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Antrieb für schwimmfähige Fahrzeuge,
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insbesondere Amphibienfahrzeuge Stand der Technik Die Erfindung betrifft
einen Antrieb für schwimmfähige Fahrzeuge, insbesondere Amphibienfahrzeuge, mit
einem im Fahrzeug ortsfest gelagerten Antriebsmotor, mit einem am Heck des Fahrzeugs
ortsfest gelagerten Abtrieb, mit am Heck des Fahrzeugs angeordneten, verstellbaren
Lagern für zwei Propellerantriebe, mit Verstellmitteln zum Verstellen der Lage mit
den Propellerantrieben in einer quer zur Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden vertikalen
Ebene und mit eine Verstellung der Propellerantriebe in dieser Ebene ausgleichenden
Antriebselementen zwischen dem orstfesten Abtrieb und den Propellerantrieben. Ein
derartiger Antrieb ist in der DE-AS 1 141 557 beschrieben.
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Bei dem bekannten Antrieb sind die Propeller bzw. die Propellerantriebe
jeweils mit einem von zwei Schlitten verbunden, die in am Heck des Fahrzeugs vorgesehenen
Schlittenführungen in vertikaler Richtung verstellbar gelagert sind.
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Mit Hilfe dieser Schlitten können die Propellerantriebe innerhalb
eines gewissen Bereiches in unterschiedliche Höhenlagen eingestellt werden. Dabei
sind die Propellerantriebe zunächst beide für Vorwärtsfahrt eingerichtet. Um Rückwärtsfahrt
zu ermöglichen oder auch zum Zweck des Steuern des Fahrzeuges im Wasser sind die
Propellerantriebe um eine vertikale Achse um mindestens 180 Grad verschwenkbar am
Schlitten gelagert.
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Um die Propellerantriebe bei Landfahrt gegen Beschädigungen zu sichern,
sind die erwähnten Schlitten mit Tragzapfen versehen, um die die Propellerantriebe
mit den daran anschließenden Tragarmen um eine horizontale, quer zur Längsrichtung
des Fahrzeugs verlaufende Achse aus dem Wasser herausschwenkbar sind.
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Sowohl die Übertragung der Antriebskraft für die Propellerantriebe
als auch die Übertragung der verschiedenen möglichen Steuerbewegungen für die Einstellung
der Propellerantriebe bzw. deren Verschwenkung erfolgt von einem zentral am Heck
des Fahrzeugs angeordneten komplizierten Verteilergetriebe aus. Die wesentlichen
Konstruktionsmerkmale dieses bekannten Antriebs bedingen die Anordnung von Ausgleichsmitteln
in den Antriebszügen für den Antrieb der Propeller und deren Steuerung in unterschiedliche
Posititonen.
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Wegen der erheblichen Anzahl gegeneinander beweglicher Bauelemente
und der allgemein recht aufwendigen Ausführungsform ist der bekannte Antrieb teuer
in der Herstellung.
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Abgesehen von den Herstellungskosten ist dieser bekannte Antrieb aber
auch schon deswegen nicht für verhältnismäßig kleine, wendige Amphibienfahrzeuge
geeignet, weil er einerseits infolge des hohen, sich zwangsläufig ergebenden
Gewichts
das Fahrzeug zu sehr belasten würde und damit die Wendigkeit sowohl bei Landfahrt
als auch bei Wasserfahrt einschränken würde und weil er andererseits auch keine
schnelle Steuerung der Propellerantriebe in unterschiedliche, definierte Positionen
innerhalb der erwähnten vertikalen Ebene zuläßt.
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Schließlich ist bei dem bekannten Antrieb noch nachteilig, daß hier
vom Fahrzeuginnern aus diverse Steuermechanismen betätigt werden müssen, um die
einzelnen Funktionen dieses Antriebs auszulosen bzw. auführen zu können.
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Weiterhin ist nach der DE-OS 25 20 292 bereits ein Antrieb für Amphibienfahrzeuge
bekannt, bei dem im Bereich des Hecks des Fahrzeugs - jedoch innerhalb des Fahrzeugs
- ein Abtrieb vorgesehen ist, an den sich eine horizontal angeoadnete, quer zur
Längsachse des Fahrzeugs verlaufende Antriebswelle für zwei Propellerantriebe anschließt.
Bei diesem bekannten Antrieb sind zwar die Propellerantriebe je für sich um die
Achse der gemeinsamen Anfr4'bswelle verschwenkbar, jedoch sind die rohrförmigen
Träger für die verschwenkbaren Propellerantriebe starr mit dem Fahrzeug verbunden.
