Fahrzeug mit Schraubenantrieb – Wikipedia

Fahrzeug angetrieben von tragenden rotierenden Schraubenflanschen

Ein Fahrzeug mit Schraubenantrieb

EIN Fahrzeug mit Schraubenantrieb ist ein Land- oder Amphibienfahrzeug, das für den Umgang mit schwierigem Schnee und Eis oder Schlamm und Sumpf ausgelegt ist. Solche Fahrzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass sie durch die Drehung eines oder mehrerer schneckenartiger Zylinder bewegt werden, die mit einem Schraubenflansch ausgestattet sind, der mit dem Medium in Eingriff steht, durch das oder über das sich das Fahrzeug bewegt. Moderne Fahrzeuge genannt Amphirole und andere ähnliche Fahrzeuge haben spezielle Verwendungen.

Das Gewicht des Fahrzeugs wird typischerweise von einem oder mehreren Paaren von Flanschzylindern getragen; manchmal wird ein einzelner Flanschzylinder mit zusätzlichen Stabilisierungsskiern verwendet. Diese Zylinder haben jeweils einen spiralförmigen Spiralflansch wie das Gewinde einer Schraube. Bei jedem passenden Zylinderpaar läuft der Flansch des einen im Uhrzeigersinn und der andere gegen den Uhrzeigersinn. Der Flansch greift in die Oberfläche ein, auf der das Fahrzeug ruht. Idealerweise sollte dies ein leicht weiches Material wie Schnee, Sand oder Schlamm sein, damit der Flansch einen guten Biss bekommt. Ein Motor dient zum Gegendrehen der Zylinder – ein Zylinder dreht sich im Uhrzeigersinn und der andere gegen den Uhrzeigersinn. Die Gegenrotationen heben sich auf, so dass sich das Fahrzeug entlang der Rotationsachse vorwärts (oder rückwärts) bewegt.

Das Funktionsprinzip ist die Umkehrung des Schneckenförderers. Ein Schneckenförderer verwendet eine Spiralschraube, um halbfeste Materialien horizontal oder leicht geneigt zu bewegen. In einem Fahrzeug mit Schraubenantrieb bleibt das halbfeste Substrat stationär und die Maschine selbst bewegt sich.

Frühe Entwicklungen[edit]

Jacob Moraths Entwurf für eine landwirtschaftliche Maschine mit Schneckenantrieb, 1899.

Eines der frühesten Beispiele für ein Fahrzeug mit Schraubenantrieb wurde von dem aus der Schweiz stammenden Jacob Morath entworfen, der sich 1868 in St. Louis, Missouri, USA, niederließ.^[1] Moraths Maschine wurde für landwirtschaftliche Arbeiten wie das Ziehen eines Pfluges entwickelt. Die Schnecken wurden mit Schneidkanten konstruiert, damit sie bei Bewegung der Maschine Wurzeln im Boden aufbrechen.^[2]

Eines der ersten Fahrzeuge mit Schraubenantrieb, das tatsächlich gebaut wurde, wurde von James und Ira Peavey aus Maine entworfen. Es wurde 1907 von Ira Peavey patentiert; Die Familie Peavey ist berühmt für ihre Beiträge zur Holzindustrie, seit der Schmied Joseph Peavey aus Stillwater, Maine, das bis heute als Peavy bekannte Werkzeug erfunden hat. Die Peavey Manufacturing Co. befindet sich immer noch in Maine.^[3]

Die Maschine der Peaveys hatte zwei Zylinderpaare mit einer Artikulation zwischen den Paaren, um die Lenkung zu bewirken. Es wurden mindestens zwei Prototypfahrzeuge gebaut: eines war dampfbetrieben, das andere verwendete einen Benzinmotor.^[4] Die Prototypen funktionierten gut auf hartem Schnee, versagten jedoch in weichem Pulver, da die Flansche nichts zu greifen hatten. Die Maschine war für den Transport von Holz ausgelegt, aber aufgrund ihrer Länge und ihrer starren Konstruktion hatte sie Schwierigkeiten mit den unebenen Winterstraßen, für die sie vorgesehen war. Peaveys Erfindung konnte nicht mit dem von Alvin Lombard gebauten Lombard Steam Log Hauler mithalten und wurde nicht kommerziell hergestellt.^[5] (Das lombardische Fahrzeug war ein frühes Beispiel für ein Halbkettenfahrzeug. Es ähnelte einer Eisenbahnlokomotive mit einem Schlitten oder Rädern vorne zum Lenken und Raupenketten für die Traktion.)

