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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft einen Halter für eine Gleitschutzvorrichtung
eines Fahrzeugrades, mit einem Tragelement für einen Schwenkarm, an dem drehbar
ein mit Kettensträngen besetztes Schleuderrad der Gleitschutzvorrichtung gelagert
ist, die einen Schwenkantrieb aufweist, der gelenkig am Schwenkarm angreift und
diesen wahlweise in eine von zwei Stellungen verschwenkt, in deren einer das Schleuderrad
zur Mitnahme durch das Fahrzeugrad gegen dessen fahrzeuginnere Seitenwand vorgespannt
ist und in deren anderer das Schleuderrad in einer vom Fahrzeugrad abgehobenen Position
steht, in der die Kettenstränge die Fahrbahn nicht berühren.
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Derartige Halter und Gleitschutzvorrichtungen, die gemeinsam auch
als Schleuderkettenaggregate bekannt sind, sind im Stand der Technik vielfach beschrieben.
Sie bilden einen im wesentlichen bei Nutzfahrzeugen eingesetzten Winterfahrschutz,
der bei Bedarf vom Fahrer aus einschaltbar ist und die Traktion zwischen den Antriebsrädern
und der Fahrbahn deutlich verbessert.
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Erstmals ist ein derartiger Winterfahrschutz in der GB-PS 110 674
beschrieben worden. Er war noch vergleichsweise aufwendig aufgebaut und ließ sich
mittels eines Seilzugs in Betrieb nehmen. Ausgehend von diesem Stand der Technik
sind im Laufe der Jahrzehnte verschiedene Veränderungen und Verbesserungen bekannt
geworden. So ist eine pneumatische Betätigung von Schleuderkettenaggregaten
erstmals
in der US-PS 2 283 948 beschrieben, die im übrigen recht voluminös waren. Eine platzsparendere
Ausführung kann der US-PS 2 442 322 entnommen werden. Die US-PS 2 865 471 offenbart
vor allem eine neuartige Form des Schleuderrades. Eine recht kompakte Ausführung
eines Schleuderkettenagregates ist in der DE-OS 31 00 975 beschrieben, die jedoch
erhebliche Einbauprobleme aufweist. Eine wieder andere Variante ist in der DE-OS
29 14 366 offenbart. Schließlich wird auf dem deutschen Markt seit einiger Zeit
ein Schleuderkettenaggregat unter der Bezeichnung ONSPOT angeboten, welches d-ie
einleitend genannten Merkmale aufweist.
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Ein zuschaltbarer Winterfahrschutz gemäß dem angesprochenen Stand
der Technik oder aber auch gemäß Abwandlungen, die nicht mit Schleuderketten arbeiten
(US-PS 2 747 691, US-PS 2 771 161, US-PS 2 886 138, DE-AS 11 62 216, FR-PS 13 62
388, FR-OS 20 36 889) ist insbesondere im Nutzfahrzeugbereich angenehm, weil sich
der Aktionsbereich von Nutzfahrzeugen während der Winterzeit regelmäßig über schneereiche
und schnee freie Gebiete erstreckt und beim Betrieb mit herkömmlichen Schneeketten
eine sehr häufige Montage und Demontage nötig ist, die die Transportziten verlängert.
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Gleichwohl sind Schleuderkettenaggregate nur in einem vergleichsweise
geringen Umfang im Einsatz. Als Ursache hierfür kommt vor allem in Betracht, daß
die das Schleuderrad mit dem Fahrzeug verbindenden Halter nicht nur von Hersteller
zu Hersteller, sondern in den meisten Fällen auch noch von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp
jedes Herstellers unterschiedlich ausgebildet sein müssen und
in
jedem Einzelfall noch in zwei spiegelbildlichen Varianten für die Montage an der
rechten und der linken Fahrzeugseite benötigt werden. Diese nahezu unerschöpfliche
Typenvielfalt hat zunächst einmal erhebliche Entwicklungskosten, Fertigungskosten
und Kosten für die Lagerhaltung zur Folge. Erschwerend hinzu kommt, daß entsprechend
viele Montagevorschriften zu beachten sind und daß die für die Nachrüstung zur Verfügung
stehenden Werkstätten wegen der Typenvielfalt nicht genügend Erfahrung sammeln können,
so daß die Montage des Winterfahrschutzes unnötig verteuert wird.
