CH625163A5 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung der Griffigkeit an Rädern für geländegängige Fahrzeuge und Maschinen für die Forstwirtschaft usw., wobei ein Rad wenigstens ein Angreiforgan aufweist.

In letzterer Zeit sind durch die immer stärkere Mechanisierung der Forstwirtschaft immer mehr und in vielen Fällen immer grössere und schwerere Maschinen in Wald und Flur zur Anwendung gekommen, obwohl das Problem der Schäden, die diese Maschinen im Boden, an wachsenden Bäumen und nicht zumindest an deren Wurzelsystemen vor allem bei Fahren auf schneefreier Erde verursachen, noch keine zufriedenstellende Lösung gefunden hat.

Herkömmliche Forstfahrzeuge sind für ihr Vorankommen entweder mit grossen Rädern versehen, die mit Profilreifen versehen und an einer Drehschemelkonstruktion aufgehängt sind, oder mit Stahlraupen, die mit solchen Profilreifen kombiniert sind. Verglichen mit Profilreifen allein, die einen grossen örtlichen Oberflächendruck erheben und schlechte Tragfähigkeit haben, so dass die Maschine leicht in den Boden einsinkt und zurückbleibende Rinnen bildet, vor allem in verhältnismässig schwachen Böden, wurde durch die Anwendung von Stahlraupen in Kombination mit Profilreifen eine bessere Griffigkeit erzielt. Ausserdem ergibt sich eine grössere Ausbreitung von Last und Kraft, wodurch die Anwendungsmöglichkeit solcher Fahrzeuge auf schwachen Böden eine gewisse Verbesserung erfährt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass Stahlraupen verhältnismässig aggressiv sind und durch ihre Konstruktion den Boden starken Punktbelastungen aussetzen, die Schäden an wachsenden Bäumen und nicht zumindest an deren Wurzelsystemen verursachen und die auch bleibende Rillen im Boden hinterlassen, vor allem bei Schlieren, d.h. wenn die Griffigkeit für die zum Vorankommen des Fahrzeuges erforderlichen Kräfte nicht ausreicht. Ein weiterer Nachteil mit Stahlraupen ist, dass sie, wenn das Fahrzeug auf allgemeinem Weg fahren soll, stets abgenommen werden müssen. Ausserdem verursachen Stahlraupen bei Kontakt mit Steinen u.dgl. Funken, die zu Waldbränden Anlass geben können.

Man weiss ferner, dass viele der genannten Schäden sehr beträchtlich reduziert werden können, wenn anstelle von Stahlraupen solche aus Gummi, mit oder ohne Stahlverstärkungen, verwendet werden. Es wurden auch Versuche mit solchen Gummiraupen unternommen, ohne dass jedoch zufridenstel-lende Ergebnisse erzielt wurden. Es zeigte sich u.a., dass Voll-gummiraupen aufgrund der zum Vorankommen von Forstmaschinen erforderlichen starken Kräfte sich allzu stark dehnen, was Gleiten zwischen Raupe und Triebrad verursacht. Auch Gummiraupen mit eingebauten Stahlverstärkungen erwiesen sich vom Festigkeitsstandpunkt unzureichend, insbesondere bei Fahren an Steigungen oder auf Böden mit schwieriger Oberflächenstruktur, die grosse Zugkräfte verlangen.

Die vorliegende Erfindung hat u.a. die Aufgabe, die Anwendung von Gummiraupen mit oder ohne eingebaute Stahlverstärkungen auch an geländegängigen Fahrzeugen und Maschinen, z.B. für die Forstwirtschaft, zu ermöglichen, und eine Vorrichtung an Rädern für solche Fahrzeuge und Maschinen zu schaffen, die so beschaffen ist, dass bei Bedarf die Griffigkeit erhöht werden kann, und die, näher bestimmt, so beschaffen ist, dass die erhöhten Zugkräfte, zu denen eine solche erhöhte Griffigkeit Anlass gibt, sich auf eine ggf. um das Rad angeordnete Raupe nicht auswirken.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Endansicht eines Teiles der Vorrichtung mit teilweisem Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

1 bezeichnet einen Tragarm, der die Form eines sogenannten Drehschemelkasten hat und der mit einer durch Versteifungsbleche 2 auf beiden Seiten des Tragarmes 1 versteiften Lagerhülse 3 für eine Radachse 4 eines allgemein mit 5 bezeichneten Rades versehen ist. Dieses nur teilweise gezeigte Rad, das angetrieben oder ein sogenanntes Mitlaufrad sein kann, besitzt eine Felge, die aus einem mit der Radachse 4 verbundenen Zentrumteil 6 besteht, einem Aussenring 7, der durch einen Zwischenring mit Hilfe von Bolzen 9 mit dem Zentrumteil abnehmbar verbunden ist, und einem mit dem Aussenring 7 fest verbundenen Felgenring 10 sowie einem Gummiring 12, der auf eine ringförmige Stützplatte 11 vulkanisiert ist, die mit dem Felgenring 10 z.B. durch Schweissen oder mit Hilfe von Befestigungsmitteln oder auf andere an und für sich bekannte Weise fest verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Gummiring 12 mit Zähnen 13 versehen, die in Zahnlücken 14 einer um das Rad angeordneten Gummiraupe eingreifen sollen, die mit 15 bezeichnet und aus Raupenelementen 16 zusammengesetzt gezeigt ist, durch auf beiden Seiten jeder Zahnlücke 14 angeordnete Gelenkzapfen 17 aneinander angelenkt sind.