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Schließlich ist aus der DE-OS 29 28 929 auch schon ein Antrieb für
schwimmfähige Fahrzeuge bekannt, bei dem zwei ywmetrisch zur Fahrzeuglängsachse
angeordnete Propellerantriebe mittels eines Lenkers gemeinsam in einer quer zur
Längsachse des Fahrzeugs liegenden vertikalen Ebene um ein gewisses Maß gleichzeitig
auf bzw. ab bewegbar sind. Mit Hilfe des Lenkers können die Propellerantriebe allerdings
nicht soweit nach oben bewegt werden, daß bei Landfahrt im Fall schwierigen Geländes
keine Gefahr irgendeiner Beschädigung der Propellerantriebe mehr bestände. Zum anderen
können die Propellerantriebe im Fall dieser Lösung bei
Wasserfahrt
aber auch nicht so tief in das Wasser abgesenkt werden, wie es zum Erzielen eines
guten Wirkungsgrads wünschenswert wäre. Im übrigen wird bei dieser Lösung durch
die Lenkerkonstruktion eine gewisse Verwirbelung des die Propeller anströmenden
Wassers bewirkt, was eine weitere Verschlechterung des Wirkungsgrads zur Folge hat.
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Aufgabe Der vorlegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Antrieb für Fahrzeuge der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der den Anforderungen
an möglichst unkomplizierten konstruktiven Aufbau,geringes Gewicht, verhältnismäßig
geringe Herstellungskosten und insbesondere schnelle Steuerbarkeit des bzw. der
Propellerantriebe in unterschiedliche Positionen gerecht wird. Angestrebt wird ferner
ein möglichst guter Wirkungsgrad bei Wasserfahrt und eine solche Anordnung und Lage
der Propellerantriebe bei Landfahrt, daß selbst in schwierigem Gelände irgendwelche
Beschädigungen sicher ausgeschlossen sind.
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Entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 wird
zur Lösung der vorstehend umrissenen Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die Propellerantriebe auf einem gemeinsamen Tragelement gelagert sind, daß das Tragelement
am Heck des Fahrzeugs um den Abtrieb schwenkbar gelagert ist und das die Drehachsen
der Propeller mit der Schwenkachse des Tragelementes einen Winkel zwischen 90 und
180 Grad, vorzugsweise einen Winkel zwischen 110 und 140 Grad einschließen.
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Vorteile Die erfindungsgemäße Lösung eines Antriebes für gattungsgemäße
Fahrzeuge zeichnet sich zunächst durch unkomplizierten Aufbau und verhältnismäßig
geringes Gewicht aus.
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Der Antrieb ist weiterhin zu verhältnismäßig geringen Kosten herstellbar
und ermöglicht Wasserfahrt mit vergleichsweise hohem Wirkungsgrad. Andererseits
können die Propellerantriebe bei Landfahrt derart weit angehoben und vom Boden entfernt
gehalten werden, daß Beschädigungen auch bei schwieriger Geländefahrt ausgeschlossen
sind.
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Diese Vorteile ergeben sich zwangsläufig aus der erfindungsgemäßen
Konstruktion, die ein Verbringen der Propellerantriebe in eine verhärtnismäßig hohe
bzw. in eine verhältnismäßig tiefe Position ermöglicht. Aber selbst im Fall einer
Ausführung, die die grundsätzlich vorhandenen Möglichkeiten und Vorteile nicht allesamt
soweit wie möglich ausnutzt, ergeben sich doch noch genügend Vorteile gegenüber
den bekannten Antrieben auf diesem Gebiet. Dies ist der weiter unten folgenden Beschreibung
ohne weiteres zu entnehmen. Jedenfalls bildet im Fall der Erfindung der Antrieb
ein einziges kompaktes Bauteil, daß dementsprechend auch nur als solches mit Hilfe
einer entsprechend einfach ausgeführten Steuerungsmechanik vom Fahrzeuginnern her
steuerbar ist.
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Durch entsprechende Verstellung des Tragelementes für die Propellerantriebe
ist es möglich, den einen oder den anderen der beiden Propeller in eine tiefsmögliche
Position zu brigen, was insbesondere interessant ist im Hinblick auf Auslegung der
Propellerantriebe im einen Fall für Vorwärtsfahrt und im anderen Fall für Rückwärtsfall.
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Eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebs stellt
zwar die bevorzugte Lösung für den erfindungsgemäßen Antrieb dar, jedoch ist. durchaus
auch eine "u3gestaltung derart denkbar, daß beide Propellerantriebe für Vorwärtsfahrt
eingerichtet sind. Eine Manövrieren im Wasser wäre dann nur mit Hilfe der lenkbaren
Vorderräder im Fall eines Amphibienfahrzeugs möglich. - An dieser Stelle sei aber
auch noch darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Antrieb durchaus auch sinnvoll
bei lediglich für Wasserfahrt eingerichteten Fahrzeugen, insbesondere kleineren
Booten sinnvoll einsetzbar sein kann.
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Entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 2 sind die zwischen Abtrieb
und Propellerantrieben vorgesehenen Antriebselemente im hohl ausgeführten, wasserdichten
Tragelement gelagert.
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Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil einer kompakten und auch kostengünstigeren
Lösung im Vergleich zur Anordnung gesondert auf anderem Weg zu den Propellerantrieben
geführter Antriebsmittel wie z.B. im Fall der DE-AS 1 141 557. - Unabhängig davon
aber, ob die vom Abtrieb zu den Propellerantrieben führenden Antriebselemente entsprechend
dem Vorschlag nach Anspruch 2 im Tragelement gelagert sind oder nicht, sind jedenfalls
in axialer Richtung gegeneinander verschiebbare und damit entsprechende Bewegungen
der Propellerantriebe gegenüber dem festen Abtrieb ausgleichende Antriebselemente
im Fall der erfindungsgemäßen Lösung nicht notwendig, weil der Abstand der Propellerantriebe
zu dem festen Abtrieb in jeder Lager der Propellerantriebe konstant ist.
