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Räderanordnung für Landkraftfahrzeuge.
Die Erfindung betrifft die Anordnung der Räder (Treib- und Laufräder) von Landkraftfahrzeugen mit Rädern verschiedenartiger Lauffläche, insbesondere solcher Kraftfahrzeuge, die auf schlechten Strassen, ja sogar auch auf weglosen Boden, z. B. auf Ackerland, zu verkehren imstande sind und gegebenenfalls auch noch schleppen müssen. Die Räder derartiger Kraftfahrzeuge müssen bekanntlich mit Greifern oder sonstigen aus der Lauffläche hervorragenden Organen versehen sein, doch besteht ausserdem bei manchen derartigen Kraftfahrzeugen-auf die sich die Erfindung besonders bezieht-das Erfordernis.
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gummibereifung oder pnenmatischer Gumibereifung unbeding erforderlich ist.
Die Erfindung betrifft ferner auch die Anordnung der Räder solcher Kraftfahrzeuge, z. B. Schlepper, die mit ihren, mit Greiforganen versehenen Rädern auf normalen Makadam- oder andern Strassen ohne arge Schädigung der Strassendecke nicht verkehren können.
Es wurden bei derartigen Kraftfahrzeugen schon verschiedene Räderanordnungen in Vorschlag
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Greiferrädern zu sichern.
Bei den stets vorhandenen schweren Betriebsverhältnissen versagte jedoch nach kurzer Zeit die Mehrzahl dieser Bauarten oder. verursachte einen ausserordentlichen Gewicktszuwachs und unerwünschte Komplikationen, oder man konnte von einer Laufflächen- bzw. Bereifungsart auf die andere nur im Wege langwieriger und umständlicher Montagearbeiten übergehen.
All diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass sowohl die gummibereiften. als auch die mit Greifern versehenen Laufflächen an je einem separaten Rade ausgebildet bzw. angebracht und diese an sich bekannten Räder verschiedenen Durchmessers derart angeordnet sind. dass während des Ganges des Fahrzeuges (im allgemeinen) beide Räder rotieren können, jedoch von den beiden (zusammengehörigen) Rädern nur das eine (u. zw. immer dasjenige kleineren Durchmessers) unmittelbar durch den Motor des Fahrzeuges angetrieben wird, das andere lose ungelagerte Rad aber mit entsprechendem Spiel um die Achse angeordnet ist und entweder frei läuft bzw. rollt, oder seinen Antrieb vom unmittelbar angetriebenen Rade derart erhält, dass es in diesem Falle mit denselben durch Organe verbunden bzw.
gekuppelt ist, die geeignet sind, nicht nur die Drehmomente, sondern auch die Gewichts- bzw. Massenkräfte zu übertragen und die das lose Rad mit dem festen Rad derart verbinden. dass im Gebrauch zwischen den Kuppelorganen keine Relativbewegung stattfindet, diese also nicht geschmiert werden müssen und sieh kaum abnutzen. Die Anordnung ist nicht nur bei den angetriebenen, sondern auch bei den nicht angetriebenen Rädern von Fahrzeugen anwendbar und in diesem Falle ist ebenfalls nur das eine Rad auf der Achse ständig befestigt, das andere aber lose, hat Spiel und läuft bzw. rollt entweder frei, oder es ist mit dem festgelagerten Rad gekuppelt, je nach der Lauffläche, auf welcher das Fahrzeug gegebenenfalls fahren soll.
Der Fahrzeugmotor kann entweder das Greiferrad oder das gummi-
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getroffen, dass das Fahrzeug entweder auf dem Greiferrad oder auf dem gummibereiften Rad läuft und die Antriebe bzw. Zugkräfte stets durch dasselbe Rädersystem abgegeben werden, das gleichzeitig auch das Fahrzeuggewicht trägt, wodurch die Erreichung der gegebenenfalls grösstmöglichen Schleppleistung (Zugkraft) beim Gebrauch beider Räderarten gesichert ist. Bei der erfindungsgemässen Anordnung ist es wesentlich, dass die Aussendurchmesser beider Räderarten verschieden sind, da infolgedessen das lose Rad grösseren Aussendurchmessers im Falle seines Freilaufes eine exzentrische Lage zur Drehachse des festen Rades annehmen wird.