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Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Halter für eine Gleitschutzvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, der
keine für die beiden Fahrzeugseiten unterschiedlichen Teile mehr benötigt und eine
schnelle, korrekte und auch sichere Montage der Schleuderkettenaggregate ermöglicht
und somit sowohl zu einer Senkung der Gestehungskosten als auch zu einer Senkung
der Montagekosten beiträgt.
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Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik wird zur Lösung
dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Tragelement eine Aufnahme
für eine Steckachse o. dgl. aufweist, die ihrerseits mittels mindestens einen feststellbaren
Schwenklager an einem Tragbolzen o. dgl. befestigbar ist, der seinerseits mit zwei
beabstandet am Fahrzeug montierbaren Halterungen verbindbar ist.
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Bevorzugte Weiterbildungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Der Erfolg der beanspruchten Lösung geht weit über das angestrebte
Ziel hinaus.
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Betrachtet man den Bereich von der Produktion bis zum Verkauf des
Schleuderkettenaggregates, so ist offensichtlich, daß mit dem vorgeschlagenen, aus
wenigen unterschiedlichen Teilen bestehenden Halter-System nicht nur keine Rücksicht
mehr auf die beiden Einbauseiten am Fahrzeug mehr genommen werden muß, sondern daß
mit diesen wenigen Elementen die Masse der vorhandenen Fahrzeugtypen aller Hersteller
abgedeckt wird. Untersuchungen haben gezeigt, daß lediglich die Träger des Halters
gelegentlich modifiziert werden müssen, daß im übrigen aber allen bekannten Einbauverhältnissen
Rechnung getragen wird. Die Werkzeug-, Fertigungs- und Lagerhaltekosten sowie die
Kosten der Entwicklung werden drastisch reduziert.
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Im Bereich der Montage ist die Kostenreduktion vergleichbar groß.
Hierzu muß man sich vergegenwärtigen, daß der Monteur weitgehend unabhängig vom
Fahrzeugtyp immer wieder dieselben einfachen Teile bekommt, so daß er sich bei der
Montage nicht jedesmal neu auf neue Teile einzustellen hat. Ihm wird bei der Aushändigung
der Teile gesagt, an welcher Stelle im Achsbereich der Halter befestigt wird und
ihm kann eine beispielsweise aus Kunststoff-Schaum gefertigte einfache Schablone
mit gegeben werden, die die räumliche Position des Schleuderrades in allen Achsen
gegenüber dem Fahrzeugrad festlegt. Der Monteur legt dann das Schleuderrad in diese
Schablone, montiert die Träger und verbindet Träger und Schleuderrad dann mit den
wenigen ihm bekannten Teilen, ohne daß noch größere Justierarbeiten vor dem endgültigen
Verklemmen oder Verschweißen der Teile nötig werden.
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Hervorzuheben ist schließlich, daß der umfangreiche Stand der Technik
eine Vielzahl von unterschiedlich aüsgebildeten Gleitschutzvorrichtungen und eine
gleiche Vielzahl unterschiedlich ausgebildeter Halter hierfür beschreibt, daß aber
keiner dieser Halter auch nur annähernd so universal ausgebildet ist wie der erfindungsgemäße
Vorschlag.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Explosionsdarstellung
der für das Ausführungsbeispiel verwendeten Elemente des Halters, Fig. 2 eine Ansicht
der fahrzeuginneren Seite eines teilweise dargestellten Fahrzeugrades mit an der
Rad-Achse montiertem Halter und der von diesem getragenen Gleitschutzvorrichtung
in deren Betriebsstellung und Fig. 3 eine Ansicht in Fahrzeuglängsrichtung auf die
Anordnung gemäß Fig. 2.
