DE3100695A1

DE3100695A1 - Antrieb fuer einen traktor

Info

Publication number: DE3100695A1
Application number: DE19813100695
Authority: DE
Inventors: Dennis Rodney Colchester Essex Fulford
Original assignee: A F TRENCHERS Ltd
Current assignee: A F TRENCHERS Ltd
Priority date: 1980-01-16
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1981-12-17
Also published as: AU6623981A; US4415053A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Traktor, und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, einen Antrieb, der angeschlossen an einen Traktor diesen mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit antreibt.

Übliche landwirtschaftliche Traktoren sind gelegentlich mit Geräten zu koppeln, die langsamer als die langsamste Fortbewegungsgeschwindigkeit des Traktors gezogen werden müssen: Beispielsweise müssen bei der Aushebung von Gräben oder bei anderen Grabarbeiten die Geräte mit Geschwindigkeiten im Bereich von 10 bis 400 m/h bewegt werden, während die langsamste Antriebsgeschwindigkeit des Traktors im ersten Gang üblicherweise 2 km/h beträgt. Um die richtige Funktion der Geräte zu gewährleisten, muß der Traktor schrittweise versetzt werden, indem man häufig den ersten Gang einlegt und den Traktor nur ein kurzes Stück fährt.

Zur Vermeidung der erwähnten Schwierigkeiten ist es bereits bekannt, einen Traktor mit einem besonderen Getriebe auszustatten, das entweder anstelle des üblichen Getriebes eingesetzt wird oder daß an die Abgabewelle des üblichen Getriebes anschließbar ist, wobei das besondere Getriebe eine zusätzliche Geschwindigkeitsuntersetzung von 20:1 oder sogar 50:1 liefert.

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Dies ist jedoch sehr aufwendig und für den Besitzer auch unzweckmäßig, da Baggergeräte oder andere ähnliche Geräte nicht an alle Traktoren anschließbar sind, sondern nur in Verbindung mit dem besonders vorbereiteten Traktor verwendet werden können. Da derartige Geräte üblicherweise viel seltener als der Traktor eingesetzt werden, haben sie eine wesentlich längere Lebensdauer als der Traktor. Es müssen daher mehrere Niedergeschwindigkeitsgetriebe gekauft und an verschiedene Traktoren angeschlossen werden, um eine optimale Ausnutzung und Lebensdauer für ein Gerät zu erzielen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Antrieb für einen Traktor zu schaffen, der eine verhältnismäßig geringe Antriebsgeschwindigkeit liefert, ohne daß die bekannten, aufwendigen Niedergeschwindigkeitsgetriebe erforderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß ein Antriebsrad drehbar in einem am Traktor montierbaren Rahmen gelagert ist, so daß es in der Nähe eines Hinterrades des Traktors liegt. Der Rahmen ist derart montiert, daß das Antriebsrad in eine und aus einer Antriebsstellung bewegbar ist, in der es den Reifen des benachbarten Hinterrades antriebsmäßig erfaßt. Betätigungseinrichtungen bewirken eine Bewegung des Antriebsrades in die und aus der Antriebsstellung, während Kraftantriebseinrichtungen eine Drehung des Antriebsrades

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zumindest dann besorgen, wenn sich das Antriebsrad in der Antriebsstellung befindet.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Antrieb an einen Traktor anbringbar ist, so daß keine wesentlichen Änderungen am Traktor erforderlich sind. Der Stützrahmen des Antriebes läßt sich unmittelbar an Zuggestänge des Traktors anschließen oder an anderen Montagestellen des Traktors einhängen. Eine weitere Möglichkeit der Anbringung besteht darin, den Antrieb indirekt mit dem Traktor zu koppeln. Im Falle eines Grabenbaggers, der von dem Traktor gezogen wird, kann der Stützrahmen am Grabegerät angebracht sein und dennoch die Hinterräder des Traktors antreiben. Der erfindungsgemäße Antrieb stellt somit ein Niedergeschwindigkeitsgetriebe dar, das an eine Vielzahl von unterschiedlichen Traktoren anschließbar ist, ohne daß diese in kostspieliger Weise verändert werden müssen.

