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Die
Erfindung betrifft ein Kettenlaufwerk gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Kettenlaufwerke
an Raupenfahrzeugen werden für zahlreiche Einsatzarten
verwendet, z. B. als Bagger mit hydraulisch angetriebenen Gleisketten oder
aber auch als Schneemobile mit nur einer mittig angeordneten Raupenkette.
Im Baubereich dienen Raupenfahrzeuge als Trägergeräte
für verschiedene Arten von Arbeitsausrüstungen,
wie z. B. Teleskop-, Kran- und Knickausleger und die daran betriebenen Arbeitsgeräte,
wie z. B. Löffel, Greifer u. ä., werden aber auch
für Planierraupen usw. verwendet. Derartige Fahrzeuge mit
Kettenfahrwerk eignen sich insbesondere für schwere und
nasse Böden. Die mit Kettenbolzen verbundenen Platten der
Gleisketten dieser Fahrzeuge werden dabei für eine möglichst
hohe Traktion meist mit nach außen ragenden Stegen (Zwei-
oder Dreistegplatten) gebildet. Ein derartiges Kettenlaufwerk ist
beispielsweise aus der
US 4,262,972 bekannt.
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Ein
weiteres Einsatzgebiet schwerer Raupenfahrzeuge liegt im Bereich
der vollmechanisierten Holzernte (sog. Harvester). Hier kommen oft
umgerüstete Kettenbagger zum Einsatz, bei denen Fällaggregate
an Kranauslegern angebracht sind. Daneben werden umrüstbare
Maschinen angeboten, die sowohl mit Raupenals auch mit Radfahrwerken
betrieben werden können. Forstmaschinen, die auf Raupenfahrzeugen
basieren, werden vor allem für die Fällung in
Hanglagen verwendet, da sie eine ausreichende Standfestigkeit bieten.
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Ein
Nachteil der angebotenen Systeme liegt in der hohen Punktbelastung
an den Aufstandspunkten, insbesondere bei großen Auslegeweiten.
Ein weiteres Problem von Raupenfahrzeugen tritt beim Befahren von
befestigten Straßen auf, was zu großen Schäden
am Straßenbelag führen kann. Um diese Schäden
zu reduzieren, können die Raupenketten mit bandartigen
Kunststoffauflagen versehen werden, wie dies in der
US-A- 3,441,321 beschrieben
ist. Ein Nachteil derartiger Systeme ist der für die Montage
solcher Auflagen relativ hohe Zeitbedarf. Hinzu kommt der Verschleiß,
der beim Betrieb an schweren Maschinen auftritt und den häufigen
Austausch dieser Kunststoffauflagen notwendig macht.
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Maschinen
mit auswechselbarem Fahrwerk ermöglichen zwar eine Anpassung
an die Geländegegebenheiten und die Bodensituation des
Einsatzgebietes; durch die langen Umrüstzeiten entstehen für
den Besitzer der Maschine aber zusätzliche Kosten. Hinzu
kommen höhere Kosten bei Wartungs- und Reparaturarbeiten,
die bei derart ausgerüsteten Maschinen anfallen, insbesondere
wenn Kettenbrüche auftreten.
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Aus
dem Militärbereich sind besonders stabile Kettenlaufwerke
bekannt, z. B. aus dem erstgenannten US-Patent oder vom Bergepanzer
M 88. Um einem Baggerlaufwerk das stabile Fahrverhalten eines Panzers
anzueignen, könnte man somit Panzergleisketten auf ein
Baggerfahrwerk montieren. Dies gestaltet sich technisch aber wegen
des hohen Platzbedarfes des bei Baggern üblichen Hydraulikmotors sehr
schwierig, weil bei einem Panzerband die Antriebskraft über
zwei außen liegende Kettenritzel am Antriebrad übertragen
wird, wie dies auch in der
US 4,262,972 dargestellt
ist. Dieser sog. doppelte Turas mit Zähnen zum Eingriff
zwischen jeweils zwei Kettenbolzen bzw. Kettenlaschen ist jedoch
wegen der aufwendigen Geometrie relativ teuer und daher trotz der
stabilen Bauweise des Panzerbandes im kostensensitiven Bau- oder
Forstbereich kaum durchzusetzen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kettenlaufwerk
zur Verfügung zu stellen, das bei stabiler Bauweise eine
einfachere Bauweise ermöglicht und einfach nach- bzw. umzurüsten ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Kettenlaufwerk gemäß Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung geht von dem Gedanken aus, ein einziges Ritzel (Turas
mit spezieller Form, insbesondere taschenförmigen Ausnehmungen
oder Vertiefungen für die Führungskrallen) zu
schaffen, das mittig angeordnet und damit Antrieb und seitliche Kettenführung
in einem einzigen Turas pro Gleiskette kombiniert. Eine übliche
Panzerkette ist so konstruiert, dass die Führung ausschließlich über
die mittig angebrachten Führungskrallen erfolgt, die aber
keine zahnradartige Kraftübertragung zulassen. Durch Herausnehmen
jeder zweiten Führungskralle, die dann ersetzt wird durch
ein Kettenverbindungsglied, wird der Einsatz des neuen Kombiritzels
ermöglicht. Je nach Umfang und Bedarf können nun
die restlichen Panzerfahrwerksteile (Laufräder, Führungsrollen, Leiträder)
in das Baggerfahrwerk übernommen werden.
