-
Fahrwerkantriebseinrichtung, insbesondere für Luftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf eine Fahrwerkantriebseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem vom
Räderantrieb unabhängigen Hauptantrieb, z. B. einem Luftschraubenantrieb, insbesondere
für Luftfahrzeuge, mit je einem hydraulischen Motor und Übertragungsgetriebe mit
Kupplung und Bremse für jedes Rad oder jede Radgruppe.
-
Eine derartige Einrichtung wird als ein Zusatzantrieb für das Fahrzeug
benutzt, und zwar für die Fortbewegung des Fahrzeugs mit verhältnismäßig geringen
Fahrgeschwindigkeiten. Das Übertragungsgetriebe dient zur Erzeugung des erforderlichen
Drehmoments bei dem mit hohen Drehzahlen arbeitenden hydraulischen Motor. Die Kupplung
ermöglicht die Fortbewegung des Fahrzeugs mit höherer Geschwindigkeit mit Hilfe
eines anderen als des Radantriebes unter Vermeidung von gefährlichen hohen Drehzahlen
der Fahrwerkantriebseinrichtung. Schließlich ist es erforderlich, daß die angetriebenen
Räder bei jeder Antriebsart des Fahrzeugs gebremst werden können, wozu die Bremse
für jedes Rad oder jede Radgruppe vorgesehen ist.
-
Es ist bereits eine Fahrwerkantriebseinrichtung der eingangs angegebenen
Art bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist eine besondere Kupplung für die
Antriebseinrichtung nicht vorgesehen, vielmehr muß die gesamte Antriebseinrichtung
für diesen Kupplungsvorgang verdreht werden, und zwar muß dies vor und nach jedem
Gebrauch der Fahrwerkantriebseinrichtung als Zusatzantrieb durchgeführt werden.
Daraus ergibt sich der Nachteil, daß während dieses Kupplungsvorgangs die Verwendung
des eigentlichen vom Radantrieb unabhängigen Hauptantriebs des Fahrzeugs ausgeschlossen
ist. Für die bekannte Einrichtung ist ferner eine jeweils gesonderte Bremsvorrichtung
vorgesehen. Im Betrieb wird die Drehung jedes Rades durch die hydraulische Steuerung
des zugehörigen Motors gesteuert. Der Motor der bekannten Einrichtung ist umkehrbar
und steht mit dem anzutreibenden Rad über eine große Zahl von Zahnrädern in Verbindung.
Die zusätzliche, gesonderte Bremsvorrichtung stellt einen erheblichen Mehraufwand
dar.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrwerkantriebseinrichtung
der eingangs angegebenen Art zu vereinfachen, seine erforderlichen Steuereinrichtung
soweit wie möglich zu verringern und die Betriebssicherheit unter gleichzeitiger
Erzielung einer vielseitigen Wirkungsweise des Antriebs zu erhöhen. Dies wird nach
der Erfindung dadurch erreicht, daß das Übertragungsgetriebe als für den Kraftfluß
zum Motor selbsthemmendes Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist und in der mechanischen
Kraftübertragung zwischen dem Getriebe und dem Rad oder den Rädern eine Unterbrechung
vorgesehen ist, die durch ein auf der Getriebeseite angeordnetes Reibungsorgan überbrückt
werden kann, dessen Betätigungseinrichtung mit dem Antriebswählschalter und einem
Bremsgeber derart gekoppelt ist, daß beim Einschalten des Motors durch Reibung gekuppelt
und beim Ausschalten entkuppelt wird und beim Einschalten des Bremsgebers das Reibungsorgan
zum Zweck der Reibungsbremsung des Rades beaufschlagt wird, wobei über den Bremsgeber
der Motor abgeschaltet wird. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß ein einziges
übertragungsmittel, nämlich das Reibungsorgan, sowohl den Antrieb der Räder als
auch die Bremsung der Räder bewerkstelligen kann, und zwar in jeder Funktionsstellung
des Gesamtantriebs. Das Reibungsorgan liegt nämlich in der kinematischen Kette zwischen
Untersetzungsgetriebe und Rad und kann daher je nach Beaufschlagungsrichtung entweder
die Antriebskräfte des Motors auf das Rad übertragen oder im Bremsfall die vom Rad
ausgeübten Kräfte in das Untersetzungsgetriebe einleiten. Das selbsthemmende Untersetzungsgetriebe
gestattet, daß bei abgeschaltetem Motor und beaufschlagtem Reibungsorgan ohne zusätzliche
Bremseinrichtungen die Bremskräfte aufgenommen werden können. Die Antriebseinrichtung
nach der Erfindung weist daher einen geringen Aufwand an Teilen der Antriebseinrichtung
selbst
auf. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zusätzlich zu
der ohnehin erforderlichen Bremssteuerung lediglich ein einziges weiteres Steuerorgan
erforderlich ist, nämlich der Antriebswählschalter.