Aus diesem Grund soll im allgemeinen das gummibereifte Rad das lose Rad sein und grösseren Durchmesser besitzen, damit, falls das Fahrzeug auf diesen Rädern, also mit höheren Geschwindigkeiten läuft, beide Räderarten eine zentrisehe Lage zur Drehachse besitzen. Wenn aber das Hauptgewicht auf eine grosse Zugkraft auf losem Boden gelegt wird. kann der Durchmesser
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Wirkungsgrad erreicht werden kann. Zwecks Fiihrung des losen Rades während seines Freilaufs können gegebenenfalls auch Hilfsvorriehtungen Verwendung finden, durch die die beim Lauf auftretenden Stösse und Schläge gemildert oder vermieden werden können.
Es kann aber die Anordnung auch derart getroffen sein, d. h. es können solche Hilfsvorrichtungen gebraucht werden, dass das lose Rad im Falle seines Freilaufs nicht am Boden rollt, sondern angehoben und in dieser Lage unbeweglich festgehalten wird.
Die lösbare Befestigung des losen Rades an dem angetriebenen bzw. auf der Achse gelagerten Rad kann auf mannigfaltige Art erfolgen, muss jedoch eine derartige sein. dass das lose Rad bei seiner Kupplung mit dem festgelagerten Rad in bezug auf dieses auch gleichzeitig'zentriert wird. Von den vielen mögliehen Befestigungsarten werden am vorteilhaftesten diejenigen gewählt, bei denen der Übergang von einer Räderart auf die andere am einfachsten und raschesten auch während der Fahrt erfolgen
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kann, und es sind deshalb nachstehend einige derartige. leicht lösbare Verbindungsarten beschrieben, ohne dass hiedurch die Erfindung auf diese Befestigungsarten beschränkt wäre.
Das Wesen der erfindugnsgemässen Anordnung besteht nämlich in der Anwendung von mehreren mit verschiedenartigen Laufflächen versehenen, miteinander kuppelbaren nebeneinander oder ineinander angeordneten, an sich bekannten, vollständigen Rädern verschiedenen Durchmessers, von denen aber auf der Achse des Fahrzeuges dauernd und unmittelbar nur die eine Radart befestigt, die andere hingegen umgelagert, und somit refenartig ist. Die Ansbildung der verschiedenen Laufflächen kann eine beliebige sein. es braucht
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Eisenfelge besitzen.
Die erfindungsgemässe Räderanordnung unterscheidet sich somit von den bekannten Anordnungen hauptsächlich dadurch, dass das lose, reifenartige Rad ungelagert ist, d. h. keiner besonderen Lagerung (Exzenter od. dgl. ) bedarf, sondern im gebrauchsflalle druch die Lagerung des festgelagerten Rades getragen und mit demselben nahe zum Radkranz mittels Organen gekuppelt wird, die im Falle des Rollens auf den losen Rädern keine Relativbewegungen gegeneinander vollführen, und hiedurch gegen rasche Abnutzung gesichert sind.
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licher erläutert, u. zw. an Hand der Zeichnungen, auf denen Fig.
1 den lotrechten Längsschnitt durch eine Räderanordnung zeigt, bei der das gummibereifte Rad lose und zwischen den beiden Hälften des als Zwillingsrad ausgebildeten Greiferrades angeordnet ist, u. zw. in der Lage, die es einnimmt, wenn das Fahrzeug auf den gummibereiften Rädern ruht. Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Anordnung gemäss Fig. 1 (in derselben Lage), wobei ein Teil des Greiferrades abgebrochen ist. Fig. 3 zeigt im lotrechten Längsschnitt die Anordnung gemäss Fig. l in der Lage, die die Räder im Falle des Aufliegens des Fahrzeuges auf dem Greiferrade annehmen. Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Anordnung gemäss Fig. 3 in derselben Lage.
Fig. 5 zeigt in lotrechtem Längsschnitt eine Abart der Anordnung gemäss Fig. 1-4, mit einem Stossdämpfer versehen, in der beim Aufliegen des Fahrzeuges auf dem Greiferrad eingenommenen Lage, während Fig. 6 eine Seitenansicht der Anordnung gemäss Fig. 5 darstellt, jedoch im Falle des in Bewegung befindliehen, auf den Greiferrädern laufenden Fahrzeuges. Fig. 7 ist ein lotrechter Längsschnitt durch eine Anordnung, bei der das lose, gummibereifte Rad neben dem Greiferrad angeordnet ist, in
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dieselbe Anordnung im Falle des Aufliegens des Fahrzeuges auf dem Greiferrade.
