DE19506939A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere mehrachsiges Laufwerk für Fahrzeuge, mit bandförmigen Gurten, wobei jedem Gurt eine Antriebs­ trommel und mindestens eine Umlenktrommel zugeordnet ist, um die jeweils ein Gurt, insbesondere ein Elastomer­ band, als Zugträger herumgeführt ist, welcher in reibungsgetriebendem Eingriff mit der Antriebstrommel ist, wobei die Antriebstrommel Mitnehmer aufweist, die mit einer entsprechenden Zahnung des Gurtes in Eingriff ist.

Eine Antriebsvorrichtung vorgenannter Gattung ist aus der DE 90 06 701 U1 bekannt.

Bei dem dort bekannten Laufwerk ist ein bandförmiger Zugträger angeordnet, der die Antriebstrommel und die Umlenktrommel oder die Umlenktrommeln umschlingt und in Form eines endlosen Elastomerbandes ausgebildet ist.

Hierdurch wird ein Reibschluß erreicht, der im normalen Betriebszustand die Kraftübertragung zwischen Antriebstrommel und Gurt sicherstellt. Dabei sind zudem an der innenliegenden Seite des Gurtes Zähne ausgebildet, die mit einer Zahnung der Antriebstrommel in Wirkverbindung stehen. Hierdurch wird erreicht, daß dann, wenn sich reibungsverminderndes Material zwischen Gurt und Antriebstrommel festsetzt, ein formschlüssiger Antrieb bewirkt wird, der durch die Zahnung der Antriebstrommel und die am Zugträger befestigten Mitnehmer oder Zähne gewährleistet ist.

Bei solchen Antrieben sind auch seitliche Stützflanken zur Seitenführung des Gurtes vorgesehen, wobei zudem Spannvorrichtungen für das Gurtband und/oder die Antriebstrommel ausgebildet sind. Dies kann auch beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung der Fall sein.

Bei der vorbekannten Antriebsvorrichtung wird es als nachteilig angesehen, daß bei auftretendem Schlupf zwischen Gurt und Antriebstrommel ein schlagartiger Eingriff der den Formschluß erzeugenden Elemente erfolgt, so daß die Zahnungen und Mitnehmer erheblich bruchgefährdet sind und einem erheblichen Verschleiß unterliegen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der ein weicher Übergang vom Reibschlußantrieb zum Formschlußantrieb erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung zwei alternative Lösungskonzepte vor, wie dies im Anspruch 1 bzw. im nebengeordneten Anspruch 4 bezeichnet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 1 wird erreicht, daß dann, wenn der Reibschluß nicht mehr gewährleistet ist und der Gurt auf der Antriebstrommel durchrutscht, sich die Federn zunehmend vorspannen. Dabei ist mit zunehmendem Verdrehwinkel des die Zahnung aufweisenden Ringes relativ zur Antriebstrommel auch eine zunehmende Federkraft erreicht, so daß die auf die Formschlußelemente übertragende Kraft zunimmt. Da die Mitnehmer des Ringes jeweils nur maximal über ein halbe Trommelumdrehung (über 180°) im Eingriff mit der Zahnung des Gurtes stehen, können sich die Federelemente nach Beendigung des Zahn­ eingriffes entspannen. Beim nächsten Trommelumlauf beginnt, falls nach wie vor Schlupf auftritt, der gedämpfte Formschlußantrieb erneut.

Bei der nebengeordneten Lösung gemäß Anspruch 4 wird der formschlüssige Antrieb dadurch erreicht, daß die Kupplung eingerückt wird und somit der Ring an die umlaufende Antriebstrommel angekuppelt wird. Das Einrücken kann automatisch erfolgen, wenn Schlupf zwischen Gurt und Antriebstrommel auftritt oder aber die Kupplung kann auch durch eine die Antriebsvorrichtung bedienende Person eingerückt und ausgerückt werden.

