DE1655512B2 - Fahrzeug mit einem schwenkbaren Fahrwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Gleiskettenfahrzeug, bestehend aus einem Fahrzeugkörper, an dessen einem Ende seitlich langgestreckte Antriebsfahrwerke angebracht sind, die relativ zum Fahrzeugkörper um eine gemeinsame Querachse um 360° schwenkbar sind, während am anderen Ende des Fahrzeugkörpers Räder vorgesehen sind.

Durch die US-PS 3 231290 ist ein Fahrstuhl mit einem derartigen Antrieb bekannt, der sich zum Fahren auf unebenem Boden und besonders auf Stufen und Treppen eignet. Das Fahrwerk dieses Fahrstuhls weist zwei handbetätigte Laufräder sowie zwei seitlich angeordnete endlose Laufbänder mit einem vorderen und hinteren Spurrad auf, wobei die Laufbänder zwei ungleiche Arme bilden, die um eine gemeinsame Schwenkachse unabhängig voneinander schwenkbar sind, auf der ein weiteres Spurrad angeordnet ist, das einen größeren Durchmesser als das vordere und hintere Spurrad aufweist. Bei normalem Fahren läuft der Fahrstuhl auf den an seinem hinteren Ende angeordneten handbetätigten Kauptlaufrädern sowie am vorderen Ende angebrachten Stützrollen, während beim Befahren von Treppen die Laufbänder benutzt werden und durch entsprechendes Verschwenken der Laufbandarme der Fahrstuhl derart von der Treppe angehoben wird, daß Hauptlaufräder und vordere Stützrollen von derselben abgehoben sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrwerk der vorbeschriebenen Art zum Einsatz bei Kettenfahrzeugen derart auszubilden, daß die Beweglichkeit des Fahrzeuges bei unebenem Gelände verbessert wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Fahrwerk für Fahrstühle der eingangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fahrwerke bezüglich ihrer Schwenkachse zwei ungleiche, starr miteinander verbundene Arme bilden, wobei durch Verschwenken der Arme die als Hilfsräder dienenden Räder am einen Ende des Fahrzeuges mit dem Boden in Eingriff gelangen.

Der erfindungsgemäße Antrieb für Kettenfahrzeuge weist gegenüber den bekannten Fahrzeugen dieser Art den Vorteil auf, daß durch Verschwenken der unterschiedlich langen, starr miteinander verbundenen Fahrwerksarme entsprechend den Bodenverhältnissen die günstigste Schwerpunktslage des Fahrzeuges verbunden mit einem gleichzeitigen Eingriff der Stützräder erzielt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung enthalten die Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Fahrwerk wird nachstehend in Anwendung bei einem Manipulatorfahrzeug näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht eines Ketten-Manipulatorfahrzeugs, während die

F i g. 2 bis 4 das Fahrzeug bei verschiedenen Einsatzmöglichkeiten wiedergeben.

Das Manipulatorfahrzeug nach F i g. 1 ist als ein elektrisch angetriebenes Kettenfahrzeug ausgebildet, dem über ein Schleppkabel Strom zugeführt wird. Das Fahrzeug weist einen Fahrzeugkörper 1 mit einer Plattform auf, welche ein drehbares und vertikal bewegbares Turmdach 2 trägt, das zur Aufnahme von Fernsehkameras 3 und eines Manipulatorarmes 4 vorgesehen ist. Das Turmdach 2 enthält die Vorverstärker und das Steuergetriebe für die Fernsehkameras 3 und wird auf einer Manipulatorsäule von einer Anzahl teleskopischer Hydraulikkolben 5 hydraulisch gehoben oder gesenkt. Die Manipulatorsäule ist auf einem mit einer Verzahnung versehenen Drehkranz angeordnet. Ein Antriebsringrad 7 ist auf dem Drehkranz drehbar gelagert und treibt eine spulenähnliche Kabeltrommel 8 an, die um die Manipulatorsäule angeordnet ist.

