-
Schwenkvorrichtung mit elektrischem Antrieb als Parkiereinrichtung
für Kraftwagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenkvorrichtung mit elektrischem
Antrieb als Parkiereinrichtung für Kraftwagen, verbunden mit einer Hebevorrichtung,
die in der Betriebsstellung ein Räderpaar des Kraftwagens vom Boden abhebt, mit
mindestens zwei in mindestens einem heb- und senkbaren Rahmen angeordneten Tragwalzen,
die nebeneinander in einer Horizontalebene liegen.
-
Im modernen Großstadtverkehr ist die Frage des Parkierens der Kraftwagen
ein Problem von ständig wachsender Bedeutung. Zwischen den in einer Reihe aufgestellten
Wagen müssen entsprechend große Ab-
stände eingehalten werden, um das Ein-
und Ausfahren zu gewährleisten. Oftmals finden sich auch Lücken in der Reihe, die
nur um weniges größer sind als ein Kraftwagen und daher nicht ausgenützt werden
können, oder es erfordert ein mehrmaliges Hin-und Herfahren des Wagens, bis er am
gewünschten Platze steht, was mit der Gefahr einer Beschädigung der schon parkierten
und des manövrierenden Wagens, aber auch mit Zeitverlust verbunden ist. Ähnliche
Probleme ergeben sich auch bei anderen Gelegenheiten, z. B. für Lastwagen, die vor
einem Hause auf- oder abladen wollen.
-
Die zweckmäßigste Abhilfe für diese Schwierigkeiten ist eine Einrichtung,
welche es ermöglicht, den Wagen ungefähr im rechten Winkel zur normalen Fahrtrichtung
zu bewegen. Es sind dafür schon viele Lösungsvorschläge gemacht worden, in der Praxis
hat sich aber noch keiner davon voll bewährt. Die meisten beruhen darauf, den Wagen
zu heben und mit zwei oder vier kleinen Hilfsrädern seitlich zu versetzen oder um
einen Drehpunkt zu schwenken. Ab-
gesehen von der Kompliziertheit und der
damit verbundenen Störanfälligkeit, die viele dieser Einrichtungen zeigen, funktionieren
sie nur auf ebenem, trockenem und festem Boden. Nun sind aber alle modernen Straßen
gewölbt, um das Regenwasser rasch abzuführen, und haben besonders gegen den Straßenrand
hin eine beträchtliche Neigung. In den meisten praktisch vorkommenden Fällen wird
also eine Parkiereinrichtung den Kraftwagen bergauf oder bergab fördern müssen.
Hier zeigt sich nun, daß die Hilfsräder der bekannten Einrichtungen eine viel zu
kleine Auflagefläche besitzen. Schon bei geringer zusätzlicher Arbeitsleistung oder
Verkleinerung des Reibungskoeffizienten gleiten sie am Boden ohne zu greifen. Die
Neigung des Straßenrandes kann schon genügen, um die Abwärtsbewegung des Wagens
außer Kontrolle des Fahrers zu bringen oder die Aufwärtsbewegung zu verhindern.
Sollte noch dazu die Straße naß oder gar vereist sein, dann steigert sich die Gefahr
des Abwärtsgleitens, und es erweist sich als unmöglich, den Wagen bergauf, also
vom Rand gegen die Straßenmitte, zu bewegen. Die gleichen Erscheinungen treten bei
geneigtem Gelände auf; ferner bei Schneelage, weichem oder sandigem Untergrund und
selbst schon bei verhältnismäßig kleinen Hindernissen oder Unebenheiten im Fahrweg
der Hilfsräder.