Fig. 9 veranschaulicht in Seitenansicht eine Räderanordnung, bei der die Räder mittels an einem Kniehebelsystem befestigter Zapfen aneinander befestigt werden können, u. zw. in der Lage, in der das Fahrzeug auf dem gummibereiften Rade aufliegt, wobei ein Teil der Greiferradfelge abgebrochen ist. Fig. 10 ist eine schematische
Seitenansicht des Kniehebelsystems der Anordnung gemäss Fig. 9 mit zusammengeknickten Kniehebeln.
Fig. 11 ist ein lotrechter Längsschnitt durch eine Anordnung mit hydraulischen Kupplungsorganen in der im Falle des auf den gummibereiften Rädern aufliegenden Lage des Fahrzeuges angenommenen Stellung, während Fig. 12 dieselbe Anordnung im Falle des Aufliegens des Fahrzeuges auf den Greiferrädern zeigt.
Bei der Anordnung gemäss Fig. l besitzt das mit den Greifern 2 versehene Scheibenrad 4 eine Nabe 1 mittels welcher es auf die Antriebswelle aufgekeilt ist. Dieses Greiferrad 4 ist in Form eines Zwillingsrades aus zwei Rädern gebildet, zwischen denen das gummibereifte Rad 3 angeordnet ist. Dieses Rad ist mittels durch die Löcher 6 gesteckter Zapfen 7 an das angetriebene Greiferrad 4 befestigt. Die Anzahl dieser Zapfen muss zwecks Zentrierung mindestens drei betragen, in der Zeichnung sind vier veranschaulicht, doch kann selbstverständlich auch eine grössere Anzahl Anwendung finden. Die beiden Räder werden mittels der Zapfen 7 derart gekuppelt, dass sich diese Zapfen in je eine der entsprechenden Lücken der an der Innenseite des Rades. (Fig. 2) befindlichen Verzahnung J legen.
Die Verzahnung 5 besteht eigentlich aus einer Reihe von der Weite nach dem Durchmesser der Zapfen 7 entsprechenden halbkreisförmigen Ausschnitten an einem Teilkreis, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser des Teilkreises der in das Scheibenrad 4 gebohrten Löcher 6 übereinstimmt. Die Anzahl der halbkreisförmigen Ausschnitte ist immer ein Mehrfaches der Anzahl der Zapfen 7 (im vorliegenden Falle also der Zahl 4).
In der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lage der Anordnung wird daher sowohl die Triebkraft, wie das auf dieses Rad entfallende Fahrzeuggewieht von der Achse durch und vermittels der Nabe 1 Seheiben 4. Zapfen 7 und Ausschnitte. 5 auf das gummibereifte Rad 3 öbertragen. Die Zapfen 7 können in ihrer gezeichneten Lage auf beliebige Art gesichert oder derart ausgebildet oder angeordnet sein (z. B. mit exzentrischer Drehachse), dass sie durch Verdrehung festgespannt werden. Bei der in den Fig. 3 und 4 veranschaulichten Lage sind die Zapfen 7 entfernt, es liegt daher das Greiferrad 4 am Boden auf und trägt somit das volle. auf dieses Rad entfallende Fahrzeuggewicht, da das andere Rad jetzt lose ist.
Hiedurch ist somit die Möglichkeit der Entfaltung der grösstmöglichen Zugkraft gesichert, trotzdem das rad 3 ebenfalls den Boden berührt, jedoch nur sein eigenes Gewicht trägt. Die Durchmesser der verschiedenen Räder, derjenigen der Nabe 1 und dpr Teilkreisdurchmesser der Verzahnung 5 sind nämlich derart bemessen, dass selbst in der gezeielhneten Grenzlage (wenn die Greifer :
2 schon vollständig in'den Boden versunken sind) noch genflgender Spielraum zwischen der Nabe 1 und der Verzahnung. 5 ver-
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wird das Fahrzeuggewicht unverändert vom Rad 4 getragen, da das Rad J durch die Nabe bloss verschoben wird, wodurch es am Boden nach Art eines (von der Innenseite angetriebenen) Reifens rollt.
