DE3920934A1 - Anhaengereigene antriebseinrichtung - Google Patents

Description

Um beim Gespannfahren die aktive Fahrsicherheit zu erhöhen, wurden Fahrgestelle für schwere Caravans oder Anhänger anderer Nutzung mit Tandemachse ausgerüstet. Dadurch wurde im Vergleich zur Einachsigen- Ausführung bessere Querstabilität durch höhere Seitenführungskräfte der Reifen erreicht und die Laufruhe infolge kleinerer Nickbewegungen bei hohem Dämpfungsgrad erhöht. Außerdem wurde durch das größere zu­ lässige Gesamtgewicht eine hohe Zuladung möglich.

Diese Vorteile der Tandemachse werden allerdings beim Rangieren ohne Zugfahrzeug auf kleinstem Raum, wie es auf allen Campingplätzen er­ forderlich ist, durch erhebliche Nachteile gegenüber den einachsigen Fahrgestellen geschmälert. Je nach Beschaffenheit des Untergrunds und Gewicht des Caravans muß ein großer Rollwiderstand, erzeugt durch Formänderungsarbeit zwischen Rad und Fahrbahn, überwunden werden. Bei zusatzlicher Schwenkbewegung addieren sich zum Rollwiderstand noch hohe Bodenkraftmomente. So müssen durchaus Zugkräfte bis zu ca. 400 kp handbetätigt aufgebracht werden, um den Caravan an seinen vorbe­ stimmten Standort zu bringen. Dies macht einen Einsatz bis zu 10 Personen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion aufzu­ finden, die es ermöglicht, die Vorteile der Tandemachse voll auszu­ schöpfen, ohne dabei deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Dies wird erfindungsgemäß durch einen separaten Antrieb am Anhänger er­ möglicht, der von einer Person bedienbar und leistungsmäßig so ausgelegt ist, daß dieser den Anhänger mühelos antreiben und somit jede Rangieraufgabe lösen kann.

Grundsätzlich ware es möglich; auch einachsige Anhänger, welche ins­ besondere über ein Stützrad verfügen, mit einem erfindungsgemäßen Antrieb zu versehen, obwohl die eingangs erläuterten Rangierprobleme bei einachsigen Anhängern weniger schwerwiegend sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Aufzählung ihrer vorteilhaften Merkmale näher erläutert.

Je nach Ausführung erfolgt der Antrieb durch Handkraft oder durch einen Antriebsmotor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch die mit einer Handkurbel angetriebene Antriebsvorrichtung, mit beiden Antriebswellen und einen Schnitt durch ein Laufrad sowie die Ansicht des zweiten Laufrades.

Fig. 2 einen Längsschnitt, teilweise auch eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung mit Hohlwelle und Handkurbel.

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Anhänger-Fahrgestell mit kompl. An­ triebsvorrichtung.

Fig. 4 eine Seitenansicht des Anhänger-Fahrgestells mit kompl. Antriebsvorrichtung.

Fig. 5 einen Schnitt durch die mit einem Antriebsmotor angetriebene Antriebsvorrichtung mit beiden Antriebswellen und einen Schnitt durch ein Laufrad sowie die Ansicht des zweiten Laufrades.

Fig. 6 einen Längsschnitt der Antriebsvorrichtung mit dem Antriebs­ motor.

Fig. 7 eine Vorderansicht des Anhänger-Fahrgestells mit kompl. An­ triebsvorrichtung.

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Anhänger-Fahrgestell mit kompl. Antriebsvorrichtung.

Fig. 9 ein Detail der Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 mit Feder­ wirkung in Richtung Auskuppelstellung.

a) Antrieb mit Handkraft

An der Unterseite des Caravans und zwischen den beiden Treib­ rädern ist ein Differentialgetriebe 1 (Fig. 3, 4) angeordnet. Dieses Getriebe besteht aus zwei Antriebswellenkegelrädern 2 (Fig. 1) und zwei Ausgleichskegelrädern 3, welche alle in dem Ausgleichsgehäuse 4 drehbar gelagert und axial fixiert sind. Das Ausgleichsgehäuse wird vom Getriebegehäuse 5 aufgenommen und durch ein selbsthemmendes Schneckenradgetriebe angetrieben. Das Schneckenrad 6 ist am Ausgleichsgehäuse befestigt, die Schneckenwelle 7 beidseitig im Getriebegehäuse gelagert und durch einen Sicherungsring 8 (Fig. 2) gehalten. Die Schneckenwelle wird durch eine Hohlwelle 9 angetrieben. Diese besitzt an beiden Enden eine Verzahnung 10 zur Übertragung des erforderlichen An­ triebsmomentes. Das Antriebsmoment wird von einer Handkurbel 11 durch Handkraft erzeugt und über ein Kegelradgetriebe 12 der Hohlwelle zugeführt. Die Handkurbel und der Kegeltrieb sind in einem Winkel 28 gelagert und an der Deichsel 13 befestigt. Alle Lagerstellen sind als Gleitlager ausgebildet.