Durch das Einschalten des Formschlußantriebes mittels Kupplung ist ein weicher Eingriff gewährleistet, was verschleißmindernd wirkt, wobei zudem sichergestellt ist, daß im Normalbetrieb ein Freilauf des die Mitnehmer tragenden Ringes erreicht ist, so daß bei Reibschlußbetrieb kein Verschleiß der Formschlußelemente erfolgt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines kombinierten Reib- und Formschlußantriebes mit zahnartigem Eingriff und nachgiebiger Federkupplung in Ansicht, teilweise aufgebrochen;

Fig. 2 desgleichen im Schnitt II-II der Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 eine Variante in ähnlicher Ansicht wie Fig. 1 gesehen;

Fig. 4 die Variante im Schnitt IV-IV der Fig. 3 gesehen;

Fig. 5 eine weitere Variante in der Ansicht gemäß Fig. 3;

Fig. 6 bis 8 weitere Varianten in gleicher Ansicht.

Gleiche Bestandteile sind in allen Zeichnungsfiguren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Zeichnungen sind Teile einer Antriebsvorrichtung gezeigt, die beispielsweise als Antrieb eines mehrachsigen Laufwerkes für Erdbewegungsfahrzeuge oder landwirtschaftliche Fahrzeuge geeignet sind. In den Ausführungsbeispielen ist ein Teil des Fahrzeugrahmens 1 gezeigt, an dem eine Antriebstrommel 3 angeordnet ist, die über eine Welle oder einen hydrostatischen Antrieb 9 angetrieben wird. Die Antriebstrommel 3 ist von einem Gurt 2 umschlungen, welcher insbesondere aus Elastomerband besteht. Der Gurt 2 ist reibschlüssig mit der Antriebstrommel 3 in Eingriff. An bzw. auf der Antriebstrommel ist zudem ein Ring 7 gelagert, der Mitnehmer 5 trägt. An der relativ innenliegenden Seite des Gurtes 2 ist eine Zahnung 6 ausgebildet, die mit den Mitnehmern 5 in Eingriff steht. Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich, ist der Ring 7 mittels Federelementen 4 relativ zur Antriebstrommel 3 begrenzt drehbar, und zwar in beide Richtungen. Auf diese Weise wird erreicht, daß im Normalbetrieb, also bei reibschlüssigem Eingriff zwischen Gurt 2 und Antriebstrommel 3 die Zahnung 6 und die Mitnehmer 5 nahezu lastfrei in Eingriff sind. Bei Verminderung des Reibschlusses zwischen Trommel 3 und Gurt 2 wird der Ring 7 relativ zur Trommel 3 entgegen der Kraft der Federelemente 4 verdreht, wobei mit zunehmender Verdrehung höhere Federkräfte auftreten und ein abgefederter Formschlußantrieb zwischen den Mitnehmern 5 des Ringes 7 und der Zahnung 6 des Gurtes erfolgt.

Die Federelemente 4 sind an der Antriebstrommel 3 im Ausführungsbeispiel stirnseitig befestigt, und zwar an der Stirnseite, an der auch die Antriebswelle 9 angeflanscht oder sonstwie verbunden ist. Der Ring 7 ist dabei in einer radial innenliegenden Kammer 19 der Antriebstrommel 3 gelagert. Das Lager ist mit 11 bezeichnet. Die Antriebstrommel 3 weist im Bereich des Ringes 7 einen Umfangsschlitz auf, durch den die Mitnehmer 5 des Ringes 7 für die Zahnung 6 des Gurtes 2 zugänglich sind. Die Mitnehmer können auch als Zähne ausgebildet sein. In der Kammer 19 sind an einer abgesetzten innenliegenden Ringfläche der Trommel 3 die Federelemente 4 in Form von halbelliptischen oder auch durchgehend elliptischen Federn mit ihren Enden befestigt. Die Befestigungsmittel sind Schrauben 20. Die Federelemente 4 weisen jeweils mittig ihrer Längserstreckung ein Federauge 21 auf, welches jeweils von einem koaxial zur Trommelachse gerichteten ringfesten Bolzen 8 durchgriffen ist. Der Bolzen 8 kann den Ring 7 auch mit radialem Bewegungsspiel durchgreifen, z. B. in radial gerichteten Langlöchern, so daß sich die Federn im nicht Eingriff befindlichem Bereich entspannen können. Die Bolzen 8 haben ebenso wie die Federaugen radialen Abstand vom Umfang der entsprechenden Fläche 22 der Antriebstrommel 3. Durch diese Ausbildung ist erreicht, daß bei abnehmendem Reibschluß zwischen Gurt 2 und Trommel 3 und in Eingriff befindlicher Zahnung 6 an den Mitnehmern 5 eine Relativverdrehung des Ringes 7 relativ zur Trommel 3 erfolgt, wobei zunehmend die Federelemente 4 (je nach Drehrichtung der Trommel) belastet werden und somit einen federnd nachgiebigen Formschlußeingriff gewährleisten.