Der Kraftantrieb für das Antriebsrad ist vorzugsweise so ausgelegt, daß dieses den Traktor in der Antriebsstellung mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 10 bis 400 m/h bewegt. Der Kraftantrieb läßt sich an eine Traktor-Abgabewelle anschließen, wobei ein geeigneter Getriebekasten das Antriebsrad mit der gewünschten Geschwindigkeit antreibt. In einer anderen Ausführung weist der Kraftantrieb einen Motor zum

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Antreiben des Antriebsrades auf, der dieses, falls erforderlich, über ein Getriebe treibt. Im letzteren Fall kann der Motor eine unabhängige Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor sein, bevorzugte Verwendung findet jedoch ein Hydraulikmotor, der mit unter Druck stehendem Hydraulikfloid über geeignete Steuerungen vom Traktor-Motor versorgt wird. Ein Hydraulikmotor ist deswegen am zweckmäßigsten, weil dieser hohe Drehmomente bei verhältnismäßig langsamen Geschwindigkeiten liefert. Ein Hilfsgetriebe zwischen dem Motor

"10 und dem Antriebsrad ist dabei nicht unbedingt erforderlich, wird es jedoch gebraucht, so braucht das Untersetzungsverhältnis nur verhältnismäßig klein zu sein. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Hydraulikmotors liegt in der frei wählbaren Antriebsgeschwindigkeit durch Verwendung geeigneter Motorsteuerungen.

Der Stützrahmen oder der das Antriebsrad tragende Teil des Rahmens ist im montierten Zustand am Traktor schwenkbar gehaltert, so daß das Antriebsrad in seine und aus seiner Antriebsstellung bewegbar ist. Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen Hydraulikzylinder auf, der das Verschwenken des Stützrahmens oder dessen Teils bewirkt, so daß das Antriebsrad fest gegen den Reifen des benachbarten Traktor-Hinterrades gedruckt wird, wenn dessen Antrieb erfolgen soll. Anstelle eines Hydraulikzylinders sind auch andere

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Einrichtungen verwendbar: Beispielsweise kann das Antriebsrad von einer zu einem Baggergerät gehörenden Nocke in seine Antriebsstellung bewegt werden, wenn das Baggergerät in die Arbeitsstellung abgesenkt wird, während das Antriebsrad automatisch beim Anheben des Baggergerätes ausgerückt wird. Welche Technik man auch immer wählt, es hat sich jedenfalls gezeigt, daß ein optimaler Antrieb erzielt wird, wenn das Antriebsrad den Traktorreifen in wesentlichem Maße verformt und zwar beispielsweise 75 bis 100 mm eindrückt. 10

Vorzugsweise besitzt der Antrieb zwei Antriebsräder, die entsprechend am Stützrahmen angeordnet sind, und zwar derart, daß je ein Antriebsrad einem Traktor-Hinterrad zugeordnet

ist. Obgleich jedes der beiden Antriebsräder zur Erzielung einer Differentialwirkung eine Antriebsquelle aufweisen kann, sind die beiden Antriebsräder vorzugsweise auf einer gemeinsamen Antriebswelle starr montiert und werden von dem Kraftantrieb gedreht, wobei durch Schlupf zwischen den Antriebsrädern und den Hinterrädern und/oder zwischen den Hinterrädern und dem Erdboden eine ausreichende Differentialwirkung erzielt wird.

Jedes der Antriebsräder kann unterschiedliche Form haben, sofern es nur das zugehörige Hinterrad zu treiben vermag. Der Antrieb selbst läßt sich einfach durch Reibung zwischen

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dem Antriebsrad und dem Traktorreifen erzielen, wobei das Antriebsrad eine Walze mit axialer Ausdehnung ist, die ähnlich oder größer als die Reifenbreite ist. Die Walze kann eine aufgerauhte Oberfläche haben oder mit Öffnungen oder Löchern versehen sein, um den Reibungsantrieb zu verstärken und den Einfluß von auftretendem Schmutz zu verringern. In einer anderen Ausführung läßt sich der Antrieb hauptsächlich reibungsmäßig gewährleisten, wobei der Eingriff durch Erfassen von Vorsprüngen des Traktorreifens durch geeignete Vorsprünge oder Vertiefungen im Antriebsrad verstärkt wird. Hierzu ist das Antriebsrad beispielsweise mit Umfangsstangen oder Profilen versehen, die sich prallel zur Radachse oder unter einem Winkel dazu erstrecken. Wird die Traktorbewegung durch einen hohen Widerstand behindert, so kann ein Vorsprung des Reifens hinter eine Stange oder ein Profil des Antriebsrades greifen und einen Zahnantrieb solange bilden, bis der Widerstand geringer wird und der Reibungsantrieb ausreicht. Andererseits läßt sich der Antrieb auch gänzlich durch Eingreifen der Stangen oder Profile des Antriebsrades in die Rippen oder Vorsprünge des Traktorreifens bewerkstelligen, in dem die Stangen oder Profile entsprechend der Form der Rippen oder Vorsprünge des Traktorreifens angeordnet werden. So sind in einer Ausführung die Profile oder Stangen fischgrätenartig am Umfang jedes der Antriebsräder angeordnet. Profile oder Stangen haben außerdem den Vorteil, daß auftretender