Zwecks Verminderung der Abnutzung der Verzahnung 5 und der bei dieser Betriebsart auftretenden
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oder mehrere Scheiben und am Innenumfang des Rades ; ; eine Zylinderfläche Sa angeordnet werden, wobei der Innendurchmesser der letzteren vorteilhaft grösser ist, als derjenige der Verzahnung 5 (Fig. 5 und 6). Im Falle einer solehen Anordnung berührt die Nabe die Verzahnung 5 beim Freilauf nicht. sondern das lose Rad 3 wird durch die Fläche 8a berührende Scheibe 8 fortgerollt, wie dies aus Fig. 6
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und die Geräusche vollständig vermieden werden, so kann auch eine Hilfsvorrichtung Verwendung finden, mittels welcher das lose Rad 3 vom Boden angehoben und in dieser Lage festgehalten wird.
Dies ist besonders bei Anordnungen von Wichtigkeit, bei denen das Greiferrad lose angeordnet ist, da dieses auch auf ebenen Strassen meistens sehr unregelmässig, ruckweise rollt. Diese Hilfsvorriehtungen können mannigfaltiger Art sein, dem Wesen nach bestehen sie jedoch immer aus einem bzw. mehreren Greiferorganen bzw. Festhaltorganen, die auf den ungefederten Teilen des Fahrzeuguntergestells angeordnet sind, das Rad an irgendeiner geeigneten Stelle ergreifen, anheben und in dieser Lage festhalten.
Bei der oben beschriebenen Anordnung kann der Übergang von der einen Räderart auf die andere einfach, rasch und während der Fahrt bewerkstelligt werden. Wenn z. B. das Fahrzeug auf den Greiferrädern läuft, werden (während der Fahrt) die Zapfen 7 nacheinander in die hintereinander in die obere Lage kommenden Löcher 6 eingeführt.
Während der Drehung des Rades kommen somit die Zapfen 7 nacheinander in je einen Ausschnitt
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auch der letzte Zapfen 7 bereits eingeführt worden ist, sind die beiden Räder auch schon (innerhalb einer Umdrehung) in zentrischer Lage und es sind daher gegebenenfalls nur noch die Zapfen in ihrer Lage zu sichern. Wenn aber das Fahrzeug auf den gummibereiften Rädern läuft, werden (vorteilhaft von unten ausgehend) die Zapfen nacheinander entfernt und das Rad 4 rollt daher gewissermassen vom Rad :, ab.
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der Unterschied zwischen beiden ist nur, dass das-tinimibereifte Rad neben dem Greiferrad 4 angeordnet ist. Die Nabe 1 des Rades 4 ist nämlich verlängert und trägt die Scheiben 9, in denen die zum Durch- stecken der Zapfen dienenden Löcher 6 angebracht sind.
Der Räderwechsel geschieht bei dieser An- ordnung ebenso, wie oben beschrieben, d. h. durch ein nacheinander erfolgendes Einstecken bzw. Heraus- ziehen der Zapfen 7.
Die Zapfen 7 können zwecks leichterer Bedienbarkeit und Vermeidung der Verlustmögliehkeit auch derart angeordnet werden, dass sie nicht entfernt werden müssen und leichter gehandhabt werden können. So können dieselben z. B. auf einem Kniehebelsystem angeordnet sein, wie dies schematisch und unter Weglassung aller Hilfseinrichtungen in den Fig. 9 und 10 veranschaulicht ist. Aus Fig. 9 ist ersichtlich, dass am Ring 10 der am Ring 1 angebracht ist, die Kniehebel n gelenkig befestigt sind, an deren Enden die Zapfen 7 in den Schlitzen z verschiebbar liegen. In Fig. 10 ist das Kniehebelsystem schematisch, in zusammengeknic1. "'tem Zustande ersichtlich. Zur Verstellung bzw.
Bewegung des Kniehebelsystems bzw. der Zapfen können sehr verschieden ausgebildete, in den Figuren nicht veranschaulichte Hilfsvorriehtungen dienen.
Die Kuppelung der beiden Räder kann nicht nur zwangsläufig, sondern auch durch Reibung erfolgen. Eine derartige beispielsweise Kupplungsart ist in den schematischen Fig. 11 und 12 abgebildet. Bei dieser Anordnung sind an der Nabe 1 die Druekzylinder 15 befestigt, deren Anzahl eine beliebige sein kann, jedoch wenigstens drei betragen und vorteilhaft ungerade sein soll. In diese Zylinder kann die Druckflüssigkeit (z. B. Öl oder Wasser) durch die-Bohrung (oder Bohrungen) 16 der Welle 14 gelangen.