Jedes Raupenelement 16 besteht aus Gummi, das zweckmässig von demselben Hartgummityp wie der Gummiring 12 sein kann, aber nicht sein muss, mit daran vulkanisierten

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Stahlverstärkungen 18 vor allem in den Bereichen, die mit dem Gummiring 12 und dessen Zähnen 13 in Kontakt kommen. 19 bezeichnen auf der Raupe vorhandene Seitenzungen, die auf beiden Seiten des Rades 1 zur seitlichen Führung der Raupe dienen. Es kann jede andere an und für sich bekannte und für diesen Zweck geeignete Fahrzeugraupe aus Gummi mit oder ohne Stahlverstärkungen zur Anwendung kommen.

In jedem Zahn 13 ist ein vorzugsweise spitzer und in seiner Längsrichtung beweglicher Stift 20 aus Stahl, Hartmetall oder andrem gleichwertigem Material angeordnet. Diese Stifte 20 haben einen Kopf 21, der als eine Druckplatte und als ein Anschlag zur Begrenzung der Stiftbewegung in Richtung vom Radzentrum dient. In der in den Figuren gezeigten ganz herausgeschobenen Lage des Stiftes 20 liegt der Kopf 21 gegen eine Stützhülse 22 an, die an der Innenseite des Felgenringes 10 befestigt ist und durch die der Stift sich erstreckt, der sich auch durch eine aus Stahl oder anderem Material bestehende, am Stützring 11 des Gummiringes angeordnete Stütz- und Führungshülse 23 für den Stift 20 erstreckt. Diese Führungshülse 23 kann konische Aussenform und eine solche radiale Erstreckung vom Stützring 11 haben, dass sie in den eigentlichen Zahn 13 hineinreicht. Die Hülsen 23 sollen an ihrer Mantelfäche vorzugsweise mit dem Gummi im Gummiring 12 nicht verbunden sein, sondern es soll dazwischen ein gewisser Zwischenraum bestehen, wie in den Figuren gezeigt. Nach der Führungshülse 23 erstreckt sich der Stift 20 durch ein Loch im Zahn 13 von solchem Durchmesser, dass der Stift dicht umgeben ist, so dass er sich nicht unbehindert in seiner Längsrichtung bewegen kann, und Schmutz u.dgl. am Eindringen zwischen Stift und umgebenden Flächen gehindert werden, also keine unerwünschte verstärkte Reibung bewirken können. Für denselben Zweck kann auch in der Stützhülse 22 ein Dichtring 24 angeordnet sein.

Jeder Stift 20 hat eine solche Länge, dass er in seiner in den Figuren gezeigten, völlig herausgeschobenen Lage sich wesentlich über die gegen den Boden anliegenden Flächen 25 der Raupe hinaus erstreckt, um in dieser Lage zwischen den eine Zahnlücke begrenzenden Querstücken 26 der Raupe in den Boden einzudringen und auf diese Weise die Griffigkeit unabhängig von der Raupe zu erhöhen, so dass diese nicht den von der erhöhten Griffigkeit ermöglichten stärkeren Zugkräften ausgesetzt wird. Um die Stifte 20 bei Bedarf hinauszuschieben, ist eine hydraulische Kolben-Zylindereinrichtung 27 vorgesehen, die vom Fahrerplatz des Fahrzeuges oder der Maschine betätigt wird. Diese Kolben-Zylindereinrichtung ist mit einem Ende an einer Querstrebe 28 angelenkt, die zwischen zwei auf beiden Seiten der Kolben-Zylindereinrichtung liegenden Führungsplatten 29 angeordnet ist. Die Platten 29 sind an vom Tragarm 1 getragenen Konsolen 30 festgeschraubt. An ihrem anderen Ende ist die Kolben-Zylindereinrichtung 27 mit ei625 163

