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Dokumentenidentifikation DE69807385T2 23.06.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000872366
Titel Zusatzauftrieb-, Antriebs- und Lenkungsvorrichtung für Mehrzweckfahrzeuge wie ein Amphibienfahrzeug
Anmelder A.R.I.S. S.p.A., Lombardore, Turin/Torino, IT
Erfinder Bellezza Quater, Giorgio, 10040 Lombardore (Prov. of Torino), IT;
Bellezza Quater, Paolo, 10077 San Maurizio Canavese(P.of Torino), IT;
Bellezza Quater, Silvia, 10077 San Maurizio Canavese(P.of Torino), IT
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69807385
Vertragsstaaten BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, LI, PT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.03.1998
EP-Aktenzeichen 981041247
EP-Offenlegungsdatum 21.10.1998
EP date of grant 28.08.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.06.2005
IPC-Hauptklasse B60F 3/00

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwimm-, Vortriebs- und Lenkungs-Zusatzantriebsvorrichtung für so genannte Mehrzweck-Fahrzeuge mit Amphibienenfähigkeiten.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusatzantriebsvorrichtung, die es Ketten- oder Reifen-Mehrzweckfahrzeugen mit begrenzten Amphibienfähigkeiten erlaubt, auch in tiefem und relativ grobem Wasser zu schwimmen, seetüchtig zu sein und gelenkt zu werden.

Ketten- oder Reifen-Kraftfahrzeuge mit hermetischen Eigenschaften, die es ihnen erlauben, Wasserläufe zu durchwaten, sind schon bekannt, jedoch muss sich das Fahrzeug auf die Ufergeröllunterlage stützen; außerdem ist es bekannt, solche Fahrzeuge mit Zusatzeinrichtungen auszurüsten, die mit deren Hilfe sie schwimmen können, so dass sie sich in Amphibien- oder Mehrzweckfahrzeuge verwandeln.

Diese Fahrzeuge und ihr jeweiliges Schwimm-Zubehör sind in dem früheren italienischen Patent Nr. 1 183 793 und in der früheren italienischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. TO94U000184 im Namen des gleichen Anmelders wie hier offenbart und werden der Kürze halber nachfolgend als konventionelle Mehrzweckfahrzeuge bezeichnet.

Die US-A-3 933 112 offenbart eine andere Schwimm-, Vortriebs- und Lenkungs-Zusatzantriebsvorrichtung für ein Standard-Land-Busfahrzeug. Dieses Fahrzeug und die oben erwähnten konventionellen Mehrzweckfahrzeuge haben allgemein begrenzte Amphibienfähigkeiten und hauptsächlich begrenzte Tragfähigkeiten, wegen ihrer großen Verdrängung, die sehr hohe Wasserlinien und ein sehr kleines Freibord bestimmt, mit der daraus folgenden Unmöglichkeit, selbst mäßig grobes Wasser zu befahren, ebenso sehr niedrigen Fahrtgeschwindigkeiten und bedeutenden Lenkschwierigkeiten aufgrund ihres beträchtlichen Eintauchvolumens.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile durch Schaffung einer Zusatzantriebsvorrichtung zu beseitigen, die die Amphibienfähigkeiten der Mehrzweckfahrzeuge wesentlich verbessern kann, insbesondere ihr Eintauchvolumen während der Fahrt vermindert, indem ihre Fahrtgeschwindigkeit wesentlich vergrößert wird.

Eine weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mehrzweckfahrzeug vom spezifizierten Typ zu schaffen, das sehr zuverlässige Fahrteigenschaften und gleichzeitig gute Manövrierbarkeit hat.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Zusatzantriebsvorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, die Lage des Mehrzweckfahrzeugs in seinem Betrieb als Wasserfahrzeug zu verändern, um Eintauchveränderungen aufgrund von Veränderungen in der beförderten Last statisch auszugleichen, um den richtigen Betrieb der Vortriebseinrichtungen im Wasser sicherzustellen.

Gemäß der Erfindung werden dieses Ziel, diese wichtigen Aufgaben und Weiteres, das sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung ergibt, mit einer Schwimm-, Vortriebs- und Lenkungs-Zusatzantriebsvorrichtung für Mehrzweckfahrzeuge erreicht, die die in den beigefügten Patentansprüchen angegebenen besonderen Merkmale hat.