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Die insbesondere in den Fig. 2 und 3 erkennbare Gleitschutzvorrichtung
für ein Fahrzeugrad 10 weist in bekannter Weise eine Anzahl von Kettensträngen 20
auf, die mit ihrem einen Ende an einem Schleuderrad 22 befestigt sind. Wenn sich
das Schleuderrad dreht, stehen die Kettenstränge unter dem Einfluß der Fliehkraft
etwa radial und auf einem Kegelmantel verteilt vom Schleuderrad ab. Durch die Anordnung
und Ausrichtung des Schleuderrades mit Bezug auf das Fahrzeugrad 10 und die Oberfläche
der Fahrbahn 11 werden die Kettenstränge nacheinander in den in Fahrtrichtung vorn
befindlichen Spalt 16 zwischen dem sich drehenden Fahrzeug rad 10 und der Fahrbahn
11 eingeschleudert und vom Fahrzeugrad überrollt.
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Die Rotation des Schleuderrades 22 wird in bekannter Weise dadurch
erzeugt, daß das Schleuderrad in Anlage an die fahrzeuginnere Seite des Reifens
des Fahrzeugrades 10 gedrückt und durch diesen Kraftschluß vom Reifen in Drehung
versetzt wird, solange sich das Fahrzeugrad 10 selbst dreht.
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Das Schleuderrad 22 ist mittels eines in Fig. 1 angedeuteten Drehlagers
23 um eine Rotationsachse 24 drehbar am freien Ende 25 eines Schwenkarms 26 befestigt.
Der Schwenkarm 26 ist seinerseits um eine Schwenkachse 27 verschwenkbar an einem
Tragelement 30 gelagert, welches seinerseits in noch zu beschreibender Weise mit
dem Fahrzeug verbunden ist.
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Die schwenkbare Lagerung des Schleuderrades 22 ermöglicht einerseits
eine einfache Erzeugung der Vorspannung zwischen Schleuderrad 22 und Fahrzeugrad
10 und dient vor allem dazu, das Schleuderrad aus der in den Fig. 2 und 3 gezeichneten
Betriebs-Position in eine z. B. der Fig. 1 der DE-OS 31 00 975 entnehmbare Ruhe-Position
zu bringen, in der die Kettenstränge vom Schleuderrad 22 aus frei nach unten hängen,
die Fahrbahn 11 nicht mehr berühren können und in der das Schleuderrad 22 außer
Kontakt mit dem Fahrzeugrad 10 steht.
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Als Schwenkantrieb für den Schwenkarm 26 ist im Ausführungsbeispiel
ein Pneumatikzylinder 28 mit Kolbenstange 29 vorgesehen. Der Pneumatikzylinder 28
ist mittels nicht dargestellter Schrauben und mittels Bohrungen 31 (Fig. 1) am Tragelement
30 befestigt. Die Kolbenstange 29, deren relative Lage und Ausrichtung insbesondere
der
Fig. 2 entnehmbar ist, weist an ihrem freien Ende ein Kugelgelenk 32 auf, welches
der Verbindung der Kolbenstange 29 mit dem Schwenkarm 26 an einer Stelle zwischen
den Achsen 24 und 27 dient. Fig. 2 zeigt die ausgefahrene Stellung der Kolbenstange
29, die der Betriebs-Position des Schwenkarms 26 bzw. des Schleuderrades 22 entspricht.
Wird die Kolbenstange 29 des Pneumatikzylinders 28 mittels Druckluft oder einder
Feder eingefahren, dann bewegt sich das Schleuderrad 22 bei Betrachtung der Fig.
3 nach rechts vom Fahrzeugrad 10 weg. Durch die den Fig. 2 und 3 entnehmbare Neigung
der Schwenkachse 27 bewegt sich das Schleuderrad 22 dabei gleichzeitig nach oben.
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Zum Befestigen der insoweit beschriebenen Gleitschutzvorrichtung am
Fahrzeug dient ein aus mehreren Elementen bestehender Halter 40. Er sorgt dafür,
daß das Schleuderrad 22 in dessen Betriebs-Position möglichst unabhängig vom Beladezustand
des Fahrzeuges immer korrekt zum Fahrzeugrad 10 ausgerichtet steht. Hieraus ergibt
sich als eine Vorgabe, daß der Halter 40 im Bereich der ungefederten Massen des
Fahrzeuges mit diesem verbunden sein sollte, beispielsweise also gemäß den Fig.