Armstead Schneemotor[edit]

In den 1920er Jahren wurde der Armstead Snow Motor entwickelt. Als dies verwendet wurde, um einen Fordson-Traktor in ein Fahrzeug mit Schraubenantrieb mit einem einzigen Zylinderpaar umzuwandeln. Eine Maschine, die im Gebiet von Truckee, CA, verwendet wurde, wurde von den Einheimischen als “Schneeteufel” bezeichnet, und dieser Name wurde fälschlicherweise mit diesen Maschinen verbunden, obwohl keine bekannte Werbung der Zeit sie als solche bezeichnete. Ein Film wurde gemacht, um die Fähigkeiten des Fahrzeugs sowie eines Chevrolet-Autos zu zeigen, das mit einem Armstead-Schneemotor ausgestattet ist.^[6] Der Film zeigt deutlich, dass das Fahrzeug im Schnee gut zurechtkommt. Die Lenkung wurde durchgeführt, indem jeder Zylinder von einer separaten Kupplung angetrieben wurde, die je nach Position des Lenkgetriebes ein- und auskuppelte; Dies führt zu einem Fahrzeug, das relativ wendig ist. Der Werbefilm zeigt den Armstead-Schneemotor, der 20 Tonnen Holz schleppt.

Im Januar 1926 berichtete das Time Magazine:

Führende Automobilhersteller in Detroit haben das Auto für fast alle anderen denkbaren Zwecke eingesetzt und nun eine Firma mit dem Titel “Snow Motors Inc.” gegründet, um eine Maschine herauszubringen, die die tiefsten Schneeverwehungen mit einer Geschwindigkeit von sechs bis acht Meilen pro Stunde bewältigt. Das neue Auto wird aus einem Ford-Traktorkraftwerk bestehen, das auf zwei Drehzylindern anstelle von Rädern montiert ist – etwas in der Größenordnung einer Dampfwalze. Die Maschine hat sich bereits im bisher nicht befahrbaren Tiefschnee bewährt. Eine solche Maschine hat die Arbeit erledigt, für die früher drei Teams erforderlich waren. In Oregon nutzt eine Etappenlinie einen Schneemotor für ihre zwei täglichen Rundfahrten über den Mackenzie Pass zwischen Eugene und Bend. Bestellungen aus Kanada, Norwegen, Schweden und Alaska liegen bereits vor. Die Hudson Bay Co. hat eine Lieferung bestellt, um die Kommunikation mit ihren nördlichsten Pelzhandelsstationen aufrechtzuerhalten. Die Royal Northwest Mounted Police ist ebenfalls auf den Markt für Schneemotoren gegangen und kann zum tiefen Bedauern der Kinoleute aufhören, Reiter zu sein und Chauffeure zu werden. Eine Reihe prominenter Motorenhersteller war auch an dem Vorschlag interessiert, die Schneemotorenausrüstung an ihre gewöhnlichen Modelle anzupassen. Hudson, Dodge und Chevrolet werden besonders als an praktischen Möglichkeiten in dieser Richtung interessiert erwähnt.^[7]

Ein erhaltenes Beispiel befindet sich in der Sammlung des Hays Antique Truck Museum in Woodland, Kalifornien. Dieses spezielle Fahrzeug soll verwendet worden sein, um Post von Truckee nach North Lake Tahoe zu transportieren.^[8]

Die Zeit des Zweiten Weltkriegs[edit]

Ein Prototyp des Wiesels mit Schraubenantrieb (wahrscheinlich ein Fordson) Schneeteufel mit einer leichten Fahrerkabine)

Das M29 Wiesel produzierte schließlich

Mit der Besetzung Norwegens durch Nazideutschland im Zweiten Weltkrieg dachte der Quixotic Geoffrey Pyke über das Problem nach, Soldaten schnell über Schnee zu transportieren. Er schlug die Entwicklung eines schraubengetriebenen Fahrzeugs vor, das auf dem Schneemotor Armstead basiert.^[9] Pyke sah vor, dass die Fahrzeuge von einer kleinen Truppe hochmobiler Soldaten eingesetzt werden würden. Der Schaden und die Verluste, die eine kleine Streitmacht verursachen könnte, könnten gering sein, aber sie würden den Feind dazu verpflichten, viele Männer in Norwegen stationiert zu halten, um sich vor jedem möglichen Angriffspunkt zu schützen. Pykes Ideen wurden zunächst abgelehnt, aber im Oktober 1941 wurde Louis Mountbatten Chef der kombinierten Operationen und Pykes Ideen erhielten eine sympathischere Anhörung. Mountbatten war überzeugt, dass sich Pykes Plan lohnt, und nahm ihn an. Das Programm wurde zu Project Plough und viele hochrangige Konferenzen waren ihm gewidmet.^[10]