-
Diese Schwierigkeiten steigern sich noch dadurch, daß bei der überwiegenden
Mehrzahl aller Parkier-, Schwenk- und Dreheinrichtungen der Antrieb durch den Fahrzeugmotor
erfolgt, was komplizierte Konstruktionen bedingt. Man hilft sich dadurch, daß man
nur die Hälfte der Hilfsräder, oft nur ein einziges Rad antreibt. Die Folge ist,
daß oft um so rascher eine totale Manövrierunfähigkeit des Wagens eintritt, da nur
ein Teil der Auflagefläche aller Hilfsräder für den Bewegungszweck wirksam ist,
während der andere Teil lediglich der zusätzlichen Unterstützung dient.
-
So ist eine Parkiereinrichtung bekannt, bei welcher zwei in einem
heb- und senkbaren Rahmen starr eingebaute Tragwalzen nebeneinander angeordnet sind.
Sie hat den Nachteil, daß nur eine Walze angetrieben ist, wodurch ihre wirksame
Auflagefläche sich auf diese eine Walze beschränkt und daher bei ungünstigen Witterungsverhältnissen
zu klein ist. Ferner kann es vorkommen, daß bei unebenem Boden gerade die angetriebene
Walze nur mit einer Kante aufliegt, wodurch die Einrichtung gänzlich unwirksam wird.
-
Zur Vermeidung aller genannten Nachteile erhebt sich die Forderung
nach einer Vorrichtung zum
Schwenken oder seitlichen Versetzen von
Kraftwagen, bei der Vorsorge getroffen ist, daß die angetriebenen Walzen stets voll
am Boden aufliegen und ihre Auflagefläche groß genug bemessen ist, um in allen praktisch
vorkommenden Fällen ihr Gleiten am Boden mit Sicherheit zu verhindern und bei allen
Witterungs- und Bodenverhältnissen die Manövrierfähigkeit des Wagens zu gewährleisten.
Diese Aufgabe erfüllt die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung, die sich dadurch
auszeichnet, daß mindestens zwei Tragwalzen als Transportwalzen ausgeführt sind,
die wahlweise nach beiden Richtungen, aber jeweils im gleichen Drehsinn angetrieben
werden, daß jede Transportwalze beidseitig, aber jede Seite unabhängig von
der andern, federnd gelagert ist und ihre axiale Länge annähernd gleich ihrem Durchmesser
oder größer ist.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren, den Gegenstand nicht
beschränkenden Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, wobei gleichen Teilen
gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind. Es zeigt Fig. 1 die eingefahrene Schwenkvorrichtung
und ihre Anordnung im Kraftwagen, von hinten gesehen, Fig. 2 die gleiche Schwenkvorrichtung,
von oben gesehen, Fig. 3 die ausgefahrene Schwenkvorrichtung. Die Hinterräder
sind vom Boden abgehoben, Fig. 4 und 5 unterschiedliche Anordnungen der Transportwalzen,
von oben gesehen, Fig. 6 die gefederte Lagerung einer Tragwalze im Rahmen
der Schwenkvorrichtung, von der Seite gesehen.
-
Nach Fig. 1 ruht der Kraftwagen auf den Rädern 1,
die
Schwenkvorrichtung 2 ist eingefahren. Am Fahrzeugrahmen 3 sind die Druckzylinder
4 befestigt, die hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden. Am einfachsten ist
es, sie an ein im Kraftwagen schon vorhandenes System anzuschließen. Durch wechselseitiges
Druckbelasten der Zylinder wird die an ihnen angebrachte Schwenkvorrichtung aus-
und eingefahren. Aus Stabilitätsgründen wird man vorzugsweise vier Zylinder vorsehen,
doch sind auch zwei ausreichend. Sie können durch jede andere mechanische, elektrische
oder sonstige Hebevorrichtung ersetzt werden.