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Weiterhin ist es nach Anspruch 3 zweckmäßig, daß das Tragelement aus
einem kastenförmigen Bauteil besteht, das einenends um den Abtrieb am Heck des Fahrzeugs
schwenkbar gelagert ist und an dem anderenends in entgegengesetzte Richtungen weisende
rohrförmige Tragarme befestigt sind.
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Dieses kastenförmige Bauteil ist einfach auszuführen und nimmt einen
an sich bekannten Kegelradantrieb als Antriebsverbindung zwischen dem festen Abtrieb
und dem schwenkbaren Tragelement mit Antriebswelle für die Propellerantriebe auf.
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In weiteren Ausgestaltung des Vorschlages nach Anspruch 3 ist es gemäß
Anspruch 4 vorteilhaft, daß das kastenförmige Bauteil und die rohrförmigen Tragarme
in Form eines T gestaltet sind, wobei das kastenförmige Bauteil den senkrecht von
den Tragarmen wegweisenden Schenkel des T bildet.
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Eine bevorzugte und besondere Ausgestaltung der Erfindung kenDzeichnet
sich nach Anspruch 5 dadurch, daß im Antriebszug des einen Propellerantriebs eine
vom Fahrzeuginnern her betätigbare Kupplung vorgesehen ist. Hie-mit ist es möglich,
den einen der beiden Propellerantriebe vom Antrieb abzukuppeln, wenn nur der andere
Propellerantrieb für Fahrt im Wasser als Antriebsmittel verwendet wird oder verwendet
werden soll und sich der andere Propellerantrieb teilweise oder ganz oberhalb der
Wasserlinie befindet.
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Insbesondere ist der Vorschlag nach Anspruch 5 vorteilhaft im Hinblick
auf eine Lösung, bei der nach Anspruch 6 der eine Propellerantrieb für Vorwärtsfahrt
eingerichtet ist, während der andere Propellerantrieb für Rückwärtsfahrt eingerichtet.ist.
Mit Hilfe dieser Kupplung ist dann erreichbar, daß bei Vorwärtsfahrt im Wasser der
dann in einer oberen Position befindliche, für Rückwärtsfahrt eingerichtete Propellerantrieb
stillgesetzt werden kann und andererseits bei entsprechender Einstellung des Tragelementes
mit den Propellerantrieben im Fall der Rückwärtsfahrt im Wasser oder auch zum Wenden
des Fahrzeugs im Wasser um eine vertikale Achse eingeschaltet werden kann.
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Eine besonders einfache und bevorzugte Lösung für die erwähnte Kupplung
besteht nach Anspruch 7 darin, daß die Kupplung unter dem Einfluß der Schwerkraft
Ein- bzw. Ausschaltbar ist. Dies kann bekannter Maßen mit einer konstruktiven Lösung
nach Art einer Schiebemuffe und entsprechenden profilkeilartig ausgeführten Achs-
bzw. Wellenstümpfen geschehen. Im Fall der Schwenkung des Tragelements in eine Position,
bei der der eine, ür Vorwärtsfahrt eingerichtete Propellerantrieb sich in einer
tiefsmöglichen Position befindet, nimmt der für Rückwärtsfahrt eingerichtete Propellerantrieb
und damit auch der zugeordnete Bereich der Antriebwelle mit der erwähnten Schiebemuffe
eine solche, hochliegende Position ein, daß unter dem Einfluß der Schwerkraft durch
Herabfallen der Schiebemuffe gegen eine "untere Begrenzung die Kupplung automatisch
gelöst wird. Im anderen Fall wird nach Überschreiten einer gewissen Grenzlage diese
Kupplung in an sich bekannter Weise wieder hergestellt, wobei sich die Schiebemuffe
dann gegen eine obere Begrenzung anlegt.
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Im Zusammenhang mit einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebs
derart, daß der eine Propellerantrieb für Vorwärtsfahrt und der andere Propellerantrieb
für Rückwärtsfahrt eingerichtet ist, ist es nach Anspruch 8 vorteilhaft, daß die
Propeller der Propellerantriebe über eine gemeinsame, in den Tragarmen gelagerte
und das kastenförmige Bauteil durchdringende Welle an den Enden der Welle vorgesehene
Kegelradpaare angetrieben werden und das die Propeller gleichartig ausgeführt sind.
Bei entsprechender, zur Längsachse des Fahrzeugs symmetrischer Anordnung der die
Antriebskraft übertragenden Kegelräder im Antriebszug zwischen den Propellerachsen
und der die Propellerachsen treiben, im Tragelement gelagerten Antriebswelle ergibt
sich bei den Propellerantrieben im einen Fall Vorwärtsfahrt, im anderen Fall Rückwärtsfahrt.
