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Raupenrad für Kraftfahrzeuge, insbesondere Ackerschlepper Die Erfindung
bezieht sich auf ein Raupenrad für Kraftfahrzeuge, insbesondere Ackerschlepper,
mit einem von einer Antriebsscheibe angetriebenen endlosen Laufband sowie zwei Rollensystemen,
die je-
weils einen in bezug auf den Fahrzeugrahmen schwenkbar gelagerten
Schwinghebel umfassen, der an seinem einen Ende eine an dem Laufband anliegende
und sich über dieses auf dem Boden abstützende Hauptrolle und an seinem anderen
Ende eine ebenfalls an dem Laufband anliegende Nebenrolle umfaßt.
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Bei einem bekannten Raupenrad dieser Art liegen die Nebenrollen außerhalb
der von dem endlosen Laufband begrenzten Umschlingungsfläche. Das Laufband dieses
Raupenrades ist bei jedem Umlauf mehreren die Richtung wechselnden Krümmungen und
Durchbiegungen unterworfen. Diese starken Laufbandbeanspruchungen beeinträchtigen
die Lebensdauer des Laufbandes erheblich. Außerdem sind bei diesem Raupenrad die
Schwinghebel nicht gegenüber dem Fahrzeugrahmen abgefedert. Es sind zwar ebenfalls
Federn vorgesehen, diese dienen aber lediglich dazu, die Nebenrollen in äußerer
Anlage an dem Laufband zu halten, für den Fall, daß eine der beiden Laufrollen plötzlich
entlastet werden sollte. Bei Belastung des bekannten Raupenrades verringert sich
der Abstand der Hauptrollenachsen. Die dabei entstehende Vergrößerung der Laufbandlose
führt zu einer Vergrößerung der oberen Laufbandschleifen zwischen der Antriebsscheibe
und der einen Hauptrolle bzw. der Antriebsscheibe und der anderen Hauptrolle durch
die an den Schwinghebeln gelagerten Nebenrollen. Bei Vergrößerung der Laufbandschleifen
vergrößern sich auch die nachteiligen Krümmungen und Durchbiegungen des Laufbandes.
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Vergleichbare Verhältnisse liegen bei einer ganzen Reihe ähnlicher
Raupenradausführungen herkömmlicher Art vor, bei denen für die Laufbandlose in äußerer
Anlage am Laufband befindliche Nebenrollen vorgesehen sind.
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Vorbekannte Raupenräder, bei denen diese Nachteile durch Anordnen
der Haupt- und Nebenrollen innerhalb der Umschlingungsfläche vermieden sind, weisen
andererseits den Nachteil einer mangelhaften Federung auf. Es ist bekannt, daß Schlepperfahrer
infolge schlechter Federungseigenschaften der von ihnen gelenkten Schlepper starken
gesundheitlichen Schädigungen ausgesetzt sind. Selbst diejenigen bekannten Raupenräder,
die sowohl nur innerhalb der Umschlingungsfläche befindliche Rollen als auch eine
Abfederung aufweisen, zeigen mangelhafte Federungseigenschaften. Entweder ist nur
eine Durchfederung bei vertikal nach oben gerichteten Stößen gegeben, keine aber
gegenüber schräg von vorn auf das Rad auftretenden Stoßbeanspruchungen oder umgekehrt.
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Auch werden oft die Federn durch die Zugkraft des Laufbandes eingedrückt,
wodurch die Federwirkung je nach Zugkraft mehr oder weniger beeinträchtigt
wird, was im Extremfall bis zur vollständigen Federblockierung führen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Raupenrad der eingangs genannten
Art so weiter auszugestalten, daß die vorgenannten Nachteile herkömmlicher Raupenräder
beseitigt sind. Das Raupenrad gemäß der Erfindung soll sich durch hervorragende
Federungseigenschaften, Höhenverstellbarkeit, Zugkraftkompensation und durch Sicherstellung
einer langen Lebensdauer des Laufbandes auszeichnen und wirtschaftlich herstellbar
sein. Das Raupenrad nach der Erfindung soll auch gegen übliche Antriebsräder austauschbar
sein.