Das Problem der Entwicklung eines geeigneten Fahrzeugs wurde an die Amerikaner weitergegeben, und Pyke ging in die USA, um die Entwicklung zu überwachen. Pyke, der sehr unflexibel sein könnte, fiel jedoch mit verschiedenen Personen aus dem Projekt aus, und die Amerikaner entwarfen ein konventionelleres Kettenfahrzeug, den M29 Weasel.^[11]

1944 erfand Johannes Raedel, Soldat der Bundeswehr und Veteran der Ostfront, seine schraubenantrieb schneemaschine (Schneemaschine mit Schraubenantrieb). Raedel hatte die Probleme beim Betrieb von Kettenfahrzeugen im tiefen Schnee Russlands gesehen, wo ein Panzer den Schnee unter den Gleisen ausgrub und den Panzer auf dem unter dem Rumpf komprimierten Schnee stecken ließ.^[12]

Nach Siegfried Raedel, Sohn von Johannes:

Die Fahrzeugidee entwickelte sich bei der Betrachtung eines Fleischwolfs, bei dem auch eine Schraubenkompression angewendet wurde. Er überzeugte das OKH in Berlin, einen Prototyp seiner Konzeptmaschine herstellen zu dürfen. Österreich war zu diesem Zeitpunkt bereits an Deutschland angegliedert und wurde in das österreichische Alpenfahrzeugprüfzentrum in St. Johann in Tirol geschickt.

Unter Verwendung der verfügbaren Materialien baute er zwischen dem 10. Februar 1944 und dem 28. April 1944 einen funktionierenden Prototyp. Dieser wurde ausgiebig getestet. Es war sehr langsam, aber es konnte eine Tonne ziehen. Es besaß auch gute Kletterfähigkeiten. Es würde etwa 30 cm in den Schnee eindringen, aber nicht mehr.

Raedels Maschine ging nie in Produktion.^[12]

Amphibien[edit]

Die Gewindezylinder sind notwendigerweise groß, um einen wesentlichen Kontakt- und Auftriebsbereich zu gewährleisten. Da die Zylinder leicht sind, können sie bequem als Schwimmer dienen, und die Anordnung kann bei der Konstruktion eines Amphibienfahrzeugs verwendet werden.

Während des Vietnamkrieges testete die American Waterways Experiment Station (WES) die Marsh Screw Amphibian, entworfen von der Chrysler Corporation.^[13][14] Die gegenläufigen Schrauben “… trieben das Fahrzeug angemessen durch Wasser und Sumpfgelände, versagten jedoch kläglich auf Bodenoberflächen, insbesondere auf Sand. Die durchschnittliche Höchstgeschwindigkeit, die auf Testspuren erreicht wurde, betrug magere 2,6 km / h (1,6 Meilen pro Stunde); 1,4 kn). “^[15] Trotz dieser enttäuschenden Ergebnisse produzierte Chrysler ein viel größeres Fahrzeug, den Riverine Utility Craft (RUC) für die Marine im Jahr 1969. Die RUC fuhr auf zwei Aluminiumrotoren mit einem Durchmesser von 991 mm. Die RUC erreichte beeindruckende Geschwindigkeiten von 15,7 Knoten (29,1 km / h) auf dem Wasser und fast 25 Knoten (46 km / h) im Sumpf. Wiederum erwiesen sich Geschwindigkeiten auf festen Böden als enttäuschend, erreichten nur 3,6 Knoten (6,7 km / h) und das Überqueren von Deichen erwies sich als schwierig – das Fahrzeug würde stecken bleiben.^[16]

Die Sowjets bauten ein Fahrzeug mit Schraubenantrieb, den ZIL-2906, speziell für die herausfordernde Aufgabe, Kosmonauten zu bergen, die in unzugänglichen Gebieten gelandet waren.