2 und 3 an der Halteplatte 33 für die nicht dargestellte Feder des Fahrzeuges oder
an einer mit der Achse 12 des Fahrzeugrades 10 verbundenen Halterung für einen Stabilisator
o. dgl. oder aber hiervon unabhängig direkt an der Achse 12.
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Im Ausführungsbeispiel ist eine Einbausituation angegeben, bei der
die Halteplatte 33 für die nicht dargestellte Fahrzeug feder in herkömmlicher Weise
mittels Bolzen 34 fest mit der Achse 12 des Fahrzeugrades 10
verbunden
ist. Insgesamt sind vier Bolzen 34 vorgesehen, von denen zwei in Vorwärts-Fahrtrichtung
(Pfeil 14) vor und die anderen beiden Bolzen 34 hinter der Achse 12 vertikal ausgerichtet
stehen.
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Achsseitig weist der Halter 40 zwei identische Träger 42 auf. Jeder
Träger 42 ist mit einer ersten Bohrung 44 versehen, die der Aufnahme je eines Bolzens
34 dient und deren Mittelachse 45 somit in der Längsachse des jeweiligen Bolzens
34 liegt. Fig. 2 läßt erkennen, daß die zur Festlegung der Träger~42 dienenden beiden
Bolzen 34 länger als die beiden anderen Bolzen 34 sind und daß zur vertikalen Ausrichtung
der Träger 42 Distanzbuchsen 46 unterhalb der Halteplatte 33 vorgesehen sein können.
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Beabstandet von der Bohrung 44 weist jeder Träger 42 eine Halterung
43 in Form eines Auges, einer Buchse o. dgl. mit einer quer zur ersten Bohrung 44
verlaufenden zweiten Bohrung 48 auf, deren Achse 50 im Ausführungsbeispiel senkrecht
zur Mittelachse 45 verläuft.
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Ausweislich den Fig. 1 und 2 werden die Träger 42 derart. befestigt,
daß ihre Bohrungen 48 fluchten.
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Die beiden zweiten Bohrungen 48 der Träger 42 werden von einem - im
Ausführungsbeispiel zylindrischen - Tragbolzen 60 durchsetzt, der bei der Montage
des Halters 40 fest mit den beiden Trägern 42 verbunden wird. Diese Verbindung kann
in jeder bekannten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, Verstiften oder Verkleben
geschehen. Im Ausführungsbeispiel ist eine Klemmbefestigung vorgesehen. Zu diesem
Zweck ist die Bohrung 48 jedes Trägers 42 Teil eines geschlitzten Auges am freien
Ende
verbunden ist. Insgesamt sind vier Bolzen 34 vorgesehen, von
denen zwei in Vorwärts-Fahrtrichtung (Pfeil 14) vor und die anderen beiden Bolzen
34 hinter der Achse 12 vertikal ausgerichtet stehen.
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Achsseitig weist der Halter 40 zwei identische Träger 42 auf. Jeder
Träger 42 ist mit einer ersten Bohrung 44 versehen, die der Aufnahme je eines Bolzens
34 dient und deren Mittelachse 45 somit in der Längsachse des jeweiligen Bolzens
34 liegt. Fig. 2 läßt erkennen, daß die zur Festlegung der Träger 42 dienenden beiden
Bolzen 34 länger als die beiden anderen Bolzen 34 sind und daß zur vertikalen Ausrichtung
der Träger 42 Distanzbuchsen 46 unterhalb der Halteplatte 33 vorgesehen sein können.
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Beabstandet von der Bohrung 44 weist jeder Träger 42 eine Halterung
43 in Form eines Auges, einer Buchse o. dgl. mit einer quer zur ersten Bohrung 44
verlaufenden zweiten Bohrung 48 auf, deren Achse 50 im Ausführungsbeispiel senkrecht
zur Mittelachse 45 verläuft.
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Ausweislich den Fig. 1 und 2 werden die Träger 42 derart befestigt,
daß ihre Bohrungen 48 fluchten.