Die Kabeltrommel 8 ist mit einem mehradrigen Steuer- und Netzkabel 9 umwickelt und wird von einem elektrischen Motor 10 über ein epizyklisches Getriebe 11 angetrieben. Das Kabel 9 wird über zwei Paar Führungsrollen 12 und 13 auf die Trommel 8 auf- oder von dieser abgewickelt und durch eine Kabelführung 14 vom Fahrzeug ferngehalten, die an dem einen Ende einer Auslegerfeder 15 angebracht ist. Ein an der Feder 15 angebrachter Fühierstab 16 steht über ein Gestänge 17 und ein Getriebe 18 mit einem verstellbaren Widerstand 19 in Verbindung, um die Geschwindigkeit und die Drehrichtung des Antriebsmotors 10 und somit die Bewegung der Kabeltrommel 8 zu regeln. Der untere Rand der Kabeltrommel 8 ist mit einem Zahnrad 20 mit Schrägverzahnung versehen, welches über Zahnräder 21 und 22 eine Kabelselbstlegevorrichtung 23 antreibt. Oberer und unterer Rand der Kabeltrommel 8 sind mit einer Vielzahl von Schleifringen 24 versehen, durch welche eine Verbindung zwischen der Kabeltrommel 8 und den verschiedenen Einrichtungen auf dem Fahrzeug hergestellt werden kann.

Ein Ende des Fahrzeugkörpers 1 ist mit einem um eine vertikale Achse drehbares Lenkdrehgestell 30 mit Hilfsrädern 31 versehen. Die Räder 31 weisen Gummibereifung auf und enthalten eine besondere Stoßdämpfereinrichtung. Die Lenkung erfolgt mittels eines elektrischen Steuermotors, der mit dem Drehgestell 30 über ein Schneckenradsteuergetriebe 32 in Verbindung steht.

Das Fahrzeugantriebssystem besieht aus Back- u. Steuerbord-Elektroantriebsmotoren 35. die jeweils über ein Schneckenradgetriebe 36 mit ihrer entsprechenden Achsenantriebswclle 37 verbunden sind. Das äußere Ende jeder Achsantriebswelle 37 ist in dem au-Beren Rahmenbauteil eines seitlichen Antriebsfahrwerkes drehbar gelagert, jedes Fahrwerk weist »in Paar von im Abstand angeordneten trägerartigen Rahmen

39 auf zur Aufnahme der endseitigen Kettenräder 40 und 41 und einer Vielzahl von Keuenspannrollen 42 und 43. Der Innenrahmen jedes Fahrwerkes enthält jeweils ein auf der Achswelle 37 zentrisch angebrachtes Ringzahnrad 44, wobei diese beiden Zahnräder 44 durch eine Getriebewelle 45 miteinaner verbunden sind. Die Fahrwerke werden zusammen durch einen Motor 46 gegenüber dem Fahrzeugkörper 1 angetrieben, welcher die Getriebewelle 45 über ein Getriebe 47 und eine Kupplung 48 betätigt. Der Antrieb der Getriebewelle 45 ist mit einer Bremse ausgerüstet, so daß die Falr-werke in jeder Winkelstellung zum Fahrzeugkör- ao per 1 blockiert werden können.

Ein Hauptantriebsrad 49 ist an jeder Achswelle 37 befestigt und zwischen dem inneren und äußeren Rahmen jedes Fahrwerkes angeordnet. Jedes Antriebsrad 49 weist einen Flansch 50 auf, der auf der Achswelle 37 as verkeilt ist, und einen äußeren Radkörper 51, wobei /wischen dem Flansch 50 und dem Radkörper 51 ein ringförmiger Stoßdämpfer 52 angeordnet ist. Der Stoßdämpfer 52 ist mit den beiden Radteilen verbunden, um ein gegen Stöße widerstandsfähiges Radaufhängesystem zu bilden.

Am äußeren Umfang des Radkörpers 51, des Rades

40 und der Spannrollen 42 sind zwei V-Nuten 53 vorgesehen, in die V-förmige Bänder 54 eingreifen, die als eine endlose Gummikette 55 um die Räder und die Spannrollen herumgeführt ist. Jedes Fahrwerk enthält Spannvorrichtungen 56 und 57, welche eine Einstellung der Bänder 54 und der Gummikette 55 ermöglichen.

Die Gummikette 55 ist mit auf Abstand stehenden Profilen 58 und 59 versehen.