Bei den weiteren Ausführungsformen gemäß Fig. 3 bis 8 ist eine im Aufbau ähnliche Ausbildung realisiert, wobei lediglich die Federelemente 4 und die Bolzen 8 entfallen sind.

An der Antriebswelle 9 liegt eine Leistung an, welche von der Antriebstrommel 3 auf den Gurt 2 übertragen wird. Die Übertragung kann reib- oder formschlüssig erfolgen. Im Normalfall wird die Leistung von der Welle 9 auf die Trommel 3 und von dort durch Reibung auf den Gurt 2 übertragen. Versagt dieser Mechanismus, z. B. durch Feuchtigkeit zwischen Gurt 2 und Trommel 3, so kann der sogenannte Formschlußantrieb zugeschaltet werden. Dies geschieht mittels eines Hydraulikzylinders 14 der die Kupplungsbeläge einer Kupplung 12 gegen den ansonsten freilaufenden Ring 7 drückt. Hierdurch kann sich der Ring nicht länger relativ zur Trommel 3 drehen. Die Leistung wird nun von der Trommel 3 auf den Ring 7 und die Mitnehmer 5 und damit auf die Zahnung 6 des Gurtes 2 übertragen.

Es ist zusätzlich ein Lager 11 vorgesehen, welches mit dem Rahmen 1 verbunden ist und zur Abstützung der Welle 9 dient. Hierdurch kann der Wellendurchmesser klein gehalten werden.

Der Ring 7 ist wiederum in einer Umfangsnut der Trommel 3 gelagert (Lager 15) und die Kupplung 12 ist durch eine in der Nut gehalterte, drehfest mit der Trommel 3 verbundene Kupplungsscheibe gebildet. Diese ist in eingerückter Stellung gegen eine Seitenfläche des Ringes 7 angepreßt. Gegenüber der der einrückbaren Kupplung 12 abgewandten Seitenfläche des Ringes 7 ist eine weitere Kupplungsscheibe 12 an der Nutflanke der Trommel 3 fixiert, gegen die die Seitenfläche des Ringes 7 bei eingerückter Kupplung angepreßt ist und zwar entgegen der Kraft eines Rückstellelementes 23. Das Rückstell­ element 23 kann eine Federscheibe sein. Auch dem Hydraulikzylinder 14 kann ein Rückstellelement 16 (Rückholfeder oder dergleichen) zugeordnet sein. Der Arbeitsraum des Hydraulikzylinders ist über axiale und radiale Kanäle mit einer Ölzufuhr 17 verbunden.

Ein im wesentlichen ähnlicher Aufbau ist in Fig. 5 ersichtlich. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 bis 8 ist der Aufbau wiederum ähnlich. Auch dort wird die Motorleistung von der Antriebswelle 9 auf die Trommel 3 und dort auf den Gurt 2 übertragen. Solange genügend hohe Reibwerte zwischen Trommel und Gurt vorhanden sind, geschieht die Übertragung reibschlüssig. Dabei rotiert der Ring 7 mit den Mitnehmern 5 frei und es werden keine Kräfte übertragen. Um diese Rotation zu ermöglichen, ist der Ring 7 in der Trommel gelagert (Wälzlager 11).

