DE202020002876U1

DE202020002876U1 - Antriebs-Regel-System für elektrisch angetriebene Anhänger (50-150Kg)

Info

Publication number: DE202020002876U1
Application number: DE202020002876.2U
Authority: DE
Original assignee: Baumeister & Co KG GmbH
Current assignee: BAUMEISTER GMBH & CO. KG, DE; BAUMEISTER, KARLHEINZ, DE
Priority date: 2020-07-04
Filing date: 2020-07-04
Publication date: 2020-09-07
Anticipated expiration: 2030-07-05

Abstract

Antriebs-Regel-System für elektrisch angetriebene Anhänger (50-150Kg)
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Gehäuse 103 ist ein Kupplungsteil 101 drehbar gelagert und die Schub-und Zugkraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger misst.
Dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor 113 den Drehausschlag
als elektr. Signal aufnehmen kann.

Description

Sensoren üblicher Bauart nehmen in der Regel externe Signale wie Trittmomente, Veränderung der Trittdrehzahl, Handbedienung oder sonstige Impulse eingeleitet vom Bediener selbst entgegen. Die Verarbeitung solcher Daten führt oftmals zu verzögerten und undefinierten Befehlen in Richtung Antriebsräder. Ein unerwünschtes beschleunigen, verzögern oder ruckeln kann die Folge sein. In Fachkreisen auch Bonanza-Effekt genannt.
Der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Antriebs-Regel-System zu schaffen, welches autark und unabhängig zum Anwender Signale verarbeitet und an die Antriebsräder weitergibt.
Dieses Problem wird mit den Schutzansprüchen 1-7 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass das Antriebs-Regel-System (in Folge als ARS beschrieben) alle Faktoren von Fahrbahnbeschaffenheit, Steigung, Gefälle, Neigung, Kurvengeschwindigkeit etc. berücksichtigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 5 erläutert. Es Zeigen:

1 eine Schnittansicht der X-Achse
2 eine Draufsicht mit ausgeblendetem Magnetklemmteil
3 eine Schnittansicht der Z-Achse
4 eine Gesamtansicht von Fahrzeug, ARS, Deichsel und Zweirad-Anhänger
5 eine Gesamtansicht von Fahrzeug, ARS, Deichsel und Einrad-Anhänger

