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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6.
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Mit der Funktion „G-Turn“ kann ein vierädriges Fahrzeug auf losem Untergrund ähnlich einem Kettenpanzer auf der Stelle gedreht werden. Wird die Funktion aktiviert, drehen sich die linken und rechten Räderpaare gegenläufig. Dreht sich beispielsweise das rechte Räderpaar im Vorwärtsgang und das linke Räderpaar im Rückwärtsgang, so vollführt das ganze Fahrzeug eine Rechtsdrehung. Von oben gesehen dreht sich das Fahrzeug entgegen dem Uhrzeigersinn um seine senkrechte Achse. Oder in anderen Worten: bei dieser Funktion drehen sich die Reifenpaare auf der linken und rechten Fahrzeugseite in unterschiedliche Richtungen, was besonders durch den elektrischen Antrieb einfach ermöglicht wird. Nachteilig verursacht diese Funktion besonders auf trockener, fester Fahrbahnoberfläche einen hohen Reifenabrieb und Verschleiß, was zu kurzfristigerem, teuren Reifentausch und unerwünschtem die Umwelt belastenden Partikelabrieb führt.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 4042198 A1 beschrieben, ein Gleitmittel für ein Fahrzeugrad zur Verminderung der Reibung zwischen der Reifeninnenwand und der Felge bei einem Pannenlauf bekannt. Die Erfindung bezieht sich auf ein für einen Pannenlauf geeignetes Fahrzeugrad mit einem Luftreifen und mit einer Felge sowie mit einem Schmiermittel zur Verminderung der Reibung zwischen Reifen und Felge bei einem Pannenlauf. Um bei einem normalen Fahrbetrieb das Schmiermittel möglichst wenig zu gefährden, wird vorgeschlagen, dass das Schmiermittel in Form von Mikrokapseln lose im Reifeninnenraum vorliegt und dass die einzelne Mikrokapsel aus einem Feststoffmantel und einem darin eingebetteten flüssigen oder zähflüssigen Schmierstoff besteht. Diese Patentanmeldung gibt jedoch keinen Hinweis, die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche zu minieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und Verfahren zum einfachen und verschleißfreien Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Vorrichtung zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse, bei der sich die linken und rechten Räderpaare gegenläufig drehen, umfasst eine Einrichtung zum automatischen Aufbringen eines haftungsmindernden Mittels unmittelbar vor und/oder unter eine Reifenaufstandsfläche und/oder auf eine Reifenlauffläche zumindest eines Reifens des Fahrzeugs, wobei zwischen dem Reifen und einer Fahrbahn das haftungsmindernde Mittel zwischen der Reifenlauffläche und/oder unter der Reifenaufstandsfläche des Reifens des Fahrzeugs und einer Fahrbahn aufbringbar ist.
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Erfindungsgemäß verkleinert das haftungsmindernde Mittel zwischen der Reifenlauffläche und/oder unter der Reifenaufstandsfläche des Reifens des Fahrzeugs und der Fahrbahn die Reibung und damit den Schlupf des Reifens gegenüber der Fahrbahn. Damit ist die Reibung unterhalb der Reifenaufstandsfläche und/oder der Reifenlauffläche des Reifens besonders auf trockenen, festen Fahrbahnoberflächen vermindert, was beim Fahren dieses Drehmanövers zu weniger unerwünschtem Abrieb und Verschleiß führt.
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Durch die Vorrichtung ist auch die Entstehung von umweltschädlichem Reifenabrieb vermeidbar oder zumindest reduzierbar. Mittels der Vorrichtung ist das Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse einfacher und verschleißfreier möglich.
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In einer Ausführungsform enthält das haftungsmindernde Mittel nur Wasser oder in einer besonderen Ausführungsform Wasser mit einer Beimischung aus Frostschutzmittel, Scheibenreinigungsmittel und/oder Seife. Dadurch wird der Reibungskoeffizient zwischen Reifenaufstandsfläche und/oder Reifenlauffläche des Reifens zur Fahrbahnoberflächen zusätzlich vermindert. Ein Zusatz eines reifen pflegenden Mittels ist auch möglich.
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In einer besonderen Ausführungsform wird das haftungsmindernde Mittel aus einem Wischwasserbehälter oder einem separaten Vorratsbehälter gespeist. Der Wischwasserbehälter wäre kostensparend schon vorhanden, jedoch muss die Mischung im Wischwasserbehälter nicht immer passend für das Wendemanöver sein. Der separate oder die einzelnen Vorratsbehälter würden weiteren Bauraum erfordern, dafür kann die Mischung passend für das Wendemanöver oder einzelne Räder eingestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird das flüssige, haftungsmindernde Mittel als Scheibenreinigungsmittel aus einem Wischwasserbehälter gespeist und über eine Zuleitung unterhalb der Reifenaufstandsfläche und/oder der Reifenlauffläche des Reifens zugeführt. Am unteren Ende der Zuleitung befindet sich ein Magnetventil, welches den Zufluss des haftungsmindernden Mittels quantitativ steuert. Optional ist die Zuleitung mit einem Druckluftbehälter gekoppelt, um das haftungsmindernde Mittel unterhalb der Reifenaufstandsfläche und/oder der Reifenlauffläche des Reifens zu sprühen.