Für den Fall, daß der Gurt 2 auf der Trommel 3 durchrutscht, besteht die Möglichkeit durch Betätigen der Kupplung 12 den Ring 7 fest mit der Trommel 3 zu koppeln. Es wird also die Antriebsleistung von der Trommel 3 auf den Ring 7 und die Mitnehmer 5 übertragen und somit auf die Zähne 6 des Gurtes 2, der damit in Formschlußeingriff ist. Zur Betätigung der Kupplung 12 wird Hydraulikflüssigkeit durch die Ölzufuhr 17 in den Hydraulikzylinder 14 gepumpt. Dabei läuft die Ölzufuhr 17 nicht mit um, wohl aber der Stutzen 24. Ebenso läuft die Trommel 3 um und die gegebenenfalls in der Trommel angebrachten Ölleitungen in Form von Kanälen oder dergleichen.

Über die Hydraulikzylinder 14 wird die Kupplung 12 gegen die Seitenflanke des Ringes 7 gedrückt, so daß der Antrieb in Eingriff ist und formschlüssig arbeitet. Nach dem Lösen der Kupplung 12 (durch Reduzierung des Öldruckes) wird die Kupplung 12 durch den Rückstellmechanismus 16 wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, die in den Zeichnungsfiguren gezeigt ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (7)

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere mehrachsiges Laufwerk für Fahrzeuge, mit bandförmigen Gurten, wobei jedem Gurt eine Antriebstrommel und mindestens eine Umlenk­ trommel zugeordnet ist, um die jeweils ein Gurt, insbesondere ein Elastomerband, als Zugträger herum­ geführt ist, welcher in reibungsgetriebendem Eingriff mit der Antriebstrommel ist, wobei die Antriebstrommel Mitnehmer aufweist, die mit einer entsprechenden Zahnung des Gurtes in Eingriff ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Antriebstrommel (3) ein Ring (7) gelagert ist, der die Mitnehmer (5) trägt und daß der Ring (7) mittels Federelementen (4) in Umlaufrichtung begrenzt relativ zur Antriebstrommel (3) drehbar ist, so daß bei Verminderung des Reib­ schlusses zwischen Antriebstrommel (3) und Gurt (2) ein federnder Formschlußantrieb zwischen den Mitnehmern (5) des Ringes (7) und der Zahnung (6) des Gurtes (2) erfolgt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federelemente (4) an der Antriebs­ trommel (3) befestigt sind und an dem die Mitnehmer (5) tragenden Ring (7) angreifen.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) in einer radialen innenliegenden Kammer (19) der Antriebstrommel (3) gelagert ist, wobei die Antriebstrommel (3) einen Umfangsschlitz zum Eingriff der Zahnung (6) des Gurtes (2) aufweist, hinter dem die Mitnehmer (5) des Ringes (7) angeordnet sind, daß in der Kammer (19) an einer abgesetzten innen­ liegenden Ringfläche der Trommel (3) die Feder­ elemente (4) in Form von etwa halbelliptischen Federn mit ihren Enden befestigt sind, wobei die Federn (4) mittig ihrer Erstreckung ein Federauge (21) aufweisen, welches jeweils von einem koaxial zur Trommelachse gerichteten ringfesten Bolzen (8) durchgriffen ist, wobei alternativ der Bolzen (8) den Ring (7) mit radialem Bewegungsspiel, insbesondere in radial gerichteten Langlöchern, durchgreift.

4. Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebstrommel (3) ein Ring (7) gelagert ist, der die Mitnehmer (5) trägt, und daß der freilaufende Ring (7) mittels einer Kupplung (12) an die Antriebstrommel (3) ankuppelbar ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ring (7) in einer Umfangsnut der Trommel (3) gelagert ist und die Kupplung (12) durch eine in der Nut gehalterte, drehfest mit der Trommel (3) verbundene Kupplungsscheibe gebildet ist, die in eingerückter Stellung gegen eine Seitenfläche des Ringes (7) angepreßt ist.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der der Kupplung (12) abgewandten Seitenfläche des Ringes (7) eine weitere Kupplungsscheibe (12) an der Nutflanke der Trommel (3) fixiert ist, gegen die die Seitenfläche des Ringes (7) bei eingerückter Kupplung (12) angepreßt ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplung (12) und/oder dem Ring (7) eine Rückstellfeder (16, 23) zugeordnet ist.