Jedes Antriebsrad 49 ist im Rahmen 39 derart angeordnet, daß der Abstand zu den Kettenrädern 40 und

41 ungleich ist. Die Abstände zwischen Kettenrad 40 und Antriebsachse 37 und zwischen Kettenrad 41 und Antriebsachse 37 bilden zwei starr miteinander verbundene, ungleiche Fahrwerksarme a und b, die ungefähr im Verhältnis 2 : 1 stehen, und das Kettenrad 41 ist etwas vor den Hilfsrädern 31 angeordnet.

Beim Fahren können die Fahrwerksarme a und hum die Achswelle 37 in eine gewünschte Winkelstellung zum Fahrzeugkörper 1 verschwenkt werden, um den für die herrschenden Bodenverhältnisse geeigneten Kettenabschnitt und gegebenenfalls die Hilfsräder 31 des Fahrzeuges mit dem Boden in Eingriff zu bringen, wobei gleichzeitig die günstigsic Schwerpunktslage des Fahrzeuges erzielt werden kann.

F i g. 2 zeigt ein Kettenfahrzeug, welches sich einer flachen, gleichmäßig ansteigenden und abfallenden Treppe nähert, diese erklimmt und wieder hinunterfährt. Für die Auffahrt wird das Fahrzeug derart ausgerichtet, daß der kurze schräge Kettenabschnitt u die erste Stufe erfaßt, wobei sich die Hilfsräder hinten am Fahrzeug befinden, und der Neigungswinkel der Fahrwerke zum Fahrzeugkörper wird so eingestellt, daß die Hilfsräder vom Boden und den Stufen abgehoben werden. Zum Hinunterfahren wird der Turm des Fahrzeugs um 180° gedreht, die Hilfsräder werden durch Drehung des Fahrzeugs am — in Fahrtrichtung gesehen — vorderen Ende desselben angeordnet und von den Stufen abgehoben. Eine weitere WinkelversteHung der Fahswerke zum Fahrzeugkörper kann dazu benutzt werden, die günstigste Schwerpunktlage und damit auch die erforderliche Stabilität des Fahrzeuges einzustellen.

F i g. 3 zeigt, wie das Fahrzeug eine hohe Stufe überfährt; in diesem Falle nähert sich das Fahrzeug der Stufe auf seinem Hauptkeltenabschnitt c. wobei sich die Hilfsräder am vorderen Ende des Fahrzeugs befinden und über das vordere Kettenrad vorragen. Der Fahrzeugkörper wird gehoben, bis die Hilfsräder sich über der Stufenhöhe befinden, das Fahrzeug wird nach vorne bewegt, bis die Enden der Ketten an die Stufenfläche anstoßen, und die Hilfsräder werden dann auf die Stufe abgesenkt. Die Fahrwerke werden relativ zum Fahrzeugkörper geschwenkt, so daß das hintere Ende des Fahrzeugkörpers auf die Höhe der Stufe angehoben wird. Zur gleichen Zeit werden die Ketten angetrieben, so daß das hintere Ende jeder Kette die Bodenoberfläche erfaßt und das Fahrzeug nach vorn treibt, und sobald die Kette die Oberkante der Stufe erreicht, wird das Fahrzeug durch die kontinuierliche Vorwärtsbewegung und die Gegendrehung der Fahrwerke aut die Stufe gehoben.

Beim Hinunterfahren von einer Stufe bewegt sich das Fahrzeug an die Kante, durch'Verschwenken des Fahrzeugkörpers um die Antriebswelle werden die Hilfsruder über die Stufenkante auf den Boden abgesenkt und durch Vorwärtsantrieb der Ketten und eine Gegendrehung der Fahrwerke wird das Fahrzeug über die Stufe weich auf den Boden abgesetzt.

Fig.4 zeigt das Fahrzeug, das eine steile Treppe hochfährt, die eine maximale Steigung bis zu 45° aufweisen kann. Das Fahrzeug fährt auf seinem Hauptkettenabschnitt c an die Treppe heran, wobei sich die Hilfsräder am vorderen Ende des Fahrzeugs befinden und Hilfsräder und Fahrzeugkörper wie beim Überqueren einer großen Stufe angehoben sind. Das Fahrzeug bewegt sich vorwärts, bis das Vorderende der Ketten an die untere Stufe stößt. Die Hilfsräder werden auf die zweite Stufe aufgesetzt, der Fahrzeugkörper wird durch Verschwenken der Fahrwerke angehoben, und das Fahrzeug fährt mittels der Ketten auf die erste Stufe. Der Bewegungsablauf wird wiederholt, wobei das Fahrzeug Stufe um Stufe gehoben vvird, bis sich eine ausreichende Länge des Kettenabschnittes c auf der Treppe befindet, um das Fahrzeug die Treppe aufwärts zu bewegen, und zwar lediglich unter Benutzung der Ketten.