Falls die Zahl der Zylinder eine ungerade ist, genügt die Anordnung einer einzigen Bohrung in der Welle. da im Falle von ungerader Zylinderzahl und gleichen Kolbenquerschnitten (Zylinderbohrungen) die automatische Zentrierung des Rades-3 bei gleichem Druck in den einzelnen Zylindern gesichert ist und die Ein-und Ausströmung der Druckflüssigkeit durch denselben Kanal erfolgen kann. An den Kolben der Zylinder 15 sind die Kolbenstangen 17 und an den Enden dieser die Schuhe 18 befestigt : es können aber die Zylinder teleskopartig oder mit Plungerkolben ausgeführt werden.
Die Schuhe 18 liegen in der in Fig. 11 gezeigten Lage an den Innenumfang der Felge des Rades 3 an. und tragen einerseits das auf dieses Rad entfallende Fahrzeuggewieht, sie dienen ab ? r anderseits auch zur Übertragung des Drehmomentes. Es kann jedoch die Anordnung auch so getroffen werden, dass zur Übertragung des Drehmomentes andere, z. B. einer Scherb ? anspruchung unterworfene Organe vorhanden sind. In der in Fig. 12 veranschaulichten Lage sind die Kolbenstangen 17 in das Innere der Zylinder 15 zurüekgezogen, die Schuhe 18 sind nich an das Rad-3 gedrückt und dieses kann somit frei laufen bzw. rollen.
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Die geschilderten Anordnungen erschöpfen keinesfalls die verschiedenen Befestigungsmöglich- keiten des losen Rades und es sind noch viele andere Konstruktionen, z. B. zwischen der Nabe 1 und
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Im Sinne der Erfindung kann auch das lose Rad geteilt ausgeführt oder es können neben dem festen Rad mehrere lose Räder angeordnet werden. So kann z. B. bei der in den Fig. 7 und 8 veranschaulichten Ausführungsform auch an der andern Seite des Greiferrades ein loses Rad angeordnet sein oder das Greiferrad in der geteilten Ausführung gemäss Fig. 1 ausgeführt und zwischen den beiden Hälften, in der in Fig. 1 veranschaulichten Art, ein drittes loses Rad angeordnet sein usw. Da erfindungsgemäss nur wesentlich ist. dass die Durchmesser des festen und des losen Rades verschieden sind, brauchen die Durchmesser der losen Räder untereinander nur dann gleich zu sein, wenn dieselben gleichzeitig benutzt werden sollen, z. B. zwecks Verminderung des Oberfläehendruckes auf die Fahrbahn.
Es können aber die losen Räder derart angeordnet sein, dass dieselben auch einzeln brauchbar sein sollen ; in diesem Falle müssen aber selbstverständlich voneinander unabhängige Kupplungsvirrichtungen zwecks Ermöglichung der Kupplung der einzelnen losen Räder am festen Rad vorgesehen sein. Diese Vorrichtungen bzw.
Organe, können bei den verschiedenen Rädern auch verschieden sein, z. B. bei dem aussenliegenden, leicht zugänglichem Rade mechanische, bei dem innenliegenden hydraulische usw., wogegen im Falle von gleichzeitig zu benutzenden losen Rädern dieselben vorteilhaft mit gemeinschaftlichen oder gemeinschaftlich bedienbaren Kupplungsorganen versehen sein können. Auch die Laufflächenarten der losen Räder können untereinander verschieden sein, so z. B. kann eines mit Vollgummi, das andere mit Pneumatikbereifung versehen sein usw. Es ergeben sieh daher bei der erfindungsgemässen Anordnung so zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten, dass hiedureh den mannigfaltigsten Ansprüchen bzw. Betriebsverhältnissen entsprochen werden kann.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Räderanordnung für Landkraftfahrzeuge mit Rädern verschiedenen Durchmessers und ver- schiedenartiger Laufflächenbeschaffenheit, die um eine gemeinsame Achse bzw. Welle drehbar angeordnet sind, wobei das'Rad kleineren Durchmessers an der Achse bzw. Welle ständig gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das lose Rad ungelagert und reifenartig ausgebildet ist und zwecks Kupplung des losen und festen Rades, zur gleichzeitigen Übertragung des Raddruckes und Drehmomentes geeignete Organe angeordnet sind.