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Die
Gliederkette weist eine Vielzahl von Kettenbolzen und Laschen auf,
die insbesondere aus hochfestem Stahl bestehen, um den auftretenden (Antriebs-)
Belastungen standzuhalten. Die Bolzen sind bevorzugt durch sie umschließende
Laschen verbunden, wobei die seitlichen Bolzenenden frei bleiben,
so dass jeweils Kürzungen oder Verlängerungen
um jeweils ein Kettenglied möglich, um die Gleiskette an
das jeweilige Raupenfahrwerk anpassen zu können. Die Laschen
sind bevorzugt aus zwei klammerartigen Teilen aufgebaut, die lösbar
miteinander verbunden sind. Dabei erweist es sich als günstig,
die beiden Teile symmetrisch teilbar zu gestalten, wobei an jeder
zweiten Lasche der Gleiskette die Führungskrallen auch
einstückig angeformt sein können, z. B. durch
Schmieden.
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Um
eine besonders stabile und gleichmäßige Seitenführung
bei gleichzeitig sparsamem Einsatz von Führungskrallen
zu erzielen, sind die Kettenglieder wechselweise durch Laschen mit
Führungskrallen und solche ohne Führungskrallen
miteinander verbunden. Die Laschen sind dabei alternierend in der
Längsmittelebene der Gleiskette so angeordnet, dass jeweils
auf eine (einfache) Lasche ohne Führungsansatz eine Lasche
mit Führungskralle folgt. Mit dieser Anordnung kann eine
zuverlässige seitliche Zentrierung der Gleiskette bei ihrem
Umlauf auf dem Antriebsrad erreicht werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Führungskrallen
sieht vor, dass jeweils zwei in Laufrichtung beabstandete Schenkel
vorgesehen sind, also doppelzahnförmig oder in Art einer
Zahnwurzel ausgeformt sind. Es sind aber auch weitere Ausführungsformen
denkbar, beispielsweise mit nur einem Schenkel oder Dorn versehene
Führungskrallen.
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Am
Turas ist bevorzugt jeweils beidseitig ein Hohlzylinder angebracht,
insbesondere als Ring angeschweißt, um so je einen ringförmigen
Fortsatz zu bilden, auf dem die Gleiskette wie bei üblichen
Laufrädern abrollen kann. Diese Laufflächen sind
bevorzugt mit einem elastischen Material, vorzugsweise aus Gummi, überzogen.
Diese Maßnahme ermöglicht einen laufruhigen Betrieb
und lässt somit höhere Fahrgeschwindigkeiten zu.
Zudem wird dadurch der Verschleiß minimiert und somit die
Haltbarkeit der Gleiskette verlängert. Der durch derartige
Laufflächen erreichte Dämpfungseffekt bewirkt
außerdem eine Reduzierung der auf den Maschinenführer
wirkenden Belastung und ermöglicht somit eine ergonomisch
günstigere und ermüdungsfreiere Arbeitsumgebung.