Die Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen aus mindestens zwei Zusatzschwimmteilen, nämlich einem vorderen Teil und einem hinteren Teil, die abnehmbar mit dem Aufbau oder dem Rumpf des Fahrzeugs verbunden werden können; jeder Teil wird durch einen Profil-Metallbehälter gebildet, dessen hermetischer Hohlraum vorteilhaft mit Schaumstoff gefüllt ist. Der vordere Teil hat Eintauchflächen, die mit Profil versehen sind, um Auftrieb für hydrodynamische Unterstützung zu erzeugen; der hintere Teil enthält zwei Schubpropeller vom Typ Mantelpropeller, die in Bezug auf die in Längsrichtung verlaufende Mittelebene des Fahrzeugs symmetrisch angeordnet sind, und wird durch Abteilungen gebildet, die für Eintauchsteuerung geflutet werden können. Hilfsmotoreinrichtungen sind vorgesehen, um die Propeller sowohl zum Vortrieb als auch zum Lenken gleichzeitig oder wahlweise zu drehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, und um Wirbelschleppen und folgende Kavitation direkt stromabwärts des Heckspiegels zu vermeiden, sind weiterhin die Achsen der Schubpropeller so angeordnet, dass sie sich einander nähern und in einem Punkt schneiden, der hinter dem hinteren Teil auf der Mittelebene liegt, in einer Entfernung von dem Teil, die vorzugsweise größer als die axiale Länge des gesamten Fahrzeugs ist.

Die Hilfsmotoreinrichtungen sind vorzugsweise vom flüssigkeitsangetriebenen Typ und umfassen ein Paar Hydraulikförderpumpen, die vom Bordmotor des Fahrzeugs angetrieben werden, und ein entsprechendes Paar Umkehr-Hydraulikmotoren mit veränderlichem Hub, die jeweils einen entsprechenden Schubpropeller antreiben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Zusatzantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 ist ein schematischer Aufriss eines Ketten-Mehrzweckfahrzeugs und der damit verbundenen Schwimm-, Vortriebs- und Lenkungs-Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

2a2b sind eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht des Mehrzweckfahrzeugs von 1;

3 ist ein Explosions-Aufriss, der die Schwimmteile der Zusatzantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail zeigt;

4 ist eine Detailansicht des hinteren Zusatzteils, die einen Schub- und Lenkungspropeller zeigt;

4a ist eine Schnittansicht entlang der Ebene IVa-IVa von 4;

5 ist eine Detailskizze einer vorteilhaften Ausführungsform des Vortriebsystems.

In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein konventionelles Ketten-Mehrzweckfahrzeug, das einen rumpfartigen Aufbau 11 vom wasserdichten Typ enthält, mit einer Ladefläche 12, einer Maschinenanlage 13, die auf bekannte Weise die Triebräder 14 zum Bewegen der Ketten 15 antreibt, und einem Steuerstand, der allgemein mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet ist.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet allgemein den Zusatzaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung, der im wesentlichen aus einem vorderen Schwimmteil 21, einem hinteren Schwimmteil 22 und wahlweise aus seitlichen Schwimmteilen 23 zur Verbindung des hinteren Teils mit den Seiten des Rumpfs 11 des Fahrzeugs besteht.

Alle Zusatzteile werden durch hermetische Metallbehälter gebildet, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, deren hermetischer Hohlraum mit Polymerschaumstoff gefüllt ist; die Behälter sind abnehmbar mit dem Rumpf 11 des Fahrzeugs 10 verbunden.

Insbesondere ist der hintere Teil 22 vorteilhaft an L-förmigen Bauteilen (nicht gezeigt) angeschraubt, die am Rumpf 11 des Fahrzeugs vorgesehen sind, während der vordere Teil in einem unteren Bereich bei 24 gelenkig mit dem Rumpf verbunden ist, mit dem er in einem oberen Bereich und seitlich mittels Verriegelungsstiften (nicht gezeigt) starr verbunden werden kann; der vordere Teil kann daher geschwenkt werden, um Zugang zur Abteilung der Maschinenanlage 13 des Fahrzeugs zu erhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vordere Teil 21 mit Unterwasserflächen 210 versehen, die mit Profil versehen sind, um Auftrieb für hydrodynamische Unterstützung zu erzeugen, wenn das Fahrzeug fährt, und der hintere Teil 22 enthält zwei Schubpropeller 220, 221 vom Typ Mantelpropeller, die in Bezug auf die in Längsrichtung verlaufende vertikale Mittelebene P des Fahrzeugs 10 symmetrisch angeordnet sind. Jeder Propeller ist in einem jeweiligen zylindrischen Sitz oder Kanal 222, 223 untergebracht, der mit einer entsprechenden Abteilung 224, 225 des hinteren Teils verbunden ist, und jeder Kanal hat einen entsprechenden hydrodynamischen Einlass 226, 227, der gegen die Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist.