Zwei axial verschiebebare Antriebswellen 14 (Fig. 1) verbinden das Differentialgetriebe mit den beiden Treibrädern 15 und treiben diese über zwei Zahnkupplungen 17 an. Die Lagerungen 18, 16 der Antriebswellen sind so ausgeführt, daß ein Mittenversatz zueinander zulässig ist. Der Kupplungsvorgang wird von einem um den Mittelpunkt 27 drehbar gelagerten Kupplungshebel 19 einge­ leitet. Der Schaltstift 20 legt sich dabei am Bund 21 der An­ triebswelle an und fährt diese in axialer Richtung entgegen der Kraft der Schraubenfeder 22 aus der Verzahnung der Kupplung 17 heraus. Bei entgegengesetzter Schwenkbewegung wird durch die freiwerdende Federkraft der Antrieb eingekuppelt. Beide Kupp­ lungshebel werden über einen Seilzug 23 von einem schwenkbar gelagerten Handhebel 25 betätigt.

Die Führung des Seilzugs übernimmt die Hohlwelle 9 und die Umlenkrolle 24. Bei ausgekuppeltem Antrieb wird der Handhebel durch einen federnden Rastbolzen 26 gehalten. Der Handhebel ist durch ein Gestänge gesichert und verhindert dadurch ein Ein­ kuppeln des Antriebs während dem Gespannfahren.

Bei Inbetriebnahme des Antriebs muß der Caravan zuerst abge­ kuppelt werden. Der Handhebel 25 ist dadurch bedienbar und je nach Zahnstellung der Kupplungen können die Antriebswellen durch Federkraft eingekuppelt werden. Bei Zahn- auf Zahnstellung wird durch die Betätigung des Antriebs automatisch eingekuppelt. Bei nicht gleichzeitigem Ankuppeln beider Treibräder bleibt das zuerst eingekuppelte Rad infolge des höheren Bodenhaftmomentes stehen bis das zweite Rad ebenfalls eingekuppelt ist. Während dem Kupplungsvorgang wird der Caravan nicht bewegt. Der Antrieb ist betriebsbereit.

Als Alternativlösung (Fig. 9) können die Federn 22 auch mit Federwirkung in Richtung Auskuppelstellung angeordnet werden. Der Seilzug 23 ist in diesem Fall so ausgelegt, daß bei der Betätigung des Handhebels 25 beide Laufräder nicht gleichzeitig angekuppelt werden. Dadurch wird der Kupplungsvorgang auch bei Zahn- auf Zahnstellung ermöglicht.

b) Antrieb mit Antriebsmotor

Dieser Antrieb ist ebenfalls als Differentialgetriebe ausgeführt (Fig. 5-8) und enthält dieselben Antriebselemente bei gleicher Anordnung wie bereits unter Kapitel a) beschrieben. Anstelle der Handkurbel 11 ist hier ein reversierbarer Elektromotor 29 mit konstanter Drehzahl angebracht. Die Schneckenwelle 30 ist als Sicherheitskupplung ausgebildet. Das Antriebsdrehmoment wird kraftschlüssig durch axiales Verspannen gegen den Reibbelag 31 an die Schulter 32 der Motorwelle übertragen. Beide Antriebswellen 14 sind mit den Treibrädern 15 fest verbunden. Um Kurvenfahrt zu ermöglichen und um rücktreibendes Moment bei hoher Drehzahl während dem Gespannfahren zu vermeiden, werden zwei elektromag­ netisch betätigte Kupplungs-Brems-Einheiten 33 eingesetzt. Die schleifringlose Zahnkupplung besteht aus dem stillstehenden Magnetkörper 34 mit eingegossener Spule 35, dessen Lagerung 36, der Nabe 37 mit der Magnetleitscheibe 38 und Verzahnung 39 und der Ankerscheibe 40. Bei Erregung der Spule entsteht ein Magnet­ fluß 41 wie dargestellt.

Federn 42 distanzieren die beiden Zahnkränze 39 in ausgeschalte­ tem Zustand und rücken beide Verzahnungen 43 ein. Das Antriebs­ wellenkegelrad 2 wird dadurch stillgesetzt. Wird nur eine von beiden Kupplungen ausgeschaltet, dreht der Antriebsmotor mit doppelter Stegdrehzahl das andere Antriebswellenkegelrad weiter und ermöglicht dadurch automatisch Kurvenfahrt. Durch zusätz­ liches Reversieren des Antriebsmotors kann jede erforderliche Rangieraufgabe gelöst werden. Bei Geradeausfahrt sind beide Kupplungen eingeschaltet. Die Kupplungen und der Antriebsmotor können von einer Schalttafel aus gesteuert werden.

Beim Gespannfahren ist der Caravan vom Stromnetz getrennt, d. h. beide Kupplungen und der Antriebsmotor sind automatisch ausge­ schaltet.

Der Antrieb kann aber auch über zwei separate Antriebsmotoren mit Getriebe und mit jeweils einer Sicherheits- und Einrückkupplung erfolgen (nicht dargestellt).