In 1 ist das ARS als Schnittansicht dargestellt. An Kupplungsteil 101 können alle bekannten Kupplungen, in 1 als Kugelkupplung 104 und in 5 als Scheibenkupplung 122 dargestellt, adaptiert werden. Kupplungsteil 101 ist über die Kugelkupplung 104 fest mit dem Fahrzeug verbunden.
Am gegenüberliegenden Ende befindet sich die Deichsel 102. Deichsel 102 ist sowohl mit Gehäuse 103 als auch mit dem Anhänger 119 fest verbunden.
Kupplungsteil 101 weist eine Innenverzahnung 123 auf welche in die Außenverzahnung 124 vom Dämpfer-lnnenteil 105 (2) greift. Je nach Teilung des Vielzahns kann die Winkeleinstellung von Kugelkupplung 104 bzw. Kupplungsteil 101 zum Gehäuse 103 annähernd stufenlos von der Mittelstellung aus positioniert werden. Die Fixierung der beiden Teile 101 und 105 entsteht mithilfe einer mittig angebrachten Schraube 120.
Diese Funktion kann bei unterschiedlichen Positionierungen der Gegenkupplung am Fahrzeug 118 genutzt werden. In 4 waagerecht und in 5 senkrecht dargestellt.
Dämpfer-Innenteil 105 wird über ein Kugellager 106 im Gehäuse 103 radial gelagert. Am Kupplungsteil 101 wird mittels einer Klemmschraube 107 das Magnetklemmteil 108 verdreh gesichert befestigt.
Kugelkupplung 104 wird über Kupplungsteil 101 bzw. verdreh gesichertem Magnetklemmkeil 108 und dessen Höcker 110 der ins Gehäuse 103 eintaucht und dort zwischen zwei gegenüber angeordneten energiespeichernden Elementen sitzt, im Beispiel als Druckfedern 111 (2) dargestellt, in Mittelstellung gehalten.
Im Gehäuse 103 bzw. dem darin fest eingelegten Hallgeberhalter 112 sitzt ein Hallgeber 113, oder sonstiger Sensor, welchem ein Magnet 109 gegenübersteht. Magnet 109 ist fest im Magnetklemmteil 108 befestigt und lässt eine radiale Relativbewegung zum Hallgeber 113 zu.
Bei vorgespannten Federn 111, sprich in der Mittelstellung des Magneten 109, misst der Hallgeber 113 eine Spannung von 2,5V. Dieser Spannungswert signalisiert der Steuerung bzw. den elektrisch angetriebenen Rädern, dass 0% beschleunigt und 0% verzögert werden soll.
Die minimale und maximale Auslenkung des Höckers 110 wird dabei durch mechanische Anschläge im Magnetklemmteil 108 begrenzt.
Durch vom Fahrzeug 118 auf die Kugelkupplung 104 einwirkende Zug- oder Druckkräfte bewegt sich die Mittelstellung des Magneten 109 gegen oder im Uhrzeigersinn weg vom Hallgeber 113. Dabei sinkt oder steigt die Spannung von 2,5V auf 0V was einer Verzögerung von 100% der Antriebsräder entspricht bzw. von 2,5V auf 5V was einer Beschleunigung von 100% der Antriebsräder entspricht.
Die Mittelstellung von Magnet 109 zu Hallgeber 113 sprich einer Spannung von 2,5V wird erst dann wieder erreicht, wenn der Anhänger entweder ausreichend beschleunigt bzw. verzögert hat. Wie stark der Anhänger beschleunigt oder verzögert steht in Abhängigkeit zu Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs, der Massenträgheit des Anhängers sowie der Federrate R und dem Dämpfungsverhalten durch das Fluid 116 welches neben der Viskosität auch durch die Bindungskräfte Adhäsion und Kohäsion beeinflusst wird.
Der im Verzögerungsvorgang entstehende Generatorbetrieb wird genutzt um Energie in den Akku zurückzuführen, auch Rekuperation genannt.
Um abrupt wechselnde Signale bedingt durch eine schnelle Veränderung der Druck- oder Zugkräfte zu vermeiden und um ein sanftes Nachregeln der Antriebsräder zu erreichen wird zwischen Dämpfer-Innenteil 105, welches zum Dämpfer-Außenteil 114 entsprechend korrespondiert, im Beispiel als halbrund verlaufende Kolben 115 dargestellt, ein inkompressibles und hochviskoses Fluid 116 eingefüllt. Die Wellendichtung 121 sorgt für ein nicht Auslaufen des Fluids 116.
Druck- bzw. Zugkräfte an der Kugelkupplung 104 bewegen das Fluid 116 an den Kolben 115 und deren Kriechspalte 117 vorbei was zu einer experimentell ermittelten Pumpleistung führt die wiederum eine dämpfende Wirkung zwischen Kugelkupplung 104 am Fahrzeug und Gehäuse 103 am Anhänger erzeugt.
Eine solche Dämpfung ist erforderlich damit das ASR nicht überreagiert.
Wird der Anhänger 119 vom Fahrzeug 118 abgehängt und die Deichsel 102 abgekoppelt so wird über einen Sensor auf Handbetrieb umgeschalten. Der Anhänger 119 kann dann als autarkes Kinder- bzw. Transportfahrzeug genutzt werden. Hierzu steht eine Bedieneinrichtung für Antrieb vor/zurück und generatorisches Bremsen zur Verfügung.

Claims

Antriebs-Regel-System für elektrisch angetriebene Anhänger (50-150Kg) dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse 103 ist ein Kupplungsteil 101 drehbar gelagert und die Schub-und Zugkraft zwischen Zugfahrzeug und Anhänger misst. Dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor 113 den Drehausschlag als elektr. Signal aufnehmen kann.
Antriebs-Regel-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfer-Innenteil 105 und ein Dämpfer-Außenteil 114 mit korrespondierenden Geometrien ausgebildet sind um die Drehbewegungen zu dämpfen. Die Kolben 115 und die Ölkriechspalte 117 die Dämpfung zusammen mit dem Dämpferfluid 116 übernehmen.
Antriebs-Regel-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mind. zwei Federn 111 über den Höcker 110 das Kupplungsteil 101 in eine Mittelstellung relativ zum Gehäuse 103 bringt.
Antriebs-Regel-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgebereinheit 103 / 101 sowohl links und rechts, 4 am Zugfahrzeug oder hinten mittig 5 montierbar ist.
Antriebs-Regel-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wälzlager 106 für minimalste Reibung der Regeleinheit sorgt und für minimalste Hysterese und Genauigkeit sorgt.
Antriebs-Regel-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abnehmen der Deichsel 102 über ein Steckverbinder -Kontakt erkannt wird, dass auf eine Handbedienung der Vorwärts- und Rückwärtsbedienung umgeschaltet wird.
Antriebs-Regel-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil 101 relativ zum Dämpferteil 105 im Anlagewinkel verstellt werden kann.