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Entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 9 ist es weiterhin vorteilhaft,
daß der obere Schwenkbereich des Tragelementes von einem nach oben hin luftdicht
geschlossenen Kasten umgeben ist, dessen unten liegende Offnung bei Wasserfahrt
unter der Wasserlinie liegt. In diesem Zusammenhang wird eine Ausgestaltung gemäß
Anspruch 10 für zweckmäßig gehalten, bei der der Kasten die Form eines Halbzylinders
hat.
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Im Hinblick auf die notwendige Steuermechanik für das Tragelement
mit den Propellerantrieben wird schließlich nach Anspruch 11 eine Lösung verwendet,
bei der zur Steuerung des Tragelementes im Fahrzeug ein in unterschiedlichen Positionen
arretierbaren Steuerhebel vorgesehen ist, der über Seilrolle, Seil, Spann- und Führungsrollen
sowie Umlenkrollen mit einer mit dem Tragelement im Bereich des Abtriebs verbundenen
Seilscheibe antriebsverbunden ist.
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Erläuterung der Erfindung Anhand der Figuren 1 bis 12 wird der erfindungsgemäße
Antrieb im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Amphibienfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen
Antrieb in der Seitenansicht, Fig. 2 das Fahrzeug nach Fig. 1 in der Vorderansicht,
Fig. 3 das Fahrzeug nach Fig. 1 in der Rückansicht,
Zum Verbessern
der Anströmverhältnisse für den jeweils in der tiefstmöglichen Position befindlichen
Propellerantrieb ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung entsprechend dem
Vorschlag nach Anspruch 12 vorteilhaft, wenn in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufend
vor der tiefstmöglichen Position der Propellerantriebe im Heckbereich eine tunnelartige
Einbuchtung im Boden der Karosserie vorgesehen ist. Dieses Merkmal kann weiter gemäß
Anspruch 13 dadurch ausgestaltet werden, daß die Propellerantriebe jeweils mit einem
Leitblech versehen sind, das sich bezüglich des Strömungsverlaufs etwa an die tunnelartige
Einbuchtung anschließt und welche Leitbleche mit dem Tragelement fest verbunden
sind.
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In Weiterbildung des Grundgedankens der Erfindung nach den Ansprüchen
1 und 2 und teilweise Anspruch 3 schlägt Anspruch 14 einen weiter verbesserten und
vereinfachten Antrieb vor, bei dem das Tragelement aus einem topfartigen, das Kegelrad
des Abtriebs eng umschließenden und den Abtrieb zur benachbarten Wandung der Fahrzeugkarosserie
dichtend übergreifenden Gehäuse besteht, an dem die Tragarme unter einem vorgegebenen
Winkel zueinander befestigt sind, und bei dem die Tragarme je eine dem betreffenden
ProDellerantrieb zuaeordnete Antriebswell aufnehmen, die über ein Kegelrad
mit dem Kegelrad des Abtriebs antriebsverbunden ist. Diese Ausführungsform der Erfindung
hat gegenüber der Ausführungsform nach Anspruch 4 den Vorteil der geringeren Anzahl
von Konstruktionselementen - also eines einfacheren Aufbaus - , einer sich daraus
ergebenden kostengünstigeren Herstellung und den durchaus wichtigen Vorteil nicht
unerheblich geringeren Gewichts.
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Nach Anspruch 15 ist zur Steuerung des Antriebs nach Anspruch 1 oder
nach Anspruch 14 im Fahrzeug ein Steuerrad - oder ein ähnliches Bauelement - vorgesehen,
das zum Erzielen einer gewünschten Übersetzung der Steuerung vorzugsweise über Zahnräder,
Rollenketten und Welle mit dem topfartigen Gehäuse des Tragelementes antriebsverbunden
ist. Durch geeignete
Wahl der beiden Zahnradübersetzungen an den
beiden Enden der Welle kann das Übersetzungsverhältnis für die Steuerung des Tragelementes
in die verschiedenen Manövrierpositionen des Antriebs den jeweiligen Wünschen und
Erfordernissen angepaßt werden.
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Im Hinblick auf die besondere Betriebsweise des mit dem erfindungsgemäßen
Antrieb ausgestatteten Fahrzeugs ist eine diesen Erfordernissen angepaßte Kühlung
des Antriebs notwendig. Hierzu wird nach Anspruch 16 eine Kühleinrichtung vorgeschlagen,
die gekennzeichnet ist durch einen Luftkanal mit einer wesentlich oberhalb der Wasserlinie
des sich im Wasser befindenden Fahrzeugs angeordneten, vorzugsweise in Fahrtrichtung
offenen Lufteintrittsöffnung und wenigstens einer weiteren oberhalb der Wasserlinie
liegenden, vorzugsweise quer zur Fahrtrichtung offenen Luftaustrittsöffnung und
einem dazwischenliegenden Bereich, in dem die zu kühlenden Teile des Antriebs angeordnet
sind. Bevorzugt wird die Kühleinrichtung gemäß Anspruch 17 derart weiter ausgebildet,
daß der Luftkanal von Teilen des Fahrzeugdaches, den seitlichen Holmen, ersten Querverbindungen,
dem die Antriebs und Steuerelemente aufnehmenden Tunnel und weiteren, zweiten Querverbindungen
gebildet ist.