-
Grundsätzlich wird mit der Fahrwerkantriebseinrichtung nach der Erfindung
die folgende einfache, vorteilhafte Wirkungsweise erzielt: Bei nicht eingeschaltetem
Antrieb kann sich das Fahrzeug normal unter Verwendung seines Hauptantriebs fortbewegen.
Soll es in diesem- Antriebszustand zur Herabsetzung seiner Geschwindigkeit oder
zum Lenken gebremst werden, so wird in üblicher Weise die Bremse betätigt, wodurch
über den Bremsgeber das Reibungsorgan die Bremsung des Rades oder der Räder herbeiführt,
und zwar entweder gleichmäßig oder unsymmetrisch zur Lenkung. Wird durch Speisung
des Motors die Antriebseinrichttnig in Betrieb gesetzt, so wird das Fahrzeug bei
eingeschaltetem Antrieb und dämmt kuppelndem Reibungsorgan durch die Fahrwerkantriebseinrichtung
fortbewegt. Zum Bremsen und Anhalten des - Fährzeugs in- diesem Antriebszustand
genügt dann die Unterbrechung der Speisung der Motoren und- die $eaufscNagung des
Reiborgans, da das selbsthemmende Untersetzungsgetriebe die Bremskräfte aufnimmt.
Zum Lenken des Fahrzeugs in diesem Antriebszustand wird eine entsprechende unsymmetrische.
Stillegung der Antriebsmotore vorgenommen. - , .. -In der Zeichnung sind mehrere
Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
-
Unter Bezug auf die F i g.1 wird eine besondere Anwendung der Erfindung
auf ein Flugzeug beschrieben, wobei der Flugzeugführer zum Rollen am Boden mit Zusatzantrieb
ein Minimum an Elementen zu seiner Verfügung hat, nämlich: einen Antriebswählschalter
1 mit drei Stellungen, mit denen er vorwärts rollen, rückwärts rollen und die Antriebszusatzeinrichtung
außer Betrieb setzen kann; die übliche Bremssteuerung (hydraulische Servobremse),
die gewöhnlich. mit den auf der (nicht dargestellten) Seitensteuerung angeordneten
Pedalen betätigt wird und gegestattet, entweder auf die rechte oder die linke Bremse
oder auf die Bremsen insgesamt zu wirken. .Diese Steuerung gestattet das Verlangsamen
und Anhalten des Flugzeugs oder auch das Bremsen links oder rechts, um das Flugzeug
Kurven rollen zu lassen. Diese Steuerung ist wirksam bei jeder der verwendeten Antriebsarten.
-
Somit ist der Antriebswählschalter das einzige zusätzliche Steuerungsorgan,
das zu der herkömmlichen Anlage hinzukommt. Die gesamte Einrichtung besteht aus:
dem Motor-Untersetzungsgetriebe mit seiner Bremse 2 (Kupplung), und dem Motor-Untersetzungsgetriebe
mit seiner Bremse 2 (Kupplung), _ und .
-
der hydraulisch gesteuerten Absperrvorrichtung in Form eines Verteilers
3 mit ihren Förderungsbegrenzern.