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Schmutz abführbar ist und den Antrieb nicht beeinflußt.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind zwei Antriebsräder im Abstand zueinander auf einer Antriebswelle befestigt, von denen jedes einen profilierten Umfang aufweist, um den Reibungsschluß mit einem Traktorreifen zu verbessern und ein Erfassen der Rippen oder Vorsprünge des Reifens zu gestatten. In dieser Ausführung bilden die Profile eines Antriebsrades selbst eine Innenverzahnung, die mit einem -)O innerhalb des einen Antriebsrades montierten, gezahnten Rad kämmen. Dieses gezahnte Rad oder Ritzel wird von einem Hydraulikmotor angetrieben, treibt dadurch das eine Antriebsrad und letztlich über die Antriebswelle auch das andere Antriebsrad.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1a eine schematische Seitenansicht eines Traktors mit einem erfindungsgemäßen Antrieb; Figur 1b eine Rückansicht des Traktors gemäß Figur 1a; Figur 2a eine Schemaansicht der Antriebsverzahnung im

Traktorantrieb;
Figur 2b eine Teilrückansicht des Traktorantriebs, wobei manche Teile aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind;

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Figur 2c eine perspektivische Darstellung eines Teils

des Umfanges eines Antriebsrades des Antriebs;

Figur 3a eine perspektivische Ansicht eines Teils des Umfanges einer anderen Ausführung des Antriebsrades;

Figur 3b eine Stirnansicht des Rades gemäß Figur 3a.

Die Figuren zeigen einen üblichen Traktor 10 mit zwei Hinterrädern 11, die normalerweise vom Traktor-Motor über ein ._ Getriebe angetrieben werden. Am Traktorrahmen ist ein Antrieb 12 angebracht, der in der Nähe, jedoch hinter den Hinterrädern 11 angeordnet ist und im Betrieb die Hinterräder 11 dreht.

Der Antrieb 12 weist einen Rahmen 13 auf, der mit dem Traktor 10 durch übliche Zuggestänge 14 und 15 verbunden ist, während ein zusätzliches Verdrehungsschutzgestänge 16 dazu dient, den Rahmen 13 in der dargestellten Lage zu halten. Am unteren Ende des Rahmens 13 sind zwei im Abstand zueinander liegende Arme 17 schwenkbar montiert, die an ihren oberen Enden ein horizontal verlaufendes Achsrohr 18 tragen. Das Achsrohr 18 erstreckt sich parallel zur Achse der Hinterräder 11. Durch Schwenken der Arme 17 läßt es sich näher an die Hinterräder 11 oder weiter von diesen weg bewegen, wobei das Verschwenken durch zwei doppelt wirkende Hydraulikzylinder 19 erfolgt.

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In dem Achsrohr 18 ist eine Antriebswelle 21 mit Hilfe von Lagern 20 gelagert, wobei an den freien Enden der Antriebswelle 21 Antriebsräder 22 und 23 starr befestigt sind. Die axiale Länge jedes Antriebsrades 22 bzw. 23 ist größer als die Breite jedes Traktor-Hinterrades 11 und die Länge der Antriebswelle 21 ist so bemessen, daß die Antriebsräder 22 und 23 gegenüber den Traktor-Hinterräder 11 liegen. Durch ein Verschwenken der Arme 17 werden somit die Antriebsräder 22 und 23 an die Reifen der Hinterräder 11 gedrückt bzw. von diesen wegbewegt.

Jedes Antriebsrad 22, 23 weist eine auf die Antriebswelle 21 aufgekeilte Nabe 24 sowie zwei Scheiben 25 auf. Am Umfang der Scheiben 25 ist eine Anzahl von Profilen 26 angeschweißt die sich alle parallel zur Achse der Nabe 24 erstrecken und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt haben, wobei die Basis des U-Profils radial nach innen in Richtung auf die Nabe 24 zeigt.

