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Fahrzeugrad mit veränderlicher Spurweite für Schlepper und andere
Fahrzeuge Die Erfindung betrifft Fahrzeugräder für veränderliche Spurweite, bei
denen eine äußere Felge gegenüber einem inneren Radkörper axial verstellbar ist.
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Solche Räder für veränderliche Spurweite finden vorteilhaft Verwendung
an Ackerschleppern bei der Bearbeitung von Reihensaaten, wo die Spurweite, d. h.
der Abstand zwischen den Rädern des Fahrzeuges, veränderlich sein sollte, damit
man die Räder so einstellen kann, daß sie die in beliebigen Abständen angelegten
Reihen übergreifen. Solche Spurveränderungen sind auch dann erwünscht, wenn Schlepper
unsymmetrisch belastet sind: oder wenn sie mit ungleicher Höhe der beiden Räder
betrieben werden, z. B. wenn ein Rad in einer Furche läuft; es wird dann durch die
Möglichkeit der Spurveränderung eine größere Stabilität gewährleistet.
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Man hat schon solche: spurveränderlichen Räder vorgeschlagen, die
aus einem inneren Radkörper und einer damit gleichachsigen äußeren Felge bestehen.
Die Felge ist baulich vom Radkörper getrennt und ihm gegenüber drehbar; eine Wendelschiene
sitzt an der Innenfläche der Felge, und durch eine geeignete Vorrichtung wird der
Radkörper mit der Felge verbunden. Diese Vorrichtung enthält Elemente, die vom Radkörper
getragen werden und die Wendelschiene erfassen; damit dienen sie als Führungen längs
der Schiene, um eine axiale Verstellung der Felge zu ermöglichen, während sie gegenüber
dem Radkörper verdreht wird. Wenn sie angezogen werden; so dienen sie als Verspannmittel,
um den Radkörper mit der Schiene in der eingestellten Lage durch radiales Zusammenwirken
sicher zu verbinden.
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Diese Führungs- und Verspanneinrichtung zum unverrückbaren Feststellen
der Felge gegenüber dem Radkörper bildet das eigentliche Ziel der Erfindung.
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Vorzugsweise enthält die Führungs- und Verspanneinrichtung Elemente,
die vom Radkörper aus nach außen vorstehen und die eine Seite der Wendelschiene
erfassen, und Verspannelemente, die die Schiene von der anderen Seite her erfassen
und an den vorstehenden Elementen angeschraubt sind.
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Die Führungs- und Verspanneinrichtung und die Wendelschiene haben
erfindungsgemäß in der Querrichtung zueinander passende schräge Flächen, die beim
Anziehen zum Zwecke des Festspannens der Schiene eine radial nach außen wirkende
Verformung auf die Feige ausüben.
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Ein mit Kraft verstellbares veränderliches Spurrad ist als Beispiel
einer Ausführungsform der Erfindung nachstehend beschrieben und in der Zeichnung
dargestellt. Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Rades, Fig. 2 ein vergrößerter Teilausschnitt
daraus; Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teiles
des Rades und Fig. 4 eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Festspannvorrichtung.
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In der Darstellung erscheint das Rad als an der treibenden Hinterradachse
10 eines Schleppers angebracht (Fig. 1). In diesem Fall ist es mit einem Niederdruck-Luftreifen
11 ausgestattet. Vom hinteren Rahmen 12 und vom Getriebekasten 14 des Schleppers
sind in Fig. 1 nur Bruchstücke zu sehen. Selbstverständlich kann das Rad mit Vorteil
an einer Vielheit von Fahrzeugen, nicht nur an Schleppern, verwendet werden, auch
an solchen ohne Luftreifen.
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Das Rad selbst besteht aus einem mittleren Radkörper 15 aus gepreßtem
Stahlblech, der als Scheibe geformt ist und an der Achse 10 befestigt werden kann.
Eine gepreßte Stahlfelge 16 zur Aufnahme des Luftreifens 11 umgibt die Scheibe und
hat einen hinreichend großen Innendurchmesser, um radialen Abstand: davon zu behalten.