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Fig. 4 den Heckbereich des Fahrzeugs nach den Figuren 1 bis 3 in der
Seitenansicht und in größerem Maßstab, Fig. 5 den Heckbereich des Fahrzeugs nach
den Figuren 1 bis 4 in der Draufsicht und in größerem Maßstab, Fig. 6 bis 9 den
erfindungsgemäßen Antrieb in schematischer Darstellung in unterschiedlichen Positionen
für Land- bzw.
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Wasserfahrt, Fig. 10 den erfindungsgemäßen Antrieb in vereinfachter,
schematischer Darstellung zur Erläuterung des Kraftflusses, Fig. 11 einen bevorzugten
Steuerungsmechanismus zum Steuern des erfindungsgemäßen Antriebs in unterschiedliche,
vorbestimmte Positionen und Fig. 12 ein Detail des Steuermechanismus nach Fig. 11
in größerem Maßstab und in perspektivischer Darstellung.
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Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Amphibienfahrzeug 1 mit einer bootartigen
Karosserie 2, Aufbauten 3, Rädern 4 bzw.
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5 für Landfahrt und einem Antrieb 6 für Fahrt im Wasser.
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Die Räder 4 und oder die Räder 5 werden von einem im Fahrzeug befindlichen,
nicht näher dargestellten Motor getrieben, der auch mit dem Antrieb 6 für Wasserfahrt
in an sich bekannter Weise antriebsverhindbar ist. Dies kann
Fig.
13 eine weitere, in verschiedener Hinsicht besonders vorteilhafte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Antriebs in schematischer Darstellung mit Darstellung unterschiedlicher
Positionen für Land-bzw. Wasserfahrt und Fig. 14 ein mit dem erfindungsgemäßen Antrieb
ausgestattetes Amphibienfahrzeug in der Seitenansicht und in schematischer Darstellung
zur Erläuterung weiterer vorteilhafter zusätzlicher Merkmale im Zusammenhang mit
dem erfindungsgemäßen Antrieb.
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zweckmäßig mit Hilfe einer vom Fahrersitz aus betätigbaren gesonderten
Kupplung für Land- bzw. Wasserfahrt geschehen.
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Jedenfalls ist eine nicht näher dargestellte Antriebswelle innerhalb
des Fahrzeugs 1 im Bereich des Bodens der Karosserie 2 geführt bis zu einem am Heck
des Fahrzeugs gelegenen festen Abtrieb 7 (siehe insbesondere Figur 4 und 5); - In
den Figuren 1 und 3 ist zwar die Anordnung des gesamten Antriebs 6 zu den übrigen
Teilen des Fahrzeugs 1 andeutungsweise darggestellt, jedoch ist diese Darstellung
maßstäblich nicht exakt. Insbesondere im Hinblick auf die Darstellung in Fig. 3
ist zu bemerken, daß der Propellerantrieb dort nicht in der günstigsten Höhenlage
gegenüber den übrigen Fahrzeugteilen angeordnet ist. Die bevorzugte Lage Antriebs
6 ist jedoch aus den Figuren 4 bis 9 ohne weiteres zu entnehmen.
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Der oben erwähnte Abtrieb 7 am Heck des Fahrzeugs 1 ist in Fig. 1
gestrichelt dargestellt, zusammen mit ebenfalls gestrichelt dargestelltem Endbereich
der hier endenen im Fahrzeug geführten und vom Fahrzeugmotor treibbaren Antriebswelle
8. Zu erwähnen wäre noch, daß das Fahrzeug 1 bei normalen Beladung und im nichtgetriebenen
Zustand etwa bis zur umlaufenden Kante 9 im Wasser liegt. - Der Abtrieb 7 besteht
im wesentlichen aus einem hülsenartigen Lagerelement 10, das in einer mit 11 bezeichneten
Rückwand des Fahrzeugs 1 befestigt ist. Im Lagerelement 10 führt sich das betreffende
Ende der Antreibswelle 8. Dabei reicht das betreffende Ende der Antriebswelle 8
noch bis in den Raum eines kastenförmigen Bauteils 12 hinein, welches um den Abtrieb
7 bzw. um das Lagerelement 10 schwenkbar an diesem gelagert ist.
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Das kastenförmige Bauteil 12 erstreckt sich um ein gewisses, vorbestimmtes
Maß radial von der Achse des Abtriebs 7 bzw.
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der Antriebswelle 8 weg und weist am anderen, dem Abtrieb abgekehrten
Ende zwei rohrförmige Tragarme 13 bzw. 14 auf.
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Die Tragarme 13 und 14 erstrecken sich in entgegengesetzte Richtungen
und schließen mit der Längsachse des kastenförmigen Bauteils 12 etwa einen rechten
Winkel ein. Die Tragarme 13 und 14 sind starr mit dem Bauteil 12 verbunden und nach
außen hin wasserdicht. Zur Dichtung des Bauteils 12 im Bereich des Abtriebs 7 dienen
an sich bekannte Dichtungsmittel, vorzugsweise die bekannten O-Ringe.