Ferner ist auf dem Achsrohr 18 ein Hydraulikmotor 27 montiert, der ein fünfzahniges Rad 28 über ein Schnecken-Untersetzungsgetriebe 29 antreibt. Die Achse des gezahnten Rades 28 verläuft parallel zur Achse der Antriebswelle 21. Die Figuren 2a und 2b lassen am deutlichsten die Anordnung des gezahnten Rades 28 und die Form seiner Zähne erkennen, wobei das gezahnte Rad 28 antriebsmäßig in die Profile 26 des Antriebsrades

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22 greift. Auf diese Weise dreht der Hydraulikmotor 27 im Betrieb das gezahnte Rad 28, das wiederum das Antriebsrad 22 antreibt; das Antriebsrad 23 wird gleichzeitig mitgetrieben, da beide Antriebsräder 22 bzw. 23 fest mit der Antriebswelle 21 verbunden sind.

Wenn der Antrieb für den Betrieb mit Hilfe der Gestänge 14,15 und 16 gemäß Figur 1a am Traktor 10 befestigt ist, werden die Hydraulikzylinder 19 über geeignete Schläuche und Steuerungen an das Hydrauliksystem des Traktors ebenso wie der Hydraulikmotor 27 angeschlossen. Die Hydraulikzylinder 19 werden zusammengefahren, so daß die Antriebsräder 22 und 23 von den Traktor-Hinterrädern 11 abheben und der Traktor auf übliche Weise zu seiner Einsatzstelle fahrbar ist. Danach wird der Schalthebel des Traktors in die neutrale Stellung gebracht und die Hydraulikzylinder 19 werden unter Druck gesetzt, wodurch diese die Antriebsräder 22 und 23 an die Traktor-Hinterräder 11 anpressen. Hierauf wird der Hydraulikmotor 27 langsam betätigt, um die Antriebsräder 22 und 23 zu drehen: Der Reibungseingriff der profilierten Antriebsräder 22 und 23 mit den Hinterrädern 11 bewegt den Traktor 10 langsam vorwärts. Auf diese Weise lassen sich sehr langsame Fahrgeschwindigkeiten von nur 10 bis 400 m/h, und vorzugsweise 100 m/h erzielen.

Die Figuren 3a und 3b zeigen eine andere Ausführung des

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Antriebsrades, das anstelle der beschriebenen Antriebsräder 22 und 23 verwendbar ist. Das Antriebsrad 30 weist eine Nabe 31 auf, mit der es auf die Antriebswelle 21 aufgekeilt ist. Auf die Nabe 31 ist eine vertiefte Scheibe 32 aufgeschweißt, die an ihrem Umfang verteilt eine Anzahl von Profilen 33 aufweist. Jedes Profil ist aus einer vollen Stange hergestellt und weist zwei innere Abschnitte 34 und 35 auf, die im Winkel zur Radachse verlaufen, während sich zwei äußere Abschnitte 36 und 37 parallel zur Radachse erstrecken

ΊΟ ^und in bezug auf einander fluchten. Die Enden der Profile 33 sind an je einem Ring 38 und 39 angeschweißt, wobei am Ring 38 eine Anzahl vorgeformter Antriebszähne 40 angeschweißt ist, die mit dem gezahnten Rad 28 der zuvor beschriebenen Ausführung in Antriebseingriff gelangen. Es ist klar, daß nur ein Antriebsrad eines Paares derartige Antriebszähne 40 zu haben braucht.

Für den Betrieb ist das Antriebsrad 30 zur Drehung in Richtung des Pfeils A durch das gezahnte Rad 28 auf der Antriebswelle 21 montiert. Das Antriebsrad 30 arbeitet besser als die Antriebsräder 22 und 23, und zwar insbesondere unter ungünstigen Betriebsbedingungen: Die vollen Stangen der Profile verlegen sich nämlich nicht durch Schlamm und es ist auch nur eine Scheibe zur Halterung vorgesehen, so daß sich kein Schlamm oder kein anderes Material im Rad einschließen kann. Außerdem

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ergeben die etwa fischgrätenförmigen Profile 33 bessere Antriebseigenschaften mit üblichen Traktorreifen: Wenn der Traktor 10 der Bewegung einen wesentlichen Widerstand entgegensetzt, dann können die inneren Abschnitte 34 und 35 der Profile 33 entlang ihrer langen Flanken vorstehende Reifenfortsätze ergreifen, während die äußeren Abschnitte 36 und 37 zumindest teilweise die Enden der Vorsprünge erfassen und damit ein Antriebsmoment auf das gesamte Traktorrad übertragen. Dies ergibt einen besseren Antrieb unter geringerer Verformung des -|0 Traktorreifens, der sich außerdem weniger leicht durch Schlamm oder andere Schadstoffe verlegt.