-
Der Marschrichtungswähler 1 ist ein üblicher hydraulischer Umschalter
mit einem Schiffchenventil 4, durch das die Leitung 5 unter Druck gesetzt wird,
wenn,eine der Leitungen 6 oder 7 unter Druck ist. Die Unterdrucksetzung der einen
oder der anderen der Leitungen 6- oder 7 bewirkt die Drehung des Motor-Untersetzungsgetriebes
vorwärts bzw. rückwärts, während"-die andere Leitung- an den Rücklauf gelegt ist.
Der -Wähleri1 bekommt den Speidedruck ä durch die Zuleitung B. Der Rücklauf zum
Behälter erfolgt durch die Ableitung 9.
-
Der Verteiler 3 verbindet automatisch das Motor-Untersetzungsgetriebe
2 mit dem Wähler 1 oder aber trennt sie voneinander, wenn in der Leitung 10 ein
von der üblichen Bremsbetätigung herrührender Bremsdruck f auftritt. Der Verteiler
3 besteht aus einem unter dem Bremsdruck f und dem Gegendruck der Feder 12 stehenden
Kolben 11, der einen Schieber mit drei Kehlen betätigt, und zwar eine Kehle
13 für die Vorwärtsgangleitung 6, eine Kehle 14 für die Rückwärtsgangleitung
7 und eine Doppelkehle 15 für die Leitung 5. Das Auftreten eines Drucks f drückt
den Kolben 11 zurück, die Kehle 13 trennt die Leitung 6, die Kehle 14 trennt die
Leitung 7, und die Kehle 15 trennt die Leitung 5 und verbindet außerdem die Ableitung
16 mit der Rückleitung 9.
-
Außerdem enthält der Verteiler -3 ein System von Ventilen zum Verteilen
der kinetischen Energie beim Anhalten des Motor-Untersetzungsgetriebes, nämlich
ein Paar 1Tberdruckventile 17 und ein Paar Wiederspeiseventile 18, die umgekehrt
zueinander angeordnet sind, um diagonal zu arbeiten, und ein Paar Förderungsbegrenzer
19 zum Begrenzen der Antriebsgeschwindigkeit des entsprechenden Motors (z. B. bei
einer Kurve, bei der nur ein Motor gespeist wird:) F i g,1 zeigt schematisch einen
hydraulischen Motor 30, der unter dem Druck a durch eine der Leitungen 20 oder 21
gespeist word, während die andere dieser Leitungen die Antriebsflüssigkeit zurückleitet.
Der Motor 30 arbeitet auf ein selbsthemmendes Getriebe mit Schnecke 31 und Schneckenrad
32. Das Schneckenrad 32 ist fest verbindbar mit dem Rad 33 durch eine Reibkupplung
34, die durch einen Kolben 35 gesteuert wird, der durch ein Schiffchenventil 36
entweder den Speisedruck a der Leitung 16 bekommt (wenn nämlich der Bremsdruck f
Null ist) oder den Bremsdruck f der Leitung 10. Im ersten Fall dreht der Motor 30,
und die Kupplung 35 ist eingekuppelt, so daß das Rad 33 angetrieben ist. Im zweiten
Fall ist der Motor 30 stillgelegt, das selbsthemmende Getriebe blockiert das Schneckenrad
32, und die Kupplung 35 bremst das Rad 33 regelbar unter dem regelbaren Druck f.
Es ist zu bemerken, daß die Anlage unterhalb der Linie A-A der F i g.1 einen zweiten
Verteiler 3' und ein zweites Motor-Untersetzungsgetriebe 2' für ein zweites Rad
33' aufweist.