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Am freien Ende des Tragarmes 13 befindet sich ein Propellerantrieb
15, am freien Ende des Tragarmes 14 befindet sich ein Propellerantrieb 16. Dabei
sind Antriebsverbindung, Lagerung und Gestaltung der Antriebspropeller 17 und 18
vorzugsweise so getroffen, daß sich im Fall des Propellerantriebs 15 Vorwärtsfahrt,
im Fall des Propellerantriebs 16 Rückwärtsfahrt ergibt. Für den Fall, daß nur eine
eingeschränkte Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges im Wasser gewünscht ist oder als
ausreichend angesehen wird, könnten allerdings auch beide Propellerantriebe für
Vorwärtsfahrt eingerichtet sein.
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Im hohl ausgeführten kastenförmigen Bauteil 12 ist eine Antriebswelle
19 gelagert (siehe Fig. 10), die über ein Kegelrad 20 mit einem Kegelrad 21 antriebsverbunden
ist, welches mit der Antriebswelle 8 im Bereich des Abtriebs 7 drehfest verbunden
ist. Am anderen Ende der Antriebswelle 19 befindet sich ein Kegelrad 22, welches
mit einem Kegelrad 23 kämmt, das mit einer Antriebswelle 24 drehfest verbunden ist.
Die Kegelräder 20 bis 23 befinden sich innerhalb des hohl ausgeführten kastenförmigen
Bauteils 12.
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Die Antreibswelle 24 ist - vom Kegelrad 23 aus gesehen, sowohl innerhalb
des Tragarmes 13 als auch innerhalb eines Teils des Tragarmes 14 geführt und reicht
einerseits bis zu dem Propellerantrieb 15 und andererseits bis zu einer innerhalb
des Tragarmes 14 vorgesehenen Kupplung 25. (An dieser Stelle sei darauf hingewiesen,
daß die Darstellungen in den Figuren 6 bis 9 einerseits und in Fig. 10 andererseits
in soweit unterschiedlich sind, als - bei Wasserfahrt - im ersten Fall der für Vorwärtsfahrt
vorgesehene Propellerantrieb 15 auf der Zeichnung rechts vom Abtrieb 7 vorgesehen
ist, während er im zweiten Fall links vom Abtrieb 7 vorgesehen ist.) Im Bereich
des Tragarmes 14 reicht die Antriebswelle 24 bis zu der mit 26 bezeichneten Trennebene.
Im Anschluß daran ist im Tragarm 14 axial zur Antriebwelle 24 ein Wellenstück 27
geführt, daß an dem der Trennebene 26 abgekehrten Ende drehfest ein Kegelrad 28
trägt. Das Kegelrad 28 kämmt mit einem Kegelrad 29 des Propellerantriebs 16. In
entsprechender Weise trägt das der Trennebene 26 abgekehrte Ende der Antriebswelle
24 ein Kegelrad 30, welches mit einem Kegelrad 31 des Propellerantriebs 15 kämmt.
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Im Bereich der Trennebene 26 ist eine unter dem Einfluß der Schwerkraft
betätigbare, nämlich axial zur Antriebswelle 24 und zum Wellenstück 27 zwischen
zwei Grenzpositionen hin-und her bewegliche Schiebemuffe oder dgl. 32 vorgesehen,
die über eine Verbindung bzw. Ausgestaltung nach Art einer Profilkeilwelle und entsprechender
Hülse im Bereich der betreffenden Enden der Antriebswelle 24 und des Wellenstücks
27 verschiebbar auf diesen gelagert ist, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß sich
die Schiebemuffe von einer die beiden Wellen 24 und 27 verbindenden bzw. diese Wellen
kuppelnden Position bis in eine Position auf der Antriebswelle 24 verschieben kann,
in der diese Kupplung gelöst ist.
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Fig. 11 zeigt einen Steuermechanismus zum Steuern des aus dem kastenförmigen
Bauteil 12 und den Tragarmen 13 und 14 bestehenden, eine Einheit bildenden Tragelementes
41 für die Propellerantriebe 15 und 16. Dieser Steuermechanismus besteht im wesentlichen
aus einem im Fahrzeug 1 einenends schwenkbar gelagerten Steuerhebel 33, einer mittels
des Steuerhebels 33 um beispielsweise einen Winkel von 90 Grad drehbaren Seilscheibe
34, einem über die Seilscheibe laufenden Steuerseil 35, Spann- und Führungsrollen
36 und 37 für das Steuerseil 35, Umlenkrollen 38 und 39 für das Steuerseil 35 und
einer mit Hilfe des Steuerseils 35 durch Wahl einer entsprechenden Übersetzung vorzugsweise
um einen Winkel von 270 Grad drehbaren Steuerscheibe 40. Die Steuerscheibe 40 ist
im Bereich des Abtriebs 7 axial um diesen drehbar angeordnet und mit dem Tragelement
41 bzw. dem kastenförmigen Bauteil 12 drehfest verbunden. - Fig. 12 zeigt den Steuerhebel
mit der Seilscheibe 34 in größerem Maßstab. Einzelheiten hierzu bedürfen nicht der
Erläuterung sie gehören zum allgemeinen Wissen eins Fachmannes auf diesem Gebiet.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäsen Antriebs
insbesondere anhand der Darstellungen in den Fig.
