromotorischer 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.
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 angeordnete Räder.
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.
Insgesamt zeichnet sich das Amphibienfahrzeug dadurch aus, 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.
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, die Kurbeln weiter mit Pedalen versehen sind, an denen Antriebsschaufeln angeordnet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, bei Bedarf den Antrieb auf menschliche Tretbewegungen auf die Pedale umzustellen.
Bei einem elektromotorischem Antrieb der Räder, bei dem bevorzugt jeweils ein Naben-, Mittel-, Felgen- oder Reibrollenmotor, der von einer Batterie gespeist wird, zur Anwendung kommt wären die Pedale dann in einer strömungstechnisch günstigen Position festzustellen, damit die an den Pedalen angeordneten Antriebsschaufeln ihren Beitrag zum Vortrieb leisten können.
Die Kurbeln sind dabei mit der jeweiligen Nabe des Rades gekoppelt, dass sie mit dem Rad mitdrehen und über die Antriebsschaufeln den Vortrieb erzeugen.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

1 ein Amphibienfahrzeug,
2 einen Kurbeltrieb mit Pedal und
3 ein erweiterbares Amphibienfahrzeug.

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.
Als Alternative zum elektromotorischen Antrieb ist ein Antrieb durch einen Kurbeltrieb mit Pedalen, die Antriebsschaufeln 7 aufweisen, vorgesehen, was unter 2 detaillierter beschrieben wird.
Ferner 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.
2 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.
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.
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.
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

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, 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, 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 (14) bei Landfahrt besteht und die Radnaben (4) ein- oder beidseitig Kurbeln (8) mit Pedalen (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Pedalen Antriebschaufeln (7) angeordnet sind.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (1) aus AlMg₃ - Material und/oder einem Kunststoff besteht.
Amphibienfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängungen (5) lösbar mit dem Schwimmkörper (1) verbunden sind und 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 Kurbeln (8) im Eintauchbereich in das Wasser Antriebsschaufeln (7) aufweisen.
Amphibienfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 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 9, 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 10, 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 Radnabe (4) eines Rades (3) ein- oder beidseitig angreifenden Kurbel (8) mit einem Pedal (15) ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Pedalen (15) Antriebsschaufeln (7) angeordnet sind.
Kurbeltrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbel (8) oder die Kurbeln (8) im Eintauchbereich in das Wasser Antriebsschaufeln (7) aufweisen.
Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 12 oder 13, 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 14, 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 12 bis 15, 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.