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In einer besonderen Ausführungsform wird das haftungsmindernde Mittel über einen parallel zu Radachse ausfahrbaren, vom Reifen beabstandeten Rüssel zwischen die Reifenlauffläche und/oder unter die Reifenaufstandsfläche des Reifens des Fahrzeugs und der Fahrbahn aufgesprüht. Dazu fährt nach Start des zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse der Rüssel parallel zu Radachse aus und nach dem Sprühen wieder ein. Der Rüssel beinhaltet eine Zuleitung für das haftungsmindernde Mittel und am äußeren Ende eine Düse, um das fluide haftungsmindernde Mittel gezielt zwischen die Reifenlauffläche und/oder unter die Reifenaufstandsfläche des Reifens zu sprühen.
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Ein Verfahren zum Drehen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse, bei der sich die linken und rechten Räderpaare gegenläufig drehen wird so durchgeführt, dass eine Vorrichtung zum automatischen Aufbringen eines haftungsmindernden Mittels unter eine Reifenaufstandsfläche und/oder auf eine Reifenlauffläche zumindest eines Reifens des Fahrzeugs vor und/oder bei der Aktivierung der Funktion zum Drehen des Fahrzeugs am Anfang des Manövers aktiviert wird, wobei zwischen dem Reifen und einer Fahrbahn das haftungsvermindernde Mittels zwischen der Reifenlauffläche und/oder unter der Reifenaufstandsfläche des Reifens des Fahrzeugs und der Fahrbahn aufgebracht wird.
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In einer besonderen Ausführungsform wird das haftungsmindernde Mittel nur aufgebracht, wenn durch eine Umgebungserfassungssensorik des Fahrzeugs eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser ermittelt wird. Dadurch wird eine ungewollte Eisbildung auf der Fahrbahnoberfläche verhindert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 auf einer Fahrbahn 2. Das Fahrzeug 1, welches als Straßenfahrzeug ausgebildet ist, weist eine Vorrichtung 3 zur Verminderung einer Reifenhaftung auf.
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Durch die Vorrichtung 3 und ein Verfahren zur Verminderung der Reifenhaftung eines oder mehreren Reifen 4 unter Verwendung der Vorrichtung 3 sind verschleißfreie und einfache Drehungen eines Fahrzeugs um die senkrechte Achse auf der trockenen Fahrbahn 2, und einer daraus resultierenden Reduzierung unerwünschten Abriebs möglich.
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Die Vorrichtung 3 umfasst für jeden Reifen 4 des Fahrzeugs 1 jeweils eine Einrichtung 5 zum automatischen Aufbringen eines haftungsmindernden Mittels 6 unmittelbar vor und/oder unter eine Reifenaufstandsfläche und/oder auf eine Reifenlauffläche des jeweiligen Reifens 4 des Fahrzeugs 1. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Einrichtungen 5 als Sprüheinrichtungen, beispielsweise als Injektordüsen ausgebildet, mittels welcher zeitlich begrenzt und bevorzugt zeitlich getaktet das haftungsmindernde Mittel 6, beispielsweise Wasser oder Wasser mit einer Beimischung aus Frostschutzmittel, Scheibenreinigungsmittel und/oder Seife, auf die Fahrbahn 2 insbesondere unmittelbar vor der Reifenaufstandsfläche des jeweiligen Reifens 4 sowie auf die Reifenlauffläche aufzubringen ist, um die Reibung zwischen dem jeweiligen Reifen 4 und der Fahrbahn 2 kurzzeitig durch Verkleinerung des Reibungskoeffizienten zu verkleinern. Dazu sind die als Injektoren ausgebildeten Einrichtungen 5, insbesondere bei einer Verwendung von Wasser oder Wasser mit einer Beimischung aus Frostschutzmittel, Scheibenreinigungsmittel und/oder Seife, beispielsweise ähnlich ausgebildet wie zum Besprühen der Windschutzscheibe verwendete Injektordüsen.