-
An den Druckzylindem 4 ist der Rahmen 5 der Schwenkvorrichtung
angebracht, in welchem die Transportwalzen 6 parallel zur Längsachse des
Kraftwagens gelagert sind. Unter Transportwalzen sind angetriebene Tragwalzen zu
verstehen, die zweckmäßigerweise eine profilierte oder andere, gut griffige Oberfläche
haben. Ihr Durchmesser ist entsprechend groß, damit sie unter dem Rahmen
5 genügend weit hervorstehen und Hindernisse, wie z. B. Steine oder kleine
Stufen im Boden, leichter überwinden können. Ihre axiale Länge ist annähernd gleich
ihrem Durchmesser oder, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt, größer als dieser,
was eine große wirksame Auflagefläche ergibt, die durch entsprechende Wahl der Walzenabmessungen
den besonderen Bedürfnissen der betreffenden Wagentype angepaßt werden kann. Beide
Transportwalzen 6 werden über einen Kettenantrieb 7 von einem Elektromotor
8 angetrieben, dessen Drehrichtung umkehrbar ist und der von der Lichtmaschine
oder von der Batterie des Kraftwagens (beide nicht gezeichnet) gespeist wird. Vorteilhafterweise
wird er im Rahmen 5 der Schwenkvorrichtung zwischen den Transportwalzen untergebracht
und vom Armaturenbrett aus geschaltet. Statt des Kettenantriebes kann auch eine
andere Kraftübertragung gewählt werden, doch sind Ketten erfahrungsgemäß gegen Verschmutzung
unempfindlich.
-
Fig. 2 zeigt die gleiche Schwenkvorrichtung von oben gesehen, wobei
der Deutlichkeit halber die Hebevorrichtung weggelassen wurde. Im vorliegenden Beispiel
ist die Schwenkvorrichtung knapp hinter dem Differential angeordnet, weil sie dort
am leichtesten unterzubringen ist. Sie kann aber auch an einer anderen Stelle eingebaut
werden. Ferner ist es möglich, je eine Schwenkvorrichtung in der Nähe der
Vorder- und der Hinterachse vorzusehen. Eine solche Kombination weist gewisse Vorteile
auf. Bei Antrieb der Transportwalzen beider Schwenkvorrichtungen im gleichen Drehsinn
ergibt sich eine Seitwärtsbewegung des Wagens, bei Antrieb im entgegengesetzten
Sinn eine Drehbewegung. Der Nachteil dieser Bauart liegt im größeren Gewicht und
Platzbedarf, vor allem aber im notwendigen doppelten Kraftaufwand für die Betätigung
von zwei Hebe- und zwei Schwenkvorrichtungen. Ähnliche, Nachteile ergeben sich,
wollte man die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Mitte des Kraftwagens anbringen.
Außerdem kommt in diesem Falle eine große Kippneigung hinzu, die durch eine hohe
Empfindlichkeit gegen die Verlagerung des Schwerpunktes, wie sie sich bei verschiedener
Beladung des Wagens ergibt, noch gesteigert wird.
-
In Fig. 3 ist eine, ähnliche Schwenkvorrichtung wie in den
Fig. 1 und 2 dargestellt, doch ist dieselbe ausgefahren. Sie stützt sich
am Boden ab, wobei nur ungefähr das halbe Wagengewicht auf ihr ruht, während das
Räderpaar 1 des Kraftwagens vom Boden abgehoben ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
werden die Transportwalzen 6 über den Kettenantrieb 7 vom Elektromotor
8 angetrieben, doch haben sie hier eine zusätzliche Funktion. Sie müssen
das in sich geschlossene Transportband 10 bewegen, von dem sie gemeinsam
umschlungen sind. Um das Transportband, das ein Raupenband bekannter Art sein kann,
die nötige Auflageffäche und den gewünschten Auflagedruck zu sichern, kann es zusätzlich
durch Hilfswalzen 11, die zwischen den Transpürtwalzen liegen, aber nicht
angetrieben sind, gegen den Boden gepreßt werden. Weitere Hilfswalzen 12 dienen
zum Führen und Spannen des nicht belasteten Teiles des Transportbandes. Ein solches
ist gegenüber den nach Fig. 1 und 2 beschriebenen Transportwalzen im Vorteil,
wenn die Bodenverhältnisse besonders ungünstig sind. In diesem Falle kann es auch
zweckmäßig sein, die beiden äußersten Walzen etwas höher zu lagern, so daß sie also
nicht mehr am Boden aufliegen, wobei es sich sowohl um Transportwalzen als auch
um außerhalb derselben liegende Hilfswalzen handeln kann. Durch diese Anordnung
wird die überwindung von Hindernissen erleichtert. Selbstverständlich können auch
bei einer Ausführung gemäß Fig. 1 Hilfswalzen 11 verwendet werden.