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Durch
das formschlüssige Zusammenwirken zwischen dem mittigen
Turas und den Kettenbolzen bzw. Laschen wird eine verbesserte Drehmomentübertragung
an die Gleiskette erreicht und das Ab- oder Durchrutschen der Kette
sicher vermieden. Der Turas ist dabei so modifiziert, dass durch
die entsprechend tieferen Ausnehmungen die Führungskrallen nahezu
berührungslos eintauchen können. Diese Ausnehmungen
können, sofern sie nicht bereits bei der Herstellung vorgesehen
wurden, auch nachträglich, beispielsweise in Form von eingefrästen
Taschen erstellt werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender
Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen
und nicht maßstabsgetreuen Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kettenlaufwerks mit schematischer Darstellung einer Gleiskette im
Längsschnitt, und
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2 einen
Querschnitt durch das Antriebsrad mit Turas.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Kettenlaufwerk in schematischer
Darstellung. Zur besseren Übersicht ist hier nur eine der
zwei das Fahrwerk bildenden Gleisketten 30 gezeigt. Zur
Verdeutlichung wichtiger Details ist die Gleiskette 30 in
Schnittdarstellung in Längsmittelebene gezeigt. Die angetriebene
Gleiskette 30 ist aus Platten 24 gebildet, die
mit abstehenden Stegen 22 versehen sind. Die Platten 24 der
Gleiskette 30 sind jeweils durch Laschen 50, 55 miteinander
verbunden sind. Dabei weisen die Laschen 50 einen einfacheren
Aufbau auf und dienen nur zur Verbindung der einzelnen Kettenglieder,
wie dies bei Kettentrieben üblich ist, während
die Laschen 55 zusätzlich (hier nach oben) abstehende Führungskrallen 52 aufweisen.
Die Führungskrallen 52 erstrecken sich nach dem
Auflegen der Gleiskette 30 nach innen und gewährleisten
somit die sichere Seitenführung der Gleiskette 30.
Die Laschen 50, 55 sind alternierend an der Gleiskette 30 angebracht,
so dass auf eine Lasche 55 mit Führungskralle 52 jeweils
eine einfache Lasche 50 folgt. 1. zeigt eine bevorzugte
Ausführungsform der Laschen 55 mit einteilig angeformten
Führungskrallen 52, die zwei in Laufrichtung U-förmig
beabstandete Schenkel umfassen. Dabei sind für die Führungskrallen 52 auch andere
Formgebungen, wie beispielweise einschenklige oder halbkreisförmige
Formen denkbar.
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2 zeigt
einen Querschnitt durch das Antriebsrad 20 der Gleiskette 30 (gemäß der
etwas geneigten Schnittlinie B in 1), die dabei
im Formschluss mit den Bolzen 46 zwischen den Platten 24 der
Gleiskette 30 umläuft. Wie auch aus 1 ersichtlich,
greift die Lasche 50 in die relativ flachen Zähne 26 des
Turas 28 ein, so dass eine reibschlüssige Mitnahme
beim Umlauf entsteht. Zwischen den Zähnen 26 sind
jeweils tiefere Ausnehmungen 32 eingefräst, so
dass die Führungskrallen 52 weitgehend berührungslos
darin eintauchen können, jedoch seitlich an Schrägen 33 geführt
sind. Wie erwähnt wechseln sich die Laschen 50, 55 an
der Gleiskette 30 jeweils ab, was entsprechend für
die Zähne 26 und die entsprechenden tieferen Ausnehmungen 32 gilt.
Hierdurch ergibt sich eine sichere Kraftübertragung an
die Gleiskette 30, beispielsweise bei Einsatz im Schlamm.
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Wie
in 2 dargestellt, sind seitlich am Turas 28 zwei
ringförmige Fortsätze 40 angeschweißt. Hierauf
sind punktiert dargestellte Auflagen z. B. aus Gummi vorgesehen,
um Laufflächen 60, 61 für die Gleiskette 30 zu
bilden. Innerhalb dem hier rechten Fortsatz ist ein Hydraulikmotor 70 angedeutet,
um den mittig im Antriebsrad 20 angeordneten Turas 28 anzutreiben.
Entsprechend der Schnittlinie B in 1 ist hier
oben der Schnitt durch die relativ tiefe Ausnehmung 32 und
unten der Schnitt durch einen Zahn 26 mit darin eingreifender
einfacher Lasche 50 gezeigt. Wie erwähnt, greift
in die Ausnehmungen 32 jeweils eine Führungskralle 52 ein,
die an den Schrägen 33 (in ähnlicher
Form an Laufrädern zwischen dem Antriebsrad 20 und
dem nicht dargestellten Führungsrad) seitlich exakt geführt
wird und im Wechsel mit den einfachen Laschen 50 an der
Gleiskette 30 befestigt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4262972 [0002, 0006]
- - US 3441321 A [0004]