Die Achsen a–b der Schubpropeller 220, 221 nähern sich einander und schneiden sich in einem Punkt, der hinter dem hinteren Teil auf der vertikalen Mittelebene des Fahrzeugs liegt, vorzugsweise in einer Entfernung von dem (imaginären) Heckspiegel, die größer als die oder gleich der axialen Länge des gesamten Fahrzeugs 10 ist.

Zu diesem Zweck, und vorteilhaft, hat die Achse jedes Propellers einen Winkel in Bezug auf die Mittelebene von 20 bis 30 Sexagesimalgrad, typischerweise 23°. Diese Anordnung vermeidet die Ausbildung von Wirbelschleppen und die folgende Kavitation am Heckspiegel zu Gunsten von besserem Schwimmen des hinteren Teils.

Auf der Vorderseite ist jeder Kanal 222, 223 mit einem entsprechenden Leitsystem 228 versehen, das durch zwei oder mehr Schwing-Leitbleche 229 gebildet wird, die durch ein Betätigungsglied 230, das vorzugsweise vom konventionellen Seiltyp ist (Bowden), synchron bewegt werden. Die Leitbleche 229 können drei getrennte Stellungen einnehmen, die in der Figur schraffiert gezeigt sind: eine eingezogene Stellung zum Schließen des Kanals zur Unfallverhütung, wenn das Fahrzeug an Land ist, eine axiale Stellung zum vollständigen Öffnen des Kanals für normalen Vortrieb, während beide Propeller arbeiten, und eine Ablenkstellung zum teilweisen Öffnen des Kanals, in der die Leitbleche als hydrodynamische Strömungsablenker wirken, um die Querkomponente der Strömung im Notbetrieb auszugleichen, wenn ein einzelner Propeller aktiv ist.

Jeder Propeller 221, 222 wird durch einen jeweiligen umkehrbaren Motor angetrieben, der wahlweise oder synchron mit dem anderen Motor betrieben werden kann. Zu diesem Zweck sind vorteilhaft zwei hydraulische Hilfsmotoren M1–M2 vom Typ mit veränderlichem Hub vorgesehen (5); jeder Motor ist mit einem jeweiligen Propeller 220, 221 verbunden. Die Motoren M1–M2 werden durch jeweilige Hydraulikpumpen P1–P2 angetrieben, die in einer Doppelanordnung mechanisch miteinander verbunden sind und mittels eines Verteilergetriebes durch die Maschinenanlage 13 des Fahrzeugs 10 betrieben werden. Jede Pumpe ist mit dem jeweiligen Motor mittels eines entsprechenden Hydraulik-Kreises Ci1–Ci2 verbunden, der unter Druck stehende Förder- und Rückführ-Rohrleitungen Tp1–Tp2 und einen Entleerungskanal D enthält; der Hydraulik-Kreis wird durch mindestens ein Filter und vorzugsweise durch einen Zentrifugal-Entgaser vervollständigt. Die Rohrleitungen der Hydraulik-Kreise verlaufen zum Teil außerhalb des Rumpfs 11 unter der Wasserlinie, so dass sie vom umgebenden Wasser gekühlt werden. Außen an den Rohrleitungen sind vorteilhaft Eintauch-Wärmetauscher SC1–SC2 vorgesehen, um die Kühlung der Hydraulikflüssigkeit zu verbessern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können weiterhin die Abteilungen 224, 225 des hinteren Teils 22 geflutet werden, um die Lage des Fahrzeugs in seiner Funktion als Wasserfahrzeug zu verändern; zu diesem Zweck sind Wassereinlassventile, die in der Figur nicht gezeigt sind, und außerdem Entleerungspumpen vorgesehen, die ebenfalls nicht in der Figur gezeigt sind.

Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung gelten natürlich auch für Modelle, die unter Verwendung des gleichen Erfindungskonzeptes den gleichen Nutzen erzielen.

Insbesondere erzielt man den gleichen Nutzen mit einer alternativen konstruktiven Lösung, bei der die Schubpropeller mittels eines mechanischen Getriebes direkt durch die Maschinenanlage 13 angetrieben werden.