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Das Aufbringen des haftungsmindernden Mittels 6 erfolgt im hier dargestellten Beispiel durch Schwerkraft durch eine Zuleitung 7 oder pneumatisch, d. h. mittels Druckluft. Zu diesem Zweck sind die Einrichtungen 5 zum Aufbringen des haftungsmindernden Mittels 6 über Druckluftleitungen hier nicht dargestellte Druckluftleitungen mit einem Druckluftbehälter 8 des Fahrzeugs 1 verbunden. Das haftungsmindernde Mittel 6 wird aus einem Wischwasserbehälter 9 oder Vorratsbehälter gespeist und über eine Zuleitung unterhalb der Reifenaufstandsfläche und/oder der Reifenlauffläche des Reifens 4 zugeführt. Am unteren Ende der Zuleitung 7 befindet sich ein Magnetventil 11, welches den Zufluss des haftungsmindernden Mittels quantitativ steuert. Optional ist die Zuleitung mit einem Druckluftbehälter 8 gekoppelt, um das haftungsmindernde Mittel 6 unterhalb der Reifenaufstandsfläche und/oder der Reifenlauffläche des Reifens 4 zu sprühen
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Das haftungsmindernde Mittel 6 ist im hier dargestellten Beispiel in dem Vorratsbehälter oder Wischwasserbehälter 9 angeordnet, wobei jeder Einrichtung 5 zum Aufbringen des haftungsmindernden Mittels 6 jeweils einem Vorratsbehälter oder Wischwasserbehälter 9 zugeordnet ist. Die jeweilige Einrichtung 5 zum Aufbringen des haftungsmindernden Mittels 6, im hier dargestellten Beispiel der jeweilige Injektor an der Zuleitung 7, saugt das haftungsverstärkende Mittel 6 aus dem ihm zugeordneten Vorratsbehälter oder Wischwasserbehälter 9 ab und bläst es zielgerichtet vor und/oder auf den jeweiligen Reifen 4. In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann im Fahrzeug 1 auch ein einzelner zentraler Vorratsbehälter oder Wischwasserbehälter 9 für das haftungsverstärkende Mittel 6 angeordnet sein.
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Der oder die Vorratsbehälter oder Wischwasserbehälter 9 und der Druckluftbehälter 8 sind dabei zweckmäßigerweise derart dimensioniert, dass die im Druckluftbehälter 8 gespeicherte Druckluft zum Versprühen des in dem oder in den Vorratsbehälter oder Wischwasserbehälter 9 gespeicherten haftungsverstärkenden Mittels 6 ausreicht.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Druckluftbehälter 8 mit einem Kompressor des Fahrzeugs 1 gekoppelt sein, um den Druckluftbehälter 8 zu füllen und einen konstanten Luftdruck sicherzustellen. Ist kein derartiger Kompressor vorhanden, so weist der Druckluftbehälter 8 vorzugsweise ein Ventil zum Anschluss eines externen Kompressors oder einer externen Drucklufteinrichtung auf, so dass der Druckluftbehälter 8 beispielsweise an jeder Tankstelle mit einer Drucklufteinrichtung zum Auffüllen von Luft in den Reifen 4 des Fahrzeugs 1 wieder befüllbar ist.
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Ein alternatives oder zusätzliches haftungsminderndes Mittel 6 ist beispielsweise ein auf die Reifenlauffläche aufbringbares haftungsminderndes Band. Dabei kann das Band in einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 3 an Stelle des jeweiligen Injektors als Einrichtung 5 zum automatischen Aufbringen des haftungsmindernden Mittels 6 zum Beispiel ein entsprechendes Aufbringmittel für das Band am Fahrzeug 1 vorgesehen sein, beispielsweise ein Rollenhalter, von welchem das Band abrollbar ist und ein Anpressmittel zum Anpressen des Bandes an die Reifenlauffläche während des Aufbringens. Das haftungsverstärkende Band ist beispielsweise ein oberflächenglattes Bandmaterial, welches sich nach einer geringen Laufleistung des Reifens 4 wieder auflöst, beispielsweise aufgrund üblicher Abnutzungserscheinungen des Reifens 4 und/oder aufgrund seiner Wasserlöslichkeit.
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Eine Aktivierung der Einrichtungen 5 zum Aufbringen des haftungsmindernden Mittels 6, d. h. im hier dargestellten Beispiel der Injektoren, erfolgt bei Außentemperaturen, insbesondere bei Fahrbahntemperaturen im Bereich oberhalb des Gefrierpunktes,
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In 1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Steuergerät 10 dargestellt. Dieses Steuergerät 10 ist mit Magnetventilen 11 der Druckluftleitungen 7 gekoppelt.
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Ein Verfahren zum Drehen eines Fahrzeugs 1 um die senkrechte Achse, bei der sich die linken und rechten Räderpaare gegenläufig drehen wird so durchgeführt, dass eine Vorrichtung 3 zum automatischen Aufbringen eines haftungsmindernden Mittels 6 unter eine Reifenaufstandsfläche und/oder auf eine Reifenlauffläche zumindest eines Reifens 4 des Fahrzeugs vor und/oder bei der Aktivierung der Funktion zum Drehen des Fahrzeugs aktiviert wird, wobei zwischen dem Reifen 4 und einer Fahrbahn 2 das haftungsvermindernde Mittels 6 zwischen der Reifenlauffläche und/oder unter der Reifenaufstandsfläche des Reifens 4 des Fahrzeugs 1 und der Fahrbahn 2 aufgebracht wird.
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Durch diesen rationellen Einsatz des haftungsmindernden Mittels 6 wird sichergestellt, dass das haftungsvermindernde Mittel 6 auch bei längeren Fahrten bis zu einem Fahrtende zur Verfügung steht und dass nur eine relativ kleine Menge des haftungsmindernden Mittels 6 im Fahrzeug 1 mitgeführt werden muss. Dadurch erfordern die Wischwasserbehälter 9 oder Vorratsbehälter keinen zu großen Bauraum im Fahrzeug 1 und das Zusatzgewicht durch das haftungsmindernden Mittel 6 ist relativ gering.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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