-
Wenn in einem Kraftwagen zwei Schwenkvorrichtungen eingebaut sind
und er auf diese Weise parallel zu seiner Längsachse seitlich versetzt werden kann,
dann rollen die Transportwalzen oder das sie umschlingende Transportband am Boden
glatt ab. Anders verhält es sich, wenn nur eine Schwenkvorrichtung vorhanden ist,
die beispielsweise die Hinterräder anhebt, während sich der Wagen auf seine
Vorderräder
abstützt. Wird jetzt eine Schwenkung des hinteren Wagenteiles vorgenommen, so ergibt
sich ein Schwenkkreis, dessen Mittelpunkt angenähert im Halbierungspunkt der Vorderachse
liegt. Nun können aber die Transportwalzen oder das Transportband nicht mehr glatt
abrollen. Sie sind bestrebt, geradeaus zu laufen, werden jedoch gezwungen, einen
Kreisbogen zu beschreiben. Die Folge ist ein Verschieben dieser Transportelemente
am Boden, wodurch sich ein großer Reibungswiderstand ergibt. Es resultiert daraus
ein hoher Kraftbedarf für die Bewegung und eine starke Abnützung der Transportelemente.
-
Zur weitgehenden Venneidung dieser Nachteile sind nach Fig. 4 die
Transportwalzen so angeordnet, daß sie auf einem Schwenkkreis laufen, dessen Mittelpunkt
M angenähert im Halbierungspunkt der nicht gehobenen Radachse 14 liegt. Somit können
die Walzen am Schwenkkreis abrollen, und es tritt nur mehr gegen ihre Enden zu ein
geringes Verschieben am Boden auf. Soll auch dieser unbedeutende Fehler noch vermieden
werden, dann müssen die Transportwalzen 13 mit einer Konizität ausgeführt
sein, die dem Schwenkkreisradius entspricht, d. h. die Spitze des Konus liegt
im Mittelpunkt des Schwenkkreises. Bei dieser Formgebung der Transportwalzen bewegen
sie sich genau auf ihrem Abrollkreis, und der Reibungswiderstand ist dadurch auf
ein Minimum herabgedrückt.
-
Eine andere Variante für die Anordnung der Transportwalzen zeigt Fig.
5. Die Walzen 15 sind paarweise achsparallel angeordnet und laufen
auf einem Schwenkkreis, dessen Mittelpunkt M angenähert im Halbierungspunkt der
nicht gehobenen Radachse 14 des Kraftwagens liegt, und deren Syrnmetrieachse
16 gegen den Mittelpunkt des Schwenkkreises gerichtet sind. Der Vorteil dieser
Ausführung liegt in der höheren Anzahl Transportwalzen, woraus sich eine Vergrößerung
der Auflagefläche ergibt, ohne den Antrieb zu komplizieren, da die Walzen paarweise
angetrieben werden können. Ferner ist es möglich, je ein Walzenpaar
15 mit einem Transportband 17 zu umschlingen, wie es in Fig.
5 bei einemWalzenpaar gezeigt ist. Eine solche Ausführung vereinigt die Vorteile
des Transportbandes mit jenen einer Anordnung, bei der die Transportwalzen auf einem
Schwenkkreis laufen.