Eine Reihe Führungsschienen 18 sind in gleichmäßigen Abständen an der zylindrischen
Innenfläche der Felge 16 als Teile. einer Wendel angeordnet. Spannkloben 19, gleichmäßig
über den Umfang verteilt, stehen von der Scheibe 15 aus radial nach außen vor und
klemmen sich zusammen mit Spannelementen 20 auf den zugehörigen Wendelschienen 18
fest. Die: Spannkloben 19 und Sparar elemente 20 gestatten eine relative Drehung
der Scheibe 15 und der Felge 16 zueinander, wenn sie gelockert werden, bleiben aber
bei einer solchen Drehung mit den Seitenflächen der Schienen 18 in Berührung, so
daß sie eine Schraubenbewegung als relative Bewegung
zwischen Scheibe
und Felge hervorrufen. Dadurch ergibt sich eine axiale Verstellung der Felge gegenüber
der Scheibe. Außerdem sind die Wendelschienen 18, die Spannkloben 19 und die Spannelemente
20 zum Zusammenwirken ausgebildet, so daß sich eine starre gegenseitige Verriegelung
zwischen Scheibe15 und Felge 16 ergibt, wenn die Spannkloben 19 und die Spannelemente
20 fest gegeneinander angezogen werden. Die Spannkloben 19 und Spannelemente 20
sind mit Vorrichtungen versehen, um sie zusammenzuziehen. Zwei von den drei zusammenwirkenden
Gliedern (den Schienen 18, Spannkloben 19 und Spannelementen 20) sind mit Flächen
ausgestattet, die zueinander passen und gegen die Achse des Rades geneigt sind.
Die geneigten Flächen sind gegeneinander verschieblich und ergeben eine Keilwirkung,
wodurch sich die Felge 16 radial gegenüber der Scheibe 15 ein wenig streckt und
die beiden Teile gegen Drehung gesichert zu einer Einheit zusammenschließt. In dem
Beispiel sind die weiter unten beschriebenen zusammenpassenden Keilflächen oben
auf den Wendelschienen und an den Spannkloben angebracht.
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Die Scheibe 15 ist im Beispiel in der Mitte an einem nicht sichtbaren
Flansch der Achse 10 durch einen Kranz von Schrauben 21 befestigt. Um den Flansch
aufnehmen zu. können, ist sie ein wenig vertieft. Die Scheibe ist an ihrem Umfang
mit einem einwärts gebogenen Verstärkungsrand 22 ausgestattet, an dem sich ein auswärts
gebogener Rand 24 anschließt (vgl. Fig. 3).
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Die Führungsschienen 18 sind mit der zylindrischen Innenfläche der
Felge 16 fest verbunden, z. B. angeschweißt. Jede von ihnen ist wendelförmig gestaltet
mit einer Steigung, die ausreicht, um bei einem Rund- ; lauf um etwa 90° die axiale
Breite der Felgenfläche zu überbrücken. Die Wendelschienen bilden demnach .ein mehrgängiges
Gewinde zwischen Felge und Mittelscheibe.
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Um einen größten Verstellbereich für verschiedene , Spurweiten zu
erreichen, erstrecken sich die Enden der Wendelschienen 18 über die innere Fläche
der Felge 16 hinaus noch weiter. Dabei werden sie von Einsatzstücken 25 gestützt,
die an den Rand der Felge 16 angeschweißt sind. Die Enden 26 der Schienen 18 sind
ebenfalls um etwa 90° seitlich gebogen, um Sicherheits-Endanschläge für die auf
den Schienen 18 entlang gleitenden Teile zu bilden. Jede der Wendelschienen 18 hat
aufrechte Seitenflächen 28 und 29, während ihre radial am weitesten nach innen gelegene
Oberseite 30 in der Querrichtung geneigt ist (Fig.3 und 4), um eine der obenerwähnten
Keilflächen zu liefern.
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Für jede Schiene ist ein Spannkloben 19 bestimmt. Diese sind starr
an der Scheibe 15 angeschraubt. Die zugehörigen Schrauben 31 gehen durch miteinander
fluchtende Löcher 32 und 33 in der Scheibe und den Spannkloben 19 hindurch. Die
Löcher 33 in den Spannkloben .sind quadratisch, um die quadratischen Schäfte der
Schrauben 31 aufzunehmen und sie auf diese Weise an Drehung zu verhindern. Jeder
Spannkloben 19 hat ein nach außen gerichtetes Ohr 34, das gegenüber dem Hauptteil
des Klobens entsprechend der Steigung der zugehörigen Wendel 18 schief gestellt
ist. Jedes Ohr 34 hat ein Loch 34 a, um eine Spannschraube 35' aufzunehmen, die
auch durch das dazu passende Loch 20 a in dem zugehörigen Spannelement 20 hindurchreicht.
Durch die Schraube 35 werden der Spannkloben 19 und das Spannelement 20 fest gegeneinandergezogen.