nem Drehzapfen 31 versehen, der eine Druckrolle 32 trägt. Der Drehzapfen kann in einer mit der Kolben-Zylinderein-richtung 27 verbundenen Lagerhülse 33, wie in den Zeichnungen gezeigt, gelagert oder er kann direkt mit genannter Einrichtung verbunden sein, wobei die Druckrolle 32 auf dem Zapfen 31 lagert. Um die Radachse 4 und in begrenztem Ausmass in einer z.B. mit dem Zentrumteil 6 der Felge parallelen Ebene beweglich, ist ein Druckring 34 angeordnet, der sich zwischen der Rolle 32 und den Köpfen 21 der Stifte 20 erstreckt und vorzugsweise mit Hilfe von Gummibändern oder anderen federelastischen Mitteln (nicht gezeigt), die begrenzte Bewegung des Druckringes in genannter Ebene zulassen, zentriert in Beziehung zum Radzentrum aufgehängt ist. Dieser Druckring 34 wird in seiner Ebene mit Hilfe eines Flansches 35 gehalten, der in eine Nut 36 eingreift, die sowohl vom Aussenring 7 der Felge als auch von Deckeln 37 begrenzt wird, die am Ring 7 mit Hilfe von Abstandsgliedern 38 befestigt sind. Die Deckel 37 sollen, wenn dies auch nicht gezeigt ist, abnehmbar angeordnet sein, z.B. am Aussenring 7 der Felge festgeschraubt, um den Druckring 34 z.B. zwecks Auswechselung entfernen zu können. Der Druckring 34 ist somit in begrenztem Umfang beweglich und für Zusammenwirken mit der Rolle 32 der Kolben-Zylindereinrichtung 27 vorgesehen,

durch deren Einwirkung der Druckring 34 radial auswärts verschoben werden kann, wobei er die Stifte 20, wenn eine Erhöhung der Griffigkeit erforderlich ist, radial nach aussen zu der in Fig. 1 und 2 gezeigten Lage pressen kann. Bei Rückführung der Kolben-Zylindereinrichtung 27 zu ihrer hinteren Endlage werden die hinausgeschobenen Stifte durch den Bodendruck hineingedrückt und dann durch die Reibung zwischen den Stiften 20 und den sie-umgebenden Flächen in dieser eingedrückten Lage gehalten, bis sie mit Hilfe der Kolben-Zylinderein-richtung 27 wieder hinausgedrückt werden, wenn die Griffigkeit wieder erhöht werden muss.

Durch ihre Verschiebbarkeit werden die Stifte 20, wenn sie einem Druck der Kolben-Zylindereinrichtung 27 nicht ausgesetzt sind, automatisch einwärts geschoben, üben somit keine Wirkung auf den Boden aus. Fahrzeuge, die mit der erfin-dungsgemässen Vorrichtung ausgerüstet sind, können auf allgemeinem Weg fahren, und wenn die Raupe als der Radring aus Gummi bestehen, ist die Gefahr der Funkenbildung gering.

Die beschriebene Vorrichtung ist nicht auf die beschriebene und in den Zeichnungen gezeigte Ausführung beschränkt, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche mannigfaltig geändert und abgewandelt werden. Es ist z.B. möglich, die Vorrichtung an solchen Rädern von Fahrzeugen anzubringen, die nicht für ein Zusammenwirken mit Raupen dienen. In solchem Fall können z.B. die Zähne 13 die Form von Querstegen od.dgl. am Rad haben, in welchen die radial verschiebbaren Stifte 20 angeordnet sind.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Vorrichtung zur Erhöhung der Griffigkeit an Rädern für geländegängige Fahrzeuge und Maschinen für die Forstwirtschaft usw., wobei ein Rad wenigstens ein Angreiforgan (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Angreiforgan (20) durch einen verschiebbar angeordneten Stift gebildet ist, der mit einem von innen betätigbaren Betätigungsaggregat (27) in Arbeitsverbindung steht, derart, dass der Stift durch das Betätigungsaggregat für Eingriff in den Boden aus dem Rad herausgedrückt und bei Kontakt mit dem Boden in das Rad hineinbewegt werden kann.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsaggregat (27) zur Betätigung der Stifte (20) eine gegenüber dem Rad fest angeordnete Kolben-Zylindereinrichtung ist, welche eine Druckrolle (32) trägt, wobei zwischen den Stiften und der Druckrolle ein in einer Ebene quer zur Radachse beweglicher Druckring (34) vorgesehen ist, der auf die Stifte wirkt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (34) mittels federelastischer Mittel, die die Bewegung des Druckringes (34) in genannter Ebene zulassen, aufgehängt ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stift (20) mit einem Kopf (21) versehen ist, der zur Begrenzung der Ausschiebstrecke des Stiftes als Anschlag gegen den Felgenring (10) des Rades dient, und dass der Felgenring auch mit der Gummischicht des Rades verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stift (20) mit einem Kopf (21) versehen ist, der zur Begrenzung der Ausschiebstrecke des Stiftes als Anschlag gegen eine an der Innenseite des Felgenringes (10) befestigte Stützhülse (22) dient.

6. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stift (20) in einer Hülse (23) geführt ist, die in der Gummischicht angeordnet ist, ohne mit dieser verbunden zu sein.