-
Um das gesamte Triebwerk der Schwenkvorrichtung elastischer zu gestalten,
sind alle Tragwalzen, also die Transportwalzen und die am Boden aufliegenden Hilfswalzen,
gefedert gelagert, wie es beispielsweise in Fig. 6 schematisch dargestellt
ist. Die Achsen 18 der Walze 19, die im Rahmen 5 der Schwenkvorrichtung
beweglich gelagert ist, werden durch voneinander unabhängige Federn 20 nach unten
gedrückt. Bei zunehmender Belastung geben die Federn nach. Man erreicht dadurch,
daß z. B. bei Überwindung eines Steines am Boden nicht jedesmal der Kraftwagen gehoben
und wieder gesenkt wird, sobald eine Walze über das Hindernis hinweggeht und diese
für kurze Zeit das gesamte Gewicht tragen muß. Sobald wegen einer Bodenunebenheit
nur mehr eine Walze aufliegen würde, weicht sie durch die Federung nach oben aus,
und das Gewicht bleibt auf alle Walzen verteilt. Dabei wirkt sich der Umstand günstig
aus, daß die Federungen beider Seiten einer Walze unabhängig voneinander sind. JedeWalze
kann sich also nicht nur parallel verschieben, sondern sie kann auch nach beiden
Seiten kippen. Dadurch wird das bloße Aufkanten einer Walze am Boden mit Sicherheit
vermieden; sie liegt immer mit ihrer vollen Länge auf.
-
Es ist von Vorteil, für jeden Kettenantrieb und für jedes Transportband
eine Spannvorrichtung vorzusehen, ferner jede Schwenkvorrichtung mit einer Selbsthemmung
oder Sperreinrichtung auszurüsten, um ein Durchgehen auf stark abfallendem Gelände
zu verhindern. Auch ist bei allen Ausführungen die Zahl der Transportwalzen oder
-walzenpaare nicht auf zwei beschränkt, wie es andererseits auch mölich ist, den
Rahmen zu teilen und in jedem Teilstück nur eine Transportwalze oder ein -walzenpaar
vorzusehen, um die Vorrichtung z. B. in den Kotflügeln des Kraftwagens leichter
unterzubringen. In manchen Fällen kann es sich dabei als zweckmäßig erweisen, den
so geteilten Rahmen durch eine Gabel oder eine ähnliche Walzenhalterung zu ersetzen.
-
Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, wird normalerweise
die Schwenkvorrichtung am Fahrzeugrahmen 3
befestigt, durch dessen Anheben
auch der Kraftwagen hochgehoben wird. Wenn die Schwenkvorrichtung beim Absenken
den Boden erreicht, heben die Räder 1 noch nicht ab. Sie bleiben so lange
am Boden, bis der Fahrzeugrahmen um den recht bedeutenden Federweg der (nicht gezeichneten)
Wagenfedern gehoben ist. Erst wenn dieselben vollständig entlastet sind, heben die
Räder ab. Diese Schwierigkeit kann vermieden werden, wenn die Wagenfedern während
des Hebe, und Schwenkvorganges in ihrer belasteten Stellung verriegelt werden.
-
Eine beispielsweise Einrichtung dieser Art ist in Fig. 3 dargestellt.
Das Fangstück 22 ist mit der Hinterachse 21 fest verbunden. Am Fahrzeugrahmen
3
ist ein Hebel 23 gelenkig angebracht, der durch eine Feder 24 außer
Eingriff gehalten wird. Die niedergehende Schwenkvorrichtung drückt den Hebel
23
entgegen der Federkraft in das Fangstück 22 hinein und hält ihn dort fest.
Wenn die Räder 1 vom Boden abheben, können sich die Wagenfedern nicht entspannen,
sondern bleiben in ihrer belasteten Stellung verriegelt. Wird die Schwenkvorrichtung
wieder eingefahren und die Räder 1 setzen am Boden auf, dann belastet das
Wagengewicht die Wagenfedern, die Verriegelung löst sich, und die Feder 24 bringt
den Hebel 23 außer Eingriff, sobald die Schwenkvorrichtung ihm den Weg freigibt.