71 Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, weisen die zueinander passenden Löcher 34a und
20a vorzugsweise einen wesentlich größeren Durchmesser auf als der Schaft der Schraube
35. Dadurch kann sich die Schraube 35 beim Anziehen des Spannklobens 19 und des
Spannelementes 20 mittels einer Mutter 35 a ein wenig schief einstellen. Die Rückseite
20 b des Elements 20 ist gerundet, damit die Mutter 35 a in der Senkrechten etwas
kippen kann, wenn sich die Schraube 35 beim Anziehen im Loch 20a etwas schief stellt.
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Man kann an dem Spannelement 20 parallele Rippen 20c vorsehen, um
ein Mitdrehen der Mutter 35a zu verhindern, wenn die Schraube 35 angezogen wird.
Eine schmale Leiste 36 längs der Oberseite jedes Spannelementes 20 bildet eine Kippkante,
um die das Spannelement 20 gegen dien zugehörigen Spannkloben 19 kippen kann, wenn
die Schraube 35 angezogen wird. Das untere Ende jedes Spannklobens 19 weist eine
ebene Fläche 37 entsprechend der Außenseite 29 der Schiene 18 auf, wohingegen eine
in der Querrichtung geneigte Fläche 38 auf die Oberseite 30 der Wendelschiene 18
paßt und die Keilwirkung hervorruft. Dagegen hat jedes Spannelement 20 eine ebene
innere Fläche 39, die gegen die Innenseite 28 der Schiene drückt.
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Beim Anziehen der Schraube 35 kippt das Spannelement 20 um seine Leiste
36, bis seine Stirnfläche 39 an der Schienenseite 28 liegt. Die übergröße der Löcher
34a. und 20a macht dies ohne irgendwelche Schwierigkeit und ohne Verbiegen der Schraube
35 möglich, da sich die Schraube 35 frei in den Löchern verschieben und die Mutter
35 a gegenüber der Fläche 20 b gleiten kann.
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Die Scheibe 15 und die Felge 16 müssen während des normalen Betriebes
starr miteinander verriegelt seien, besonders im Hinblick auf die hohen Zugkräfte,
die durch das Rad. zur Wirkung gebracht werden. Im Zusammenhang mit der Erfindung
sind Vorkehrungen getroffen, um mit dem Anziehen der Spannelemente 20 auf jedem
Spannkloben 19 eine radial auswärts gerichtete Kraft auf die Schienen 18 und die
Felge 16 zur Wirkung zu bringen. Durch das Anziehen der Schraube 35 gleitet die
geneigte Fläche 38 am Ohr 34 auf der geneigten Oberseite 30 der Schiene 18 hinauf.
Hierdurch ergibt sich eine leichte Verformung der Felge gegenüber ihrer -wahren
Kreisform, die aber in unschädlichen Grenzen bleibt. Es entsteht dadurch eine sehr
starre Verriegelung zwischen jedem Spannkloben 19 und der zugehörigen Schiene 18.
Wenn die Felge 16 so an vier Stellen ihres Umfanges gereckt wird, so werden Scheibe
und Felge so sicher miteinander verriegelt, daß sie ein zusammengesetztes Rad bilden,
das hohe Zugkräfte zu übertragen vermag.
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Die Veränderung der Spurweite geschieht folgendermaßen: Ohne den Schlepper
aufzubocken, werden die vier Spannschrauben 35 gelockert und der Schlepper vor-
und rückwärts gefahren. Infolge der Reibung zwischen dem Luftreifen 11 und dem Boden
wird sich dabei die Scheibe 15 gegenüber der Felge 16 drehen und damit unter dem
Schraubenschub, der auf die Seiten der Schiene 18 durch die Ohren 34 und die Spannelemente
20 ausgeübt wird, die Felge relativ zur Scheibe einwärts oder auswärts bewegen.
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Will man die Spur auf ein bestimmtes Nlaß einstellen, so setzt man
einen Anschlag 40 an eine ausgewählte Stelle einer der Schienen 18, indem man eine
Sicherungsschraube 41 entfernt und sie in einem der Gewindelöcher 42 in der Schiene
wieder einsetzt. Bei relativer Drehung der Scheibe bewegen sich der zugehörige Spannkloben
19 und das Spannelement 20
an der Schiene entlang, bis sie auf den
Anschlag 40 auftreffen. Damit wird die Bewegung begrenzt und die axiale Stellung
der Felge festgelegt.
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Beim Abschluß der gewünschten axialen Verstellung, wie oben beschrieben,
ist es nur nötig, die vier Spannschrauben 35 anzuziehen, um die Spannkloben 19 und
die Spannelemente 20 radial an den Schienen 18 anliegen zu lassen.