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Die beiden zweiten Bohrungen 48 der Träger 42 werden von einem - im
Ausführungsbeispiel zylindrischen - Tragbolzen 60 durchsetzt, der bei der Montage
des Halters 40 fest mit den beiden Trägern 42 verbunden wird. Diese Verbindung kann
in jeder bekannten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, Verstiften oder Verkleben
geschehen. Im Ausführungsbeispiel ist eine Klemmbefestigung vorgesehen. Zu diesem
Zweck ist die Bohrung 48 jedes Trägers 42 Teil eines geschlitzten Auges am freien
Ende
schen den beiden Trägern 42 oder außerhalb dieser Träger mit
dem Tragbolzen 60 verbinden läßt. Hieraus resultiert ein erster Freiheitsgrad für
die Montage der Gleitschutzvorrichtung. Der zweite Freiheitsgrad folgt aus der Schwenkbarkeit
der Steckachse 62 gegenüber dem Tragbolzen 60 vor deren gegenseitiger Verriegelung/Verklemmung.
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Das bereits oben angesprochene Tragelement 30 weist zur Lagerung des
Schwenkarms 26 um die Achse 27 eine Gabel 36 an seinem einen Ende auf, wie insbesondere
Fig. 1 zeigt. Zwischen dieser Gabel und dem plattenförmigen anderen Ende des Tragelementes
30, welches mit den ebenfalls bereits erwähnten Bohrungen 31 versehen ist, befindet
sich ein Auge 38 zur Aufnahme der bzw. einer Steckachse (z. B. 62). Die Achse 39
des Auges 38 verläuft im Ausführungsbeispiel parallel zur Schwenkachse 27, und die
die beiden Achsen 27, 39 aufnehmende Ebene verläuft im Ausführungsbeispiel senkrecht
zur Hauptebene des Tragelements 30, in der das die Bohrungen 31 aufweisende Ende
des Tragelementes liegt.
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Je nach Einbauverhältnissen kann das Tragelement 30 unmittelbar (nicht
gezeichnet) oder mittelbar (Ausführungsbeispiel) an der Steckachse 62 befestigt
werden.
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Zu diesem Zweck sind die Außendurchmesser von Tragbolzen 60, Steckachse
62 und eventueller weiterer Steckachsen 66 im Ausführungsbeispiel untereinander
gleich, und diese Teile des Halters sind bevorzugt als Rohre ausgebildet. Demgemäß
sind auch die Aufnahmen (Buchsen, Augen etc.) für diese Teile mit gleichen Innendurchmessern
versehen, die dem genannten Außendurchmesser angepaßt sind.
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Im Ausführungsbeispiel werden für die Montage der Gleitschutzvorrichtung
zwei weitere Freiheitsgrade dadurch bereitgestellt, daß für den Anschluß einer weiteren
Steckachse 66 an die Steckachse 62 ein Kreuzverbinder 70 vorgesehen ist, der sich
auf der Steckachse verschwenken und axial verschieben läßt. Der Kreuzverbinder 70
besteht im wesentlichen aus zwei aneinander befestigten Augen 72, 74 mit Innendurchmessern
entsprechend dem Außendurchmesser der Steckachsen. Diese beiden Augen 72, 74 sowie
die übrigen bisher erwähnten Augen haben im Ausführungsbeispiel die Form von ausreichend
dickwandigen Buchsen. Gemäß Fig. 1 verlaufen die Achsen der Augen 72, 74 mit Abstand
voneinander sowie einerseits in Richtung der Längsachse 63 der Steckachse 62 bzw.
andererseits in Richtung der Achse 39 des Auges 38 des Tragelementes 30. Der Verbindung
der Augen 38 und 74 dient die weitere Steckachse 66.
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Das Tragelement 30 läßt sich in beliebigem Abstand vom Auge 74 des
Kreuzverbinders 70 und in beliebiger Winkelstellung gegenüber der Achse 39 an der
weiteren Steckachse 66 befestigen, wodurch zwei zusätzliche Freiheitsgrade, insgesamt
also im Falle des Ausführungsbeispiels sechs Freiheitsgrade für die Montage der
Gleitschutzvorrichtung vorhanden sind. Da schließlich das Tragelement 30 nicht nur
in der gezeichneten Lage, sondern auch mit seiner in Fig. 1 sichtbaren Oberfläche
nach unten weisend an der Steckachse 66 zu befestigen ist, kann das Tragelement
30 in einer nahezu unbegrenzten Zahl räumlicher Positionen im Bereich zwischen der
Achse 12, der Fahrbahn 11 und dem Fahrzeugrad 10 angeordnet werden.