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Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß sich die Antriebsscheibe,
die beiden Hauptrollen und die beiden Nebenrollen innerhalb der von dem endlosen
Laufband umgrenzten Umschlingungsfläche befinden, wie an sich bekannt, und daß die
Schwinghebel gegenüber dem Fahrzeugrahmen in bekannter Weise abgefedert sowie derart
bemessen und an Lagerstellen angelenkt sind, deren Abstand größer ist als der Abstand
der Hauptrollenachsen, daß die Umschlingungslänge für das Laufband über die Antriebsscheibe,
die Haupt- und Nebenrollen in der ausgefederten, in der eingefederten oder in einer
Zwischenstellung eines oder beider Schwinghebel der beiden Rollensysteme im wesentlichen
gleich ist. Da sich sämtliche Rollen innerhalb der Laufbandumschlingungsfläche
befinden,
wird das Laufband nur Krümmungen in einer Richtung unterworfen. Die Aufgabe der
äußeren Nebenrollen bekannter Ausführungen übernehmen hier die innen anliegenden
Nebenrollen. Durch deren günstige Anordnung an den erfindungsgemäß ausgebildeten
und gelagerten Schwinghebeln wird gleichzeitig eine besonders wirksame Federung
gegenüber Stößen aus verschiedensten Richtungen - vertikal bis sehr schräg
von vorn bzw. hinten - erzielt.
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Das ganze Rollen- und Schwinghebelsystem läßt sich in vorteilhafter
Weise so auslegen, daß sich die durch die Antriebskraft auf das Laufband übertragenen
Zugkräfte ganz oder wenigstens teilweise ausgleichen oder im wesentlichen in allen
Gebrauchslagen keine unerwünschten Kräfte auf das Federsystem wirken. Die durch
das Zugband auf die Schwinghebel eingeleiteten Drehmomente einmal über die Hauptrolle
und zum anderen in entgegengesetztem Drehen über die Nebenrolle gleichen sich aus.
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In besonders zweckmäßiger Weise sind lediglich die Hauptrollen als
die Raupenradeinheit auf dem Boden abstützende Laufrollen ausgebildet. Als äußerst
vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den Achsabstand der Hauptrollen kleiner
zu halten als den Abstand der Antriebsscheibenmitte von der Bodenauflage des Laufbandes.
Die Bodenhaftung wird dadurch nicht beeinträchtigt; die Lenkbarkeit des mit dem
Raupenrad nach der Erfindung ausgerüsteten Fahrzeuges wird jedoch verbessert.
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Das erfindungsgemäße Raupenrad kann außerdem in seiner Höhe bezüglich
Abstand der Fahrzeugachse vom Boden in gewissen Grenzen verstellt werden, so daß
die Schräglage z. B. bei der Pflugarbeit, bei der ein Rad in der Furche und das
andere Rad auf dem ungepflügten Boden läuft, ausgeglichen werden kann, indem beispielsweise
das linke Rad eingefahren und das rechte Rad ausgefahren wird.
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In der Zeichnung ist ein Antriebsrad gemäß der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 das Antriebsrad in Ansicht, F i
g. 2 in der linken Hälfte einen Schnitt gemäß Linie 14, in der rechten Hälfte
einen Schnitt gemäß Linie II-11 der F i g. 1,
F i g. 3 eine abgewandelte
Ausführungsform des Antriebsrades in Ansicht und F i g. 4 einen Schnitt durch
das Antriebsrad gemäß Linie IV-IV der F i g. 3.
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Eine Antriebsscheibe 1, die als Voll- oder als Speichenscheibe
ausgebildet sein kann, ist mit einem Ringflansch 2 versehen, dessen Innendurchmesser
dem Außendurchmesser einer nicht dargestellten Bremstrommel angepaßt ist, die auf
einer ebenfalls nicht dargestellten Welle angeordnet ist. Die Welle kann die Hinterradwelle
eines Schleppers sein, von dem in F ig. 2 in strichpunktierter Linie nur ein Hinterachsgehäuse
3 dargestellt ist. Der Ringflansch 2 hat eine Innenwand 4, die mittels der
üblichen Bolzen mit der Bremstrommel verschraubt ist. Zu beiden Seiten der Antriebsscheibe
1 ist auf dem Flansch 2 je ein Ring 5 bzw. 5' vorgesehen.