Falls die Steigung der Stufen derart ist, daß beim Anstoßen der Kette an die Bodenstufe die Hilfsräder ebenfalls an die Vorderseite einer Stufe anstoßen, können die Fahrwerke nicht durch den Fahrzeugkörper angehoben werden, da eine geringe Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs während jeden Hubs benötigt wird. In diesem Fall werden die Hilfsräder angehoben, und das Drehgestell wird um 180° um seine zu der Achse der Hilfsräder vertikale Achse gedreht, wodurch der Abstand zwischen dem vorderen Abschnitt er Ketten und den Hilfsrädern verändert und der Zustand behoben wird.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Betriebsart können die Fahrwerke so angeordnet sein, daß die Kettenabschnitte ;; und b beide zur Bodenfläche geneigt sind und die Kette im wesentlichen eine Linienberührung mit dein Grund unter den Antriebsrädern aufweist. Das Fahrzeug befindet sich dann in einem Zustand, welcher einem Vierradfahrzeug entspricht, und

kann dann in der für solche Fahrzeuge herkömmlichen Weise betätigt und gesteuert werden.

Das vorstehend beschriebene Fahrzeug könnte infolge seiner kleinen Bauweise durch eine herkömmliche Tür leicht in Gebäude hineingelangen, Hindernisse einer Höhe bis zu 50% seiner eigenen Kettcnlängc und Treppen mit einer maximalen Steigung bis zu 45 % erklimmen.

Das vordere Ende des Fahrzeugkörpers ist mit einem stoßabsorbierenden Wabenbauteil aus Aluminium als zusätzlicher Sicherung im Falle eines Zusammenstoßes versehen.

Die Fahrzeugleistung und die Steigfähigkeit beim Überwinden von Hindernissen und steilen Treppen wird durch die Fahrzeugabmessungen bestimmt, d. h.

die Reichweite des Fahrzeugs. Bei dem beschriebener Fahrzeug ist die Reichweite vom Abstand abhängig, ir welchem sich die Hilfsräder über die Ketten hinaus erstrecken.

Die Erfindung ist nicht auf Raupen- und Kettenfahrzeuge beschränkt. Beispielsweise können bei dem beschriebenen Fahrzeug die Gummiantriebsketten entfernt und bereifte Räder an Stelle der Antriebs- und Kettenräder angebracht werden. Die Betriebsweise de; Fahrzeugs bleibt erhalten, nämlich daß die Fahrwerke relativ zum Fahrzeugkörper verschwenkt werden können, um zur Anpassung an die Bodenverhältnisse eine einstellbare Fahrzeugspurlänge zwischen den steuernden Hilfsrädern und den Antriebsrädern vorzusehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fahrzeug, insbesondere Gleiskettenfahrzeug, bestehend aus einem Fahrzeugkörper, an dessen. einem Ende seitlich langgestreckte Antriebsfahrwerke angebracht sind, die relativ zum Fahrzeugkörper um eine gemeinsame Querachse um 360° schwenkbar sind, während am anderen Ende des Fahrzeuges Räder vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerke (39, 40, 4t, 49) bezüglich ihrer Schwenkachse (37) zwei ungleiche, starr miteinander verbundene Arme (a, b) bilden, wobei durch Verschwenken der Arme die als Hilfsräder dienenden Räder (31) am anderen Ende des Fahrzeugkörpers (1) mit dem Boden in Eingriff gelangen.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsräder (31) lenkbar sind.

3. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, da- ao durch gekennzeichnet, daß ein auf der Schwenkachse (37) angebrachtes Rad (49) kraftangetrieben ist.

4. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kraftübertragungseinrichtung (54) das Rad (49) auf der Schwenkachse »5 (37) des Fahrwerks mit Rädern (40, 41) am äußeren Ende des Rahmens (39) jedes Fahrwerks verbindet.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Räder (40, 41 und 49) eine gemeinsame Tangente aufweisen.