Sinngemäß kann auch bei chassislosen Wagentypen vorgegangen werden.
-
Die Schwenkvorrichtung kann auch an der Wagenachse selbst befestigt
werden, die in diesem Falle während des Hebe- und Schwenkvorganges durch das Wagengewicht
belastet bleibt. Es ist daher keine Verriegelung nötig, doch wird bei dieser Anordnung
die ungefederte Masse größer.
-
Der Schwenkvorgang spielt sich nun beispielsweise folgendermaßen ab:
Der Kraftwagen wird mit den Vorderrädern voraus in die Lücke einer Wagenreihe eingefahren.
Es wird dabei Bedacht darauf genommen, daß die Vorderräder schon möglichst auf ihrem
richtigen Platz zu stehen kommen. Nach ihrem Einbremsen wird ein Druckknopf am Armaturenbrett
betätigt, der auf ein Absperrventil in der Zuführungsleitung zu den Druckzylindem
einwirkt. Das Ventil öffnet sich, und die Druckzylinder fahren die nahe der Hinterachse
eingebaute Schwenkvorrichtung aus. Während dieses Vorganges wird die Federung der
Räder durch eine selbsttätig wirkende Einrichtung in
ihrer belasteten
Stellung verriegelt. Die Schwenkvorrichtung setzt am Boden auf, die Hinterräder
heben ab, das Wagengewicht ruht auf den Vorderrädern und auf der Schwenkvorrichtung.
Durch Umlegen eines Kippschalters am Armaturenbrett nach der gewünschten Schwenkrichtung
wird der Elektromotor eingeschaltet, der nun die Transportwalzen in Gang setzt.
Der hintere Wagenteil schwenkt nach der Seite, bis er am gewünschten Platz steht
und die Bewegung durch Rückstellen des Kippschalters in seine Nunstellung angehalten
wird. Die beweglichen Achsschenkel der Vorderachse wirken sich dabei günstig .aus,
weil sie einen großen Schwenkweg des Wagens erlauben, ohne daß sich die Vorderräder
von ihrem Platz bewegen müssen. Durch Betätigung eines zweiten Druckknopfes am Armaturenbrett
wird die Schwenkvorrichtung eingefahren, die Verriegelung löst sich, und der Wagen
steht wieder auf seinen vier Rädern.
-
Der Elektromotor ist elektrisch verriegelt. Er kann nur eingeschaltet
werden, wenn die Schwenkvorrichtung völlig ausgefahren ist. Ebenso können die Druckzylinder
nicht entlastet werden, solange der Elektromotor in Tätigkeit ist.
-
Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung erlaubt verhältnismäßig kleine
Lücken auszunützen und die Wagen viel näher aneinander zu parkieren. Es ergibt sich
dadurch eine bedeutende Platzerspamis, was nicht nur auf Parkplätzen, sondern auch
in Garagen ein großer Vorteil ist. Ferner ist die Vorrichtung beim Reifenwechsel
nützlich, da sie den Wagenheber erspart. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn z.
B. in unebenem Gelände eine Wagenachse aufsitzt oder nach einem Unfall der Motor
unbrauchbar ist oder die Räder blockiert sind. In diesen Fällen, ebenso wie in engen
Kurven, ist es oft erwünscht, den Wagen schwenken zu können. Die Verwendbarkeit
auf jedem praktisch vorkommenden Gelände und bei jeder Witterung, die Sicherung
gegen Gleiten oder Durchdrehen auf stark geneigtem Boden und die Robustheit gegen
Kippen, Verschmutzung und ungleichförinige Belastung machen die erfindungsgemäße,
Schwenkvorrichtung zu einem wichtigen Bestandteil des Kraftwagens.