Der Ring 5' ist mittels Anschlägen 6 mit dem Hinterachsgehäuse
3 gekuppelt und dadurch gegen Drehung gesichert.
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Die Antriebsscheibe 1 hat an ihrem Umfang eine Keilriemenrille
7. Die Antriebsscheibe 1 ist von einem endlosen Band 8 umgeben,
das eine größere Länge hat als der Antriebsscheibenumfang. Die Lose des endlosen
Bandes 8 wird durch Laufrollen 9
und 9' aufgenommen, die von
innen am endlosen Band 8 anliegen. Zu beiden Seiten der Antriebsscheibe
1 sind je zwei Laufrollen 9 bzw. 9' als Hauptrollen
vorgesehen. Jede Laufrolle sitzt drehbar an einem zweiarmigen Hebel 10 bzw.
lO', der am Ende eines Armes 11 bzw. 11' drehbar gelagert ist, der
mit dem Ring 5 bzw. 5' fest verbunden ist. Die Hebel 10 und
10' schwingen etwa parallel zur Ebene der Antriebsscheibe 1. Jeder
Hebel 10 bzw. 10' ist an dem der Laufrolle 9 bzw.
9' entgegengesetzten Ende mit einer Spannrolle 12 bzw. 12' als Nebenrolle
versehen und an eine Zugfeder 13 bzw. 13' angeschlossen, deren anderes
Ende an einem Vorsprung 14 bzw. 14' des Ringes 5 bzw. 5' angreift.
Mit Hilfe des RolIensystems wird das Band 8 in die in Fig. 1 dargestellte
Form gedrückt. Das Rollensystem ist derart ausgebildet, daß bei einer Drehung des
Hebels 10' im Uhrzeigersinne das Band im wesentlichen gleichmäßig gespannt
bleibt. Um etwaigen Längenänderungen des Bandes 8 Rechnung zu tragen, können
die Spannrollen oder die Laufrollen an dem sie tragenden Hebel nachgiebig elastisch
abgestützt sein. So kann beispielsweise die Spannrolle 12' am Ende eines radial
nach außen wirkenden Blattfederpaketes sitzen, das mit dem Hebel 10' fest
verbunden ist.
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Der sich zwischen den beiden Laufrollen 9 und 9'
erstreckende
Abschnitt 15 des Bandes 8 bildet die Auflagefläche für das Antriebsrad.
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Innenseitig ist das endlose Band 8 mit einem mittleren Keilriemenprofil
16 versehen, das in die Keilriemenrille 7 paßt. Nötigenfalls kann
auch eine Keilriemenverzahnung vorgesehen sein. Das Band 8
ist ferner mit
zwei weiteren Keilriemenprofflen 17
und 17' ausgerüstet, in die entsprechende
Keilriemenrillen der Laufrollen, gegebenenfalls auch der Spannrollen, ein,-reifen.
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Bei Belastung des Antriebsrades durch das Fahrzeuggewicht kann das
Rollensystern eine Lage einnehmen, wie sie beispielsweise in strichpunktierten Linien
in der linken Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist. Die Pendelung der Hebel
10 und 10' zwischen den beiden Endlagen ergibt die Abfederung des
Antriebsrades. Die Stärke der Federung wird durch die Stärke der Federn
13 und 13' bestimmt.
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Zweckmäßig sind die Federn 13 und 13' in ihrer Spannung
einstellbar. Da es erwünscht sein kann, das Rad in der Höhe zu verstellen oder die
Spannung der Federn den Arbeitsbedingungen und den Bodenverhältnissen anzupassen,
kann gemäß einer abgewandelten Ausführungsform jedes Rollensystem mit zwei an den
Ringen 5 und 5' angebrachten Hebeln ausgerüstet sein, die in F i
g. 1 durch strichpunktierte Linien 18 angedeutet sind und an denen,
etwa in der Mitte, die Zugfedern 13 bzw. 13'
angreifen. Zwischen den
freien Enden der Hebel 18
können Stellglieder vorgesehen sein, die die Winkellage
der Hebel zueinander zu ändern gestatten. Die Stellglieder können aus einer durch
Handrad bedienbaren Spindel mit gegenläufigem Gewinde bestehen oder aus einer einfachen
Spindel, die über eine biegsame Welle mit Maschinenkraft gedreht werden kann. Die
Stellglieder können auch aus hydraulisch bedienbaren Vorrichtungen bestehen, zumal
neuerdings die meisten Schlepper mit einer hydraulischen
Kraftanlage
ausgerüstet sind. Auf diese Weise kann dann der Schlepperfahrer, am besten von seinem
Sitz aus, die Wirkung der Federn 13 und 13' beeinflussen.