Es ist dem Fachmann klar, daß der Antrieb auch indirekt mit dem Traktor verbindbar ist. So kann der Traktor in einer weiteren Ausführung der Erfindung beispielsweise einen Pflug oder einen Grabenbagger ziehen, der mit Hilfe der Zuggestänge 14 und 15 in üblicher Weise angeschlossen ist und zusätzlich ein Verdrehungsschutzgestänge 16 aufweist. In diesem Fall kann der Rahmen 13 Teil des Pfluges oder Teil des Baggers sein oder in einer anderen Ausführung ein eigenes Teil bilden, das am Rahmen des Pfluges oder des Baggers angebracht und damit indirekt mit dem Traktor 10 verbunden ist.

hu: do
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Claims

Patentansprüche

Antrieb für einen Traktor, gekennzeichnet durch ein drehbar auf einem Rahmen (13) montiertes Antriebsrad (22,23), wobei der Rahmen (13) derart an einem Traktor

(10) montierbar ist, daß das Antriebsrad (22,23) nahe einem Hinterrad (11) liegt und in eine sowie aus einer Antriebsstellung bewegbar ist, in der das Antriebsrad (22,23) den Reifen des benachbarten Traktor-Hinterrades

(11) antriebsmäßig erfaßt, und durch Antriebseinrichtungen (17,19) zum Verschwenken des Antriebsrades (22,23) in die und aus der Antriebsstellung sowie durch eine Kraftantriebseinrichtung (27), die zumindest in der Antriebsstellung des Antriebsrades (22,23) zu dessen Drehung dient.

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2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Rahmen (13) unmittelbar an Zuggestänge (14,15) des Traktors (10) anschließbar ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Rahmen (13) an einem hinter dem Traktor (10) anbringbaren Grabenbagger derart montierbar ist, daß das Antriebsrad (22,23) am Hinterrad (11) des Traktors (10) liegt.
4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftantrieb (27) für das Antriebsrad (22,23) derart angeordnet ist, daß das Antriebsrad (22,23) den Traktor (10) mit einer Geschwindigkeit im

Bereich von 10 bis 400 m/h bewegt. 15
5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftantrieb (27) an eine Traktor-Abgabewelle angeschlossen ist und ein Getriebe (29) zum Antreiben des Antriebsrades (22,23) mit der gewünschten

Geschwindigkeit aufweist.
6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftantrieb einen Hydraulikmotor

(27) und eine zugehörige Steuerung aufweist, die mit

unter Druck stehendem HydraulikfIu id vom Traktor-Motor gespeist werden.

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7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Antriebsrad (22,23) tragender Teil (17) des Rahmens (13) schwenkbar angeordnet ist, so daß das Antriebsrad (22,23) in die und aus der Antriebs-Stellung bewegbar ist.
8. Antrieb nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Hydraulikzylinder (19) zum Verschwenken des Teils (17) des Rahmens (13) und damit zum Andrücken des Antriebsrades (22,23) an den Reifen des Hinterrades (11).
9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (19) und der aus Armen (17) gebildete Teil das Antriebsrad (22,23) derart an den Traktorreifen anpressen, daß dieses den Reifen in Antriebsstellung 75 bis 100 mm radial eindrückt.
10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch zwei Antriebsräder (22,23) für jedes der Hinterräder

(11) des Traktors, die an einem entsprechenden Rahmen (13) montiert sind.
11. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antriebsrad (22,23) eine Anzahl von Profilen (26) aufweist, die sich im wesentlichen

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quer über das Antriebsrad erstrecken und einen Antriebseingriff mit Vorsprüngen des Traktorreifens ermöglichen.
12. Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

jedes Antriebsrad (30) eine Anzahl von über den Umfang 5

verteilten Profilen (33) aufweist, die jeweils zwei innere Abschnitte (34,35) sowie zwei äußere Abschnitte (36,37) aufweisen, wobei die inneren Abschnitte (34,35) in bezug aufeinander sowie bezüglich der Radachse einen Winkel einschließen, während die beiden äußeren Abschnitte (36,37) parallel zur Radachse verlaufen und miteinander fluchten.
13. Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Antriebsrad (22,23) eine Anzahl von am Umfang verteilten, prallelen Profilen (26) aufweist, die im wesentlichen parallel zur Radachse verlaufen.
14. Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Antriebsräder (22 oder 30) einen Ring mit nach innen gerichteten Zähnen (26 oder 40) aufweist und daß der Kraftantrieb ein angetriebenes, gezahntes Rad (28) enthält, das mit den Zähnen des Ringes kämmt und zur Drehung des Antriebsrades (22 oder 30) dient.

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