Wenn in irgendeinem Patentanspruch erwähnten technischen Merkmalen Bezugszeichen folgen, wurden diese Bezugszeichen zu dem einzigen Zweck aufgenommen, die Verständlichkeit der Patentansprüche zu vergrößern, und dementsprechend haben solche Bezugszeichen keinerlei einschränkende Wirkung auf die Auslegung jedes Elementes, das beispielsweise mit solchen Bezugszeichen bezeichnet ist.


Anspruch[de]
  1. Schwimm-, Vortriebs- und Lenkungs-Zusatzantriebsvorrichtung (20) für Mehrzweck-Fahrzeuge mit Amphibienfähigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Zusatzschwimmteile enthält, einen vorderen Teil (21) und einen hinteren Teil (22), die abnehmbar mit dem Rumpf (11) des Fahrzeugs (10) verbunden werden können, wobei jeder Teil durch einen Profil-Metallbehälter gebildet wird, dadurch, dass der vordere Teil (21) Eintauchflächen (210) hat, die mit Profil versehen sind, um Auftrieb für hydrodynamische Unterstützung zu erzeugen, und dadurch, dass der hintere Teil (22) zwei Schubpropeller (220, 221) vom Typ Mantelpropeller enthält, die in Bezug auf die in Längsrichtung verlaufende Mittelebene des Fahrzeugs symmetrisch angeordnet sind, wobei Hilfsmotoreinrichtungen (M1–M2–P1–P2) vorgesehen sind, um die Propeller sowohl zum Vortrieb als auch zum Lenken gleichzeitig oder wahlweise zu drehen.
  2. Zusatzantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Teil (22) mit Abteilungen (224, 225) versehen ist, die geflutet werden können, um die Lage des Fahrzeugs in seinem Betrieb als Wasserfahrzeug zu steuern.
  3. Zusatzantriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (a–b) der Schubpropeller (220, 221) so angeordnet sind, dass sie sich einander nähern und in einem Punkt schneiden, der hinter dem hinteren Teil (22) und in einer Entfernung vom Heckspiegel, die größer als die oder gleich der axialen Länge des gesamten Fahrzeugs ist, auf der Mittelebene des Fahrzeugs liegt.
  4. Zusatzantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse jedes Schubpropellers (220, 221) einen Winkel von 20 bis 30 Sexagesimalgrad in Bezug auf die Mittelebene hat.
  5. Zusatzantriebsvorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schubpropeller (220, 221) in einem jeweiligen zylindrischen Kanal (222, 223) untergebracht ist, der mit einer entsprechenden Abteilung (224, 225) des hinteren Teils (22) verbunden ist.
  6. Zusatzantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kanal (222, 223) mit einem entsprechenden dynamischen Einlass (226, 227), der gegen die Vorderseite des Fahrzeugs (10) gerichtet ist, und mit einem Leitsystem (228) versehen ist, das sich auf der hinteren Seite des Kanals befindet.
  7. Zusatzantriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitsystem (228) durch zwei oder mehr Schwing-Leitbleche (229) gebildet wird, die mittels eines Betätigungsgliedes (230) drei getrennte Stellungen einnehmen können, eine eingezogene Stellung zum Schließen des Kanals, eine axiale Stellung zum vollständigen Öffnen des Kanals, und eine Ablenkstellung zum Ablenken der hydrodynamischen Strömung, um die Querkomponente der Strömung auszugleichen.
  8. Zusatzantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmotoreinrichtungen zwei umkehrbare hydraulische Hilfsmotoren (M1–M2) umfassen, deren jeder mit einem jeweiligen Schubpropeller (220, 221) verbunden ist und mittels jeweiliger Hydraulik-Kreise (Ci1–Ci2) durch eine entsprechende Hydraulikpumpe angetrieben wird, wobei die Hydraulikpumpen (P1–P2) in einer Doppelanordnung mechanisch miteinander verbunden sind und mittels eines Verteilergetriebes durch die Maschinenanlage (13) des Fahrzeugs (10) angetrieben werden.
  9. Zusatzantriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulik-Kreise (Ci1–Ci2) unter Druck stehende Rohrleitungen (Tp1–Tp2) enthalten, die einen Teil haben, der außerhalb des Rumpfs (11) des Fahrzeugs (10) liegt und sich unter der Wasserlinie befindet.
  10. Zusatzantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die außerhalb des Rumpfs (11) liegenden Teile der unter Druck stehenden Rohrleitungen (Tp1–Tp2) jeweilige Eintauch-Wärmetauscher (SC1–SC2) umfassen.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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