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6 bis 9 näher erlautert.
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. .. ;.ws s Fig. 6 zeigt die Position dei Propellerantriebe 15 und
16, die diese bei Landfahrt einnehmen. Es ist erkennbar, daß die Propellerantriebe
15 und 16 in dieser Position einen erheblichen Abstand gegenüber dem Boden haben
und somit auch bei Fahrt durch schwieriges Gelände nicht gefährdet sind. Im übrigen
sind die Propellerantriebe in dieser Position mit Hilfe einer im Fahrzeuge befindlichen
gesonderten Kupplung vom Antreibsmotor abgekuppelt.
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Fig. 7 zeigt die Position der Propellerantriebe 15 und 16 bei Vorwärtsfahrt
im Wasser. In diesem Fall befindet sich der Propellerantrieb 15 in der tiefstmöglichen
Position.
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Diese Position wird bestimmt durch den Radius zwischen Abtrieb 7 und
Drehachse des Antreibspropellers 17, weiterhin selbstverständlich auch durch die
Lage des Abtriebs 7 am Fahrzeug selbst.
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Fig. 8 zeigt die Propellerantriebe 15 und 16 in einer Position, in
der der für Rückwärtsfahrt eingerichtete Propellerantrieb 16 die tiefstmögliche
Position einnimmt. (Wie im Fall des Propellerantriebs 16 in Fig. 7 befindet sich
hier der Propellerantrieb 15 oberhalb der Wasserlinie.) In dieser Position des Propellerantriebs
16 hat die Schiebemuffe 32 unter Einwirkung der Schwerkraft Antriebsverbindung zwischen
der Antriebswelle 24 und dem Wellenstück 27 hergestellt.
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Fig. 9 zeigt die Proepellerantriebe 15 und 16 in einer gleich hohen
und unterhalb der Wasserlinie liegenden Position. Diese Position wird mit Hilfe
des Steuerhebels 33 eingestellt durch Zurückschwenken des Tragelementes 41 aus der
in Fig. 8 dargestellten Position im Uhrzeigerdrehsinn in die in Fig. 9 dargestellte
Position. Hierbei bleibt die Antriebskupplung zwischen Antriebswelle 24 und Wellenstück
27 aufrechterhalten. Somit ist Wenden des Fahrzeugs 1 auf dem Wasser um eine vertikale
Achse möglich.
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- Bei weiterem Verschwenken des Tragelementes 41 im Uhrzeigerdrehsinn
wird die Schiebemuffe 32 in einer gewissen Winkelstellung von Wellenstück 27 und
Antriebswelle 24 zur Horizontalen vollends auf die Antriebswelle 24 zurückgleiten,
so daß die Kupplung gelöst wird. Das ist etwa in einer Position des Tragelements
41 der Fall, wie
in Fig. 7 dargestellt ist. Durch weiteres Verschwenken
des Tragelements 41 im Uhrzeigerdrehsinn kann dieses mit Hilfe des Steuerhebels
33 dann wieder in die in Fig. 6 dargestellte Ausgangsposition zurückgeschwenkt werden.
- Im Fall der dargestellten konstruktiven Verhältnisse ist etwa ein Schwenkbereich
270 Grad für das Tragelement 41 erforderlich, um alle gewünschten Positionen einnehmen
zu können. Mit Hilfe einer entsprechenden Übersetzung zwischen Seilscheibe 34 und
Steuerscheibe 40 kann erreicht werden, daß hierzu eine Schwenkbewegung des Steuerhebels
33 um etwa 90 Grad ausreicht. Im Bereich des Steuerhebels 33 sind nicht näher bezeichnete,
aus der Zeichnung jedoch ohne weiteres entnehmbare Einrichtungen vorgesehen, die
ein Arretieren des Steuerhebels und damit des Tragelements 41 in vorbestimmten Positionen
ermöglichen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Fahrzeugs besteht weiterhin darin,
daß der obere Schwenkbereichs des Tragelementes 41 von einem nach oben hin luftdicht
geschlossenen Kasten umgeben ist, dessen unten liegende Öffnung bei Wasserfahrt
unter der Wasserlinie liegt und welcher Kasten zweckmäßig die Form eines Halbzylinders
hat. Dieser in der Zeichnung mit 42 bezeichnete Kasten wird begrenzt durch die vertikalen
Wandungsteile 43 und 44 sowie den zylindermantelförmigen Wandungsteil 45. Der Radius
des Wandungsteils 45 ist etwa dem Radius zwischen Abtreib 7 und außen liegenden
Teilen der Propellerantriebe 15 und 16 angepaßt. Dieser so gebildete Kasten stellt
ein Element zur Stabilisierung des Fahrzeuges gegen Nickbewegungen um eine Querachse
bei Fahrt im Wasser dar. Im übrigen schützt es aber auch den erfindungsgemäßen Antrieb
in bestmöglicher Weise und bietet außerdem Schutz für das Fahrpersonal gegenüber
Teilen dieses Antriebs.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Karosserie
2 im Bodenbereich unterhalb und parallel zur Längsachse des Fahrzeugs eine tunnelartige
Einbuchtung 46 aufweist zur Verbesserung der Anströmungsverhältnisse für den jeweils
in der tiefstöglichen Position befindlichen Propellerantrieb. Diese tunnelartige
Einbuchtung 46 kann sich wirkungsmäßig fortsetzen durch Anordnung entsprechend gebogener
Leitbleche 47 an den beiden Propellerantrieben, wie dies in Fig. 4 andeutungsweise
dargestellt wird.