-
Die oben beschriebene Kupplung verwendet zwischen dem Schiffchenventil
36 und dem Zylinder des Kolbens 35 eine umlaufende Verbindung 37. Die F i g. 2,
die den unterhalb der Linie B-B der F i g.1 gelegenen Teil ersetzen kann, zeigt
eine Abwandlung ohne die umlaufende Verbindung. Der Kolben 35 ist koaxial mit dem
Rad 33, auf dessen Nabe er mittels eines Flachlagers 40 eine Scheibe 41 drückt,
die durch Mitnehmer 42 mit dem Schneckenrad 32 drehbar ist und einen Reibbelag 43
trägt. Die Arbeitsweise bleibt wie bereits bei F i g.1 beschrieben.
-
In F i g. 3 ist eine besondere Anwendung der Erfindung auf Hubschrauber
dargestellt. Bekanntlich bewegen sich Hubschrauber am Boden mit sehr geringer Geschwindigkeit,
beispielsweise 2 km/h. Bei so geringen Geschwindigkeiten ist eine progressive Bremsung
kaum nützlich, und es genügt, jedes Rad ganz öder gar nicht zu bremsen. F i g. 3
zeigt die gleichen Hauptorgane mit den gleichen Bezugszeichen wie F i g.1: Der Verteiler
3 ist jedoch vereinfacht
durch Weglassung der Doppelkehle 15, und
die Leitung 5 geht direkt vom Wähler 1 zum Motor-Untersetzungsgetriebe 2. Antriebsmäßig
bleibt die Arbeitsweise die gleiche. Dagegen erfolgt die Bremsung bei gespeister
Kupplung, durch das Schiffchenventi136, unter dem stärksten der beiden Drücke a
und j, ist also nicht mehr von Null an progressiv regelbar, sondern nur oberhalb
des Wertes, der dem Speisedruck a entspricht.
-
F i g. 3 kann durch Weglassung der umlaufenden Verbindung 37 abgeändert
werden. Dazu braucht nur der Teil unter der Linie B-B durch die F i g. 2 ersetzt
zu werden, wie bereits bei F i g.1 beschrieben.
-
F i g. 4 zeigt eine Ausführung der Kupplungs-Bremsvorrichtung entsprechend
F i g. 2 in Anwendung bei einem Doppel- oder Zwillingsrad. Die Anordnung gemäß F
i g. 4 ist symmetrisch zur Linie x-x. Das Fahrwerkbein 50 hält durch die Flansche
51 und die Lager 52 die Achse 53 mit den Rädern 33 sowie die Schnecke 31 (Endansicht)
und, durch die Lager 54, das Schneckenrad 32, dessen Scheibenteil mit Reibbelägen
34 versehen ist. Die Flansche 51 des Fahrwerkbeins 50 bilden Zylinder 55, die durch
die umlaufenden Verbindungen 37 gespeist werden und deren Kolben 35 über Druckkugellager
56 auf den Platten 57 aufliegen, die durch Nuten 58 und Keile 59 auf der Achse 53
bis zur Berührung mit den Reibbelägen 34 gleiten können.
-
F i g. 5 zeigt eine der F i g. 2 entsprechende Anwendung der Kupplungs-Bremsvorrichtung
bei einem Einzelrad. Das Fahrwerkbein 60 hält durch den Flansch 61 und die
Lager 62 die Achse 63 mit dem Rad 33 sowie die Schnecke 31 (Endansicht) und, durch
die Lager 64, das Schneckenrad 32, dessen Scheibenteil mit dem Reibbelag 34 versehen
ist. Ein zweiter Flansch 65 des Fahrwerkbeins 60 bildet den Zylinder für den Kolben
35, der über das Druckkugellager 66 auf einer Platte 67 aufliegt, die durch Nuten
68 und Keile 69 auf der Achse 63 bis zur Berührung mit dem Reibbelag 34 gleiten
kann. Die Platte 67 steht unter dem Gegendruck der Feder 70. Zwischen dem Schneckenrad
32 und der Achse 63 ist ein Lager 71 und zwischen dem Schneckenrad 32 und dem Flansch
61 ein Druckkugellager 72 angeordnet. Das von dem (nicht dargestellten) Schiffchenventil
36 kommende Drucköl wird durch den Anschluß 73 hinter den Kolben 35 geleitet.