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Hierdurch wird der angestrebte Erfolg, d. h. also die
Verwendbarkeit
identischer Halterelemente auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten erreicht. Bildet
man den Schwenkarm 26, der auch ein Element des Halters ist beiderseits der die
Achsen 24 und 27 aufnehmenden Ebene symmetrisch aus, wie es im Ausführungsbeispiel
der Fall ist, dann kann auch der Schwenkarm unverändert auf beiden Seiten des Fahrzeuges
verwendet werden.
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Die an einigen Stellen des Halters 40 gezeigte Möglichkeit zur klemmenden
Verbindung der Halterelemente läßt ein späteres Nachjustieren des Halters zu. Wenn
man die Elemente des Halters jedoch nach dem anfänglichen Justieren und nach einem
darauffolgenden Verschweißen der Teile (als Alternative zum Verklemmen) nachjustieren
will, so läßt sich dies im Bedarfsfall nur in der aus dem Stand der Technik bekannten
Weise, d. h. durch Verbiegen einzelner Bereiche des Halters machen. Um für derartige
Ausnahmefälle noch eine Möglichkeit zur Nachjustierung zu haben, ist im Ausführungsbeispiel
ergänzend eine justierbare Befestigung des Schleuderrades 22 am freien Ende 25 des
Schwenkarms 26 vorgesehen.
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Nicht dargestellt ist eine abgewandelte Ausführung der Anordnung des
Tragbolzens 60 am Fahrzeug. Diese Abwandlung besteht darin, daß die die beiden Halterungen
43 durchsetzende Achse 50 geneigt zu derjenigen Geraden verläuft, die senkrecht
auf mindestens einer der weiteren Achsen 45 steht und diese beiden Achsen 45 verbindet.
Erreichbar ist diese abgewandelte Anordnung z. B.
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dadurch, daß die beiden Träger 42 unterschiedlich lang sind, daß der
lichte Abstand der Mitte der Bohrung 48 zur Mitte der zugehörigen Bohrung 44 eines
Trägers 42 größer als der entsprechende Abstand des zweiten Trägers ist.
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Gemäß Fig. 1 dient zum Befestigen des Schleuderrades 22 am Schwenkarm
26 im Ausführungsbeispiel ein Kugelgelenk. Es besteht aus einer geteilten Metallbuchse
80, die in eine Bohrung 81 am freien Ende des Schwenkarms 26 eingesetzt ist und
dort mittels eines Klemmbolzens 52 sowie einer Mutter 54 festgeklemmt werden kann,
da das freie Ende des Schwenkarms 26 von seiner Stirnseite bis in den Bereich der
Bohrung 81 geschlitzt ist. Die Buchse 80 weist eine schalen- oder kugelförmige Innenfläche
auf, in der ein Kugelelement 82 ruht.
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Das Kugelelement 82 weist eine seinen Mittelpunkt durchsetzende, durchgehende
Bohrung 83 auf. Wenn das aus Buchse 80 und Kugelelement 82 bestehende Kugelgelenk
in die Bohrung 81 des Schwenkarms 26 eingesetzt ist, wird von der Oberseite des
Schwenkarms 26 her ein mit einem Bund 85 versehener Bolzen 84 durch die Bohrung
83 des Kugelelementes 82 hindurchgesteckt. Von unten her werden dann zunächst eine
Distanzbuchse 86 und dann das Schleuderrad 22 mit dessen Drehlager 23 auf den Bolzen
geschoben. Schließlich werden der Bolzen 84, das Kugelgelenk, die Distanzbuchse
86 und das Schleuderrad 22 mittels einer auf den Bolzen 84 geschraubten Mutter 88
fest miteinander verspannt. Das Drehlager 23 sorgt dafür, daß sich das Schleuderrad
22 frei drehen kann.
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