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Fig. 13 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Antriebs. Der allgemein mit 50 bezeichnete Antrieb besteht im wesentlichen aus einem
topfartigen Gehäuse 51, an dem Tragarme 52 und 53 unter einem vorgegebenen Winkel
zueinander befestigt sind. Die Tragarme 52 und 53 nehmen jeweils einen der beiden
Propellerantriebe 54 , 55 auf. In den Tragarmen 54 und 55 sind nicht näher dargestellte
Antriebswellen gelagert, die einerseits jeweils über ein Kegelrad mit dem betreffenden
Propellerantrieb 54 bzw. 55 antriebsverbunden sind und andererseits über ein Kegelrad
56 bzw. 57 mit einem Kegelrad 58 in Antriebsverbindung stehen, welches drehfest
mit dem den Abtrieb.59 bildenden Ende der Antriebswelle 60 antriebsverbunden e+e.
Der Abtrieb 59 wird von dem Gehäuse 51 eng umschlossen, wobei das Gehäuse 51 den
Abtrieb 59 nach außen hin dichtend übergreift. Am Gehäuse 51 befinden sich Abflachungen
61 und 62, an denen der Tragarm 52 bzw. 53 über nicht näher bezeichnete Flansche
befestigt ist.
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Das die Tragarme 52 und 53 mit den Propellerantrieben 54- und 55 tragende
Gehäuse 51 ist an der hinteren Karosseriewandung des Fahrzeugs drehbar gelagert
und über eine wasserdichte, drehfeste Verbindung mit einem im Innenraum des Fahrzeugs
befindlichen Zahnrad 63 drehfest verbunden. Über eine Rollenkette 64, ein Ritzel
65, eine Welle 66, ein Zahnrad 67, eine weitere Rollenkette 68 und schließlich ein
Zahnrad 69 ist das Gehäuse 51 mit den Tragarmen 52 und 53 schließlich zum Zwecke
der Steuerung in unterschiedliche Antriebspositionen mittels eines im Bereich des
Fahrzeugsführers drehbar gelagerten Steuerrades 70 antriebsverbunden.
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Im Gegensatz zu der in den Figuren 11 und 12 dargestellten Steuerung
ermöglicht die vorstehend erwähnte Steuerung - schematisch dargestellt in Figur
14 - praktisch beliebige Übersetzungsverhältnisse, so daß die Steuerung den jeweiligen
Anforderungen
entsprechend angepaßt werden kann.
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Zum Zweck der Kühlung der Elemente des erfindungsgemäßen Antriebs
ist im Bereich des Daches 71 des Amphibienfahrzeugs 72 eine Lufteintrittsöffnung
73 vorgesehen, an die sich ein Luftkanal 74 anschließt. Der Luftkanal 74 verläuft
unterhalb des Daches 71 und wird zweckmäßig von Teilen des Daches 71 mit gebildet.
Sodann verzweigt sich der Luftkanal 74 nach den Seiten hin und bildet dort Luftkanäle
75 und 76. Diese Luftkanäle 75 und 76 verlaufen im Bereich des seitlichen Holmes
77 bzw. 78 und werden zweckmäßig von Teilen dieser Holme mitgebildet. Am unteren
Ende der Holme 77, 78 wird die Luft über Querverbindungen (s. zusammen mit der Anmeldung
eingereichte Fotos) in Richtung auf den in Längsrichtung und in der Mitte des Fahrzeugs
verlaufenden Tunnel 73 zu geführt. Im Tunnel 7Q befinden sich die wesentlichen Antriebselemente
des Fahrzeugs; auch der Antriebsmotor ist an einem Ende des Tunnels angeordnet.
Nach Durchströmen des Tunnels 79 mit den verschiedenen Antriebselementen einschließlich
Motor gelangt die Kühlluft dann über in Fig. 14 nicht näher dargestellte weitere
Querverbindungen zu seitlichen Austrittsöffnungen 80.
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Die Austrittsöffnungen 80 liegen ebenso wie die Lufteintrittsöffnung
73 mehr oder weniger oberhalb der Wasserlinie. -Selbstverständlich ist es möglich,
insbesondere den Ort der Luftaustrittsöffnungen zu variieren, jedoch birgt die dargestellte
Lösung verschiedene Vorteile, die für einen Fachmann auf dem Gebiet ohne weiteres
erkennbar sind.
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