In den 1960er Jahren war Joseph Jean de Bakker der vielbeschäftigte Besitzer der Maschinenfabrik De Bakker in Hulst im Südwesten der Niederlande. Er war auch ein begeisterter Fischer, aber er wollte nicht, dass seine Angelzeit durch die Launen der Flut eingeschränkt wurde. Seine Lösung war die Amphirol, ein schraubengetriebenes Fahrzeug, das dem Marsh Screw Amphibian oberflächlich ähnlich ist. Das Amphirol war in der Lage, ihn über den klebrigen Lehm zu befördern, der durch die abgehende Flut sichtbar wurde, und bei Flut im Wasser zu schwimmen.^[17][18]

De Bakkers Amphirol hatte eine Höchstgeschwindigkeit von 12 km / h (6,5 Knoten) im Schlamm und 10 km / h (5,4 Knoten) im Wasser. Es wurde von zwei modifizierten DAF 44/55 variablen Getriebeeinheiten angetrieben; Dies ermöglichte die bedeutende Neuerung, dass die Flanschzylinder absichtlich in die gleiche Richtung gefahren werden konnten, so dass das Fahrzeug mit alarmierender Geschwindigkeit von 30 km / h (16 Knoten) auf trockenem Land seitwärts krabben konnte. Wenn Sie sich seitwärts bewegen, erfolgt die Lenkung durch Verschieben der Vorderseite der Zylinder, sodass diese nicht mehr parallel sind – was einen großen minimalen Wenderadius ergibt.

Amphirole werden zur Bodenvermessung, zum Einstechen der Oberfläche neu entwässerter Polder zur Unterstützung des Trocknens und zum Transport von Bodenbohrteams verwendet.^[19]

Heutzutage erfüllen moderne Fahrzeuge, die allgemein als Amphirole bekannt sind, spezielle Aufgaben wie das Verdichten von Rückständen aus industriellen Prozessen. Der Vorteil dieser Maschinen gegenüber der Verdichtung von Rückständen besteht darin, dass sie ein Mittel bieten, um Wasser oder Prozesslauge ablaufen zu lassen, ohne das Profil neu zu formen. Dieser Ansatz negiert anschließend weitgehend die Auswirkungen von Niederschlägen auf die Verdichtung und Entwässerung. Die leichteren und schnelleren Maschinen eignen sich jedoch besser für den Zugang zum Randgelände, jedoch nicht für die Verdichtung aufgrund von Repulping und ihrer begrenzten Eindringtiefe. Der Prozess der Verwendung dieser Maschinen speziell für Tailings und die Verdichtung von Baggergut wird im Bergbau allgemein als “Schlammzucht” bezeichnet.^[20]

Kürzliche Entwicklungen[edit]

Die Briten Ice Challenger Das Erkundungsteam benutzte einen Schraubenantrieb in seinem Snowbird 6-Fahrzeug (einem modifizierten Bombardier-Kettenfahrzeug), um die Eisschollen in der Beringstraße zu durchqueren. Die rotierenden Zylinder ermöglichten es Snowbird 6, sich über Eis zu bewegen und sich durch Wasser zu bewegen, aber das Schraubensystem wurde für lange Strecken nicht als geeignet angesehen, und die Zylinder konnten angehoben werden, so dass das Fahrzeug auch auf herkömmlichen Raupenketten fahren konnte. Das Ice Challenger Laut Website wurde das Design von einem russischen Fahrzeug inspiriert, mit dem Kosmonauten aufgenommen wurden, die in Sibirien gelandet sind (möglicherweise der ZIL-2906).^[21]

Der russische Erfinder Alexey Burdin hat ein Schraubenantriebssystem “TESH-Drive Transformable Worms” entwickelt.^[22]

In jüngerer Zeit hat sich die Schlammzucht mit den größeren Maschinen mit einer tiefen Profilpenetrationskapazität (von ihrem Hersteller als MudMasters bezeichnet) als effiziente Methode für hochintensive Rückstände erwiesen, die der ständig steigenden Nachfrage nach Rohstoffen entspricht, während die betrieblichen Fußabdrücke der Raffinerie innerhalb festgelegter Grenzen bleiben Management.^[23]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Anmerkungen[edit]

Allgemeine Hinweise[edit]

• Lampe, David (1959). Pyke, das unbekannte Genie. London: Evans Brothers.

Patente[edit]