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Ist das Antriebsrad, wie bei dem Ausführungsbeispiel, mit zwei Rollensystemen
ausgerüstet, dann empfiehlt es sich, die jedem Rollensystem zugeordneten Hebel
18 mit einer die Spannung der Federn bzw. die Stellung der Hebel anzeigenden
Vorrichtung auszurüsten. Diese Vorrichtung kann aus einem Meßstab bestehen, der
einendig mit dem einen Hebel verbunden ist und in den Arbeitsbereich des anderen
Hebels ragt. Eine Skaleneinteilung an dem Meßstab gestattet dann die Messung der
Winkelstellung beider Hebel.
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Da das Antriebsrad gemäß der Erfindung lediglich auf die Bremstrommel
aufgeschraubt ist, ist es ohne große Mühe möglich, bei vorhandenen Schleppern die
unabgefederten Antriebsräder durch das abgefederte Rad nach der Erfindung zu ersetzen.
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Um auch den außenliegenden Ring 5 gegen Drehung zu sichern,
kann ein Bügel 19 vorgesehen sein, der die beiden Ringe 5 und
5' starr miteinander verbindet.
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Es lassen sich mannigfache Änderungen und Ergänzungen an dem Antriebsrad
vornehmen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise das
Rad statt mit einer einzigen Antriebsscheibe 1 mit deren mehreren versehen
sein. Auch die Zahl der Rollensysteme kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt
werden.
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Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform
ist die Getriebescheibe 1 der ersten Ausführungsform durch eine Trommel 21
ersetzt, die aber in gleicher Weise wie die Betriebsscheibe 1
auf die nicht
dargestellte Bremstrommel aufsetzbar ist. Die Laufrollen 9 und
9' sind bei dieser Ausführungsform unterhalb der Trommel 21 angeordnet und
über Blattfedern 22 nebst hydraulischer Kolbenanordnung 23 an einem Bauteil
24 abgefedert, der in nicht dargestellter Weise mit dem Radachsgehäuse starr verbunden
ist. Jedes Laufrollenpaar ist über einen Lenker 25 an einem Blattfederpaket
26 abgestützt, das am Ende auf jeder Seite je eine Spannrolle
27 trägt. Das endlose Band 28 hat bei dieser Ausführungsforin auf
der Innenseite leistenförinige Zähne 29, die mit entsprechenden Außenzähnen
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der Trommel 21 kämmen.
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Auch bei dieser Ausführungsform ist der Achsabstand zwischen
je zwei Laufrollen 9 und 9' gleich oder kleiner als der Abstand
zwischen der Mitte der Trommel 21 und der Bodenauflage.
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Die hydraulische Kolbenanordnung 23 kann an die bei Schleppem
gebräuchliche Hydraulik angeschlossen sein, so daß der Fahrer von seinem Sitz aus
sowohl die Vorspannung der Federn als auch den Ab-
stand zwischen Achse der
Trommel 21 und Bodenauflage nach Wunsch einstellen kann.
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Um die Griffigkeit des Bandes auf der Fahrfläche zu erhöhen, kann
das Band 8 bzw. 28 außen mit Profilen, beispielsweise mit Querrippen
20, versehen sein. Zweckmäßig besteht das Band aus einem Werkstoff, wie er für die
Fertigung von Autoreifendecken gebräuchlich ist.
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Da die Lauffläche des Antriebsrades nach der Erfindung in der Höhe
eingestellt werden kann, ist es möglich, den Antriebsrädem des Fahrzeuges auf beiden
Fahrzeugseiten verschiedene Höhen zu geben. Das ist bei Hangfahrten oder auch beim
Fahren in einseitiger Furche von erheblichem Vorteil.