Vorteile Antrieb mit Handkraft

• 1. Rangieren eines schweren Caravans, auch mit Tandemachse, durch Einmannbedienung möglich. Dadurch entfällt die sonst erforderliche Hilfe durch fremde Personen.
• 2. Da der Antrieb direkt auf die Räder des Caravans wirkt, kann das große Antriebsdrehmoment voll ausgenutzt und ohne Schlupf in Vorschubkraft umgesetzt werden. Bei einem Antrieb an einem Hilfsrad oder am Stützrad wäre dies nicht möglich.
• 3. Kurvenfahrt durch Differentialgetriebe auch bei unterschied­ licher Drehzahl beider Räder ohne Schlupf zwischen Rad und Fahrbahn möglich. Die Antriebsdrehmomente werden dabei gleichmäßig auf beide Antriebsräder, unabhänging von deren Drehzahl, verteilt.
• 4. Durch die Abkoppelung der Antriebswellen von beiden Rädern über Kupplungen wird die beim Gespannfahren erzeugte hohe Drehzahl der Räder nicht rückwirkend auf den Antrieb über­ tragen. Eine dadurch zulässige große Übersetzung ermöglicht ein hohes Antriebsdrehmoment. Somit ist der Antrieb für nur sehr kleine Drehzahlen ausgelegt, wartungsfrei, konstruktiv sehr einfach und deshalb auch preisgünstig.
• 5. Antriebsausführung ist universell und deshalb an jedem Fahr­ gestell einsetzbar.
• 6. Infolge der Anordnung des Antriebs in Verbindung mit den langen Antriebswellen ist zwischen Rad und Antrieb ein Mittenversatz zulässig. Die Federung der Radaufhängung wird somit nicht beeinflußt.
• 7. Selbsthemmung des Schneckenradgetriebes wirkt bei rücktrei­ bendem Moment als Haltebremse.
• 8. Durch die Betätigung des Antriebs über Handkurbel und Hand­ kraft ist keine fremde Energie erforderlich.
• 9. Drehrichtungsänderung an der Handkurbel ermöglicht ein Vor­ wärts- und Rückwärtsfahren des Caravans.
• 10. Handkurbelantrieb und Kupplungshebel sind an der Deichsel sehr gut zugänglich angebracht. Dadurch wird eine gleich­ zeitige Bedienung des Antriebs und der Lenkung des Caravans möglich.
• 11. Ein Gestänge am Kupplungshebel verhindert ein Zuschalten des Antriebs während dem Gespannfahren.

Antrieb mit Antriebsmotor

1 bis 7 siehe Antrieb mit Handkraft

• 8. Antrieb durch Elektromotor (Stromanschlüsse sind auf jedem Campingplatz vorhanden).
• 9. Reversieren des Elektromotors ermöglicht ein Vorwärts- und Rückwärtsfahren des Caravans.
• 10. Durch die Kupplungs-Brems-Einheiten kann über das Differen­ tialgetriebe auch nur eine von beiden Antriebswellen ange­ trieben werden. Dadurch wird Kurvenfahrt ohne Lenkung an der Deichsel möglich.
• 11. Sämtliche Funktionen können von einer Schalttafel aus ge­ steuert werden.
• 12. Rutschkupplung an Antriebswelle verhindert Überlastung des Antriebsmotor.
• 13. Während dem Gespannfahren ist der Antrieb immer stromlos. Die elektromagnetisch betätigte Zahnkupplungen trennen dabei den Antrieb von den Antriebsrädern. Dadurch wird ein Rücktrieb automatisch verhindert.

Claims (7)

1. Anhänger insbesondere Anhänger mit Tandemachse, welcher mindestens eine Achse, vorzugsweise zwei Achsen, mit jeweils zwei Laufrädern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Laufrad wenigstens einer Achse eine Antriebswelle besitzt, die über eine schaltbare Kupplung mit einer Anhänger-eigenen An­ triebsvorrichtung verbindbar ist.

2. Anhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebswellen über ein Differentialgetriebe miteinander ver­ bunden und über letzteres durch die Antriebsvorrichtung an­ treibbar sind.

3. Anhänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den antreibbaren Laufrädern und der Antriebsvorrich­ tung, insbesondere zwischen jedem der beiden Laufräder und dem Differentialgetriebe, eine schaltbare Kupplung vorgesehen ist.

4. Anhänger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgleichsräder (3) des Differentialgetriebes haltendes Element (4) durch ein Schneckenrad antreibbar ist, mit dem eine durch die Antriebsvorrichtung antreibbare Schneckenwelle kämmt.

5. Anhänger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Handkurbel, welche zusammen mit wenigstens einem Untersetzungsgetriebe die Antriebsvorrichtung bildet.

6. Anhänger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch wenigstens einen Motor, insbesondere einen Elek­ tromotor, welcher zusammen mit mindestens einem Untersetzungs­ getriebe die Antriebsvorrichtung bildet.

7. Anhänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motor und den antreibbaren Laufrädern eine als Rutsch­ kupplung ausgebildete Überlastkupplung vorgesehen ist.