• US-Patent 997385Francescatti, “Schlittenpropeller”, ausgegeben am 01.07.1911 Ein Schlitten mit Schraubenantrieb und Verbesserungen, um die Schraube eisfrei zu halten.
• US-Patent 1069875, Otis A. Hollis, “Traktor”, ausgegeben am 01.08.1913 Ein einschraubender Traktormechanismus mit niedriger Geschwindigkeit.
• US-Patent 1211345, Petersen, “Motorschlitten”, ausgegeben am 01.01.1917 Ein selbstfahrender Schlitten.
• US-Patent 1254479John S. Chisholm, “Motorschlitten”, herausgegeben am 01.01.1918 Ein selbstfahrender Schlitten mit offenen Schrauben.
• US-Patent 1646611Samuel M. Code, “Amphibious Vehicle”, herausgegeben am 01.10.1927 Ein selbstfahrendes Amphibienfahrzeug.
• US-Patent 1685702, Breen, “Spiral Drive Device”, ausgegeben am 01.09.1928 Eine Anpassung eines Automobils an Eis und Schnee.
• US-Patent 1833114J. Holtzman, “Vehicle Propelling Mechanism”, herausgegeben am 01.11.1925 Ein Adapter, der ein Auto vorübergehend an Eis und Schnee anpassen kann.
• US-Patent 2154191, AP Welsh, “Hydro-Safety Craft”, ausgegeben am 01.04.1939 Ein handbetriebenes Boot mit Schwerpunkt auf Sicherheit.
• US-Patent 2254320, Oren F. Russell, “Motor Driven Ice Skate”, herausgegeben am 01.09.1941 Es ist schwer zu sehen, wie diese funktionieren würden!
• US-Patent 2706958Cutting et al., “Rotary Hull Vehicle”, ausgegeben am 01.05.1955 Ein Amphibienfahrzeug für Schnee, Eistundra usw.
• US-Patent 3059711Alvin C. Becker, “Snow Traction Unit”, herausgegeben am 01.10.1962 Eine schraubengetriebene Traktionseinheit zum Schieben oder Ziehen eines Schlittens oder von Skifahrern.
• US-Patent 3169596, SA Wright, “Step Traversing Vehicles”, ausgegeben am 01.02.1965 Ein Gerät, das Stufen hinauf- oder hinuntersteigen kann.
• US-Patent 3224407, PA Bertrand, “Bertrand Tractor Vehicle”, ausgegeben am 01.12.1965 Ein Traktor für sumpfiges oder unwegsames Gelände.
• US-Patent 3250239, JJC Garate, “Garate Amphibious Vehicles”, herausgegeben am 01.05.1966 Ein Boot mit kleinen Schrauben, mit denen es an Land klettern kann.
• US-Patent 3333563Joseph Jean De Bakker, “De Bakker Amphibienfahrzeug”, herausgegeben am 01.08.1967 Ein schraubengetriebenes Fahrzeug mit der Option, den Winkel der Schnecken zu steuern und in die gleiche Richtung zu fahren.
• US-Patent 3395671Zimmerman Jr., “Steuervorrichtung für Amphibienfahrzeuge”, herausgegeben am 01.08.1968 Design der Chrysler Corporation.
• US-Patent 3397668, DN Mainguy, “Mainguy Amphibious Vehicle”, herausgegeben am 01.08.1968 Ein Amphibienfahrzeug mit nicht durchgehenden Schrauben.
• US-Patent 3405777, Kemenczky, “Ziehen oder Ziehen von Geräten speziell für Skifahrer”, herausgegeben am 01.10.1966
• US-Patent 3420326Kasimir C. Kusmer, “Land Vehicle Propulsion”, herausgegeben am 01.01.1969 Eine ungewöhnliche Anordnung mit Schrauben in einem Winkel von 90 Grad zueinander.
• US-Patent 3514962Norman M. Poole, “Submersible Pipe Laying Barges”, herausgegeben am 01.10.1970 Ein Entwurf zum Überqueren des Meeresbodens.
• US-Patent 3682127, Edmond Louis Marie Waquet, “Amphibienfahrzeug mit rotierenden Schwimmern”, herausgegeben am 01.08.1972
• US-Patent 4338043Pierre Biancale et al., “Verfahren zur Ablagerung von Material auf dem Meeresboden …”, herausgegeben am 06.07.1982
• US-Patent 4476948, Mikihisa Komoto, Masatoshi Nakamura, “Amphibienfahrzeug”, ausgegeben 1984-16-16 Ein Amphibienfahrzeug, das steil aus dem Wasser klettern kann.
• US-Patent 4867716, Clifford T. Bartz, “Boat”, herausgegeben am 19.09.1969 Ein hausgemachtes Motorboot mit Schwerpunkt auf Sicherheit.
• US-Patent 5203274Douglas S. Hart et al., “Amphibious Vehicle”, herausgegeben am 20.04.1993
• US-Patent 5203729Larry D. Beller et al., “Auger-getriebenes Amphibienspielzeug”, herausgegeben am 20.04.1993
• US-Patent 5392871Douglas McFarland, “Amphibious Vehicle and Control”, herausgegeben am 18.08.1993
• US-Patent 5509370Peter Kovacs et al., “Amphibious Land Reclamation Vehicle”, herausgegeben am 23.04.1996
• US-Patent
• US-Patent 6966807, Vladimir Leonov, Ong Kenlip, “Screw Drive Vehicle”, herausgegeben am 22.11.2005

Externe Links[edit]