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Die
Erfindung betrifft ein Raupenlaufwerk für Baumaschinen,
vorzugsweise für Planierraupen.
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Bei
Raupenfahrwerken geht es darum, eine Motorantriebsleistung auf den
Untergrund (Boden) zu übertragen. Beispielhaft wird im
folgenden die Anwendung für eine Planierraupe beschrieben.
Es kann aber auch jedes andere Raupenlaufwerk einer Baumaschine
oder aber auch eines anderen Fahrzeugs, wie beispielsweise eines
Panzers oder dergleichen nach dieser Lehre ausgeführt werden.
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Es
ist bekannt, die Motorleistung mittels Leistungsübertragungsgetrieben
auf ein Antriebsrad zu übertragen, welches das Drehmoment
in eine horizontale Fortbewegung auf einer umlaufenden Kette überträgt.
Hierzu muss die auf die Kette übertragene Zugkraft auf
dem Untergrund abgestützt werden. Die Kraftübertragung
findet bei Vorwärtsfahrt, welche die Hauptarbeitsfahrtrichtung
ist, hauptsächlich im hinteren Bereich des Laufwerkes statt
und nimmt mit Annäherung zum Leitrad stetig ab.
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Die
Kette besteht – je nach Bauform – aus mehreren
Kettengliedern, die wiederum direkt mit Bodenplatten versehen sind
oder aber mit diesen verbunden sind. Diese Bodenplatten versuchen
mit mindestens einem Steg eine formschlüssige Verbindung
mit dem Untergrund herzustellen, um eine möglichst schlupffreie
Fortbewegung des Gerätes zu ermöglichen. Es sind
auch an Stelle von Ketten umlaufende Endlosbänder mit äquivalenter
Gestaltung bekannt.
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Baumaschinen
mit Raupenlaufwerken, wie die entsprechenden Kettenantriebe bezeichnet
werden, weisen üblicherweise einen Tragrahmen mit seitlich
beweglich angeordneten Laufwerksrahmen auf. Laufwerksrahmen weisen
im vorderen Teil ein Leitrad auf und bei bekannten Bauformen wird
in nahezu gleicher Höhe zum Leitrad auf der gegenüberliegenden
hinteren Seite ein Turas angeordnet. Zwischen Turas und Leitrad
sind mehrere pendelnd angeordnete Laufrollen und eine Kette angeordnet,
die das Leitrad, den Laufwerksrahmen, den Turas und die Laufrollen
umschlingt.
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Raupenlaufwerke
sollen während des Fahrvorgangs möglichst einen
ständigen Kontakt der Laufrollen und der Kette gewährleisten.
Dabei sind diese vertikal beweglich unter dem Laufwerksträger angebracht.
Eine weitere Anforderung an ein Laufwerk besteht darin, eine große
Aufstandsfläche zu gewährleisten, um den Bodendruck
gering zu halten. Dabei soll die Kettenbreite möglichst
gering bemessen sein, damit das Raupenfahrzeug leicht zu manövrieren
ist.
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Aus
der
US 3,826,325 A und
aus der
US 6,607,256
B2 sind jeweils Anordnungen von mehreren Laufrollen bekannt,
die am Laufwerksrahmen mittels Doppelpendel befestigt sind. Teilweise
sind sie in Kombination mit pendelnd aufgehängten Einzellaufrollen
beschrieben, die angrenzend zum Leitrad bzw. angrenzend zum Turas
befestigt sind. Im Falle eines unebenen Untergrunds bewegen sich
die Laufrollen durch das Eigengewicht der Pendel in stetigem Kontakt
zu der Kette. Gemessen am Gesamtgewicht des Gerätes ist
die prozentuale Auflast an den Laufrollen jedoch sehr gering, was
somit nur geringfügig zur Verbesserung der Traktion beiträgt.
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Eine
Hebewirkung zwischen Leitrad und angrenzendem Pendel wie sie in
US 3, 826,325 A bzw.
US 7,014,278 B2 gezeigt
ist, vergrößert die Anpreßkraft der angrenzenden
Laufrollen nur dann, wenn die entsprechenden Leiträder
mit einer nach oben wirkenden Kraft beaufschlagt werden.
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Der
Nachteil dieser bekannten Ausführungen besteht darin, dass
die Aufstandskraft der Laufrollen nicht unabhängig vom
Untergrund erhöht werden kann. Die Traktionskräfte,
die durch den Turas in die Kette eingeleitet werden, können
jedoch nur bei einem ausgewogenen Verhältnis von Aufstandskraft zu
Zugkraft optimal übertragen werden.
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In
der Praxis kann man daher oft beobachten, wie Ketten durchdrehen,
bis eine ausreichende Auflagefläche des Kettenbandes auf
dem Untergrund erreicht ist, um die Kraft zu übertragen.
Während dieser Zeit bewirkt das Durchdrehen der Kette jedoch
einen ungewollten Verschleiß der beteiligten Laufwerkskomponenten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es nun, eine möglichst optimale Einleitung
der Traktionskräfte auf den Untergrund zu erreichen, ohne
dass die Kette durchdreht.
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Erfindungsgemäß wird
die Erfindung durch ein Raupenlaufwerk mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Demnach ist ein Raupenlaufwerk mit einem Tragrahmen
und mit seitlich beweglich angeordneten Laufwerksrahmen vorgesehen,
wobei im Laufwerksrahmen jeweils ein Leitrad im vorderen Bereich
und ein nahezu in gleicher Höhe zum Leitrad angeordneter
Turas vorgesehen sind. Zwischen Leitrad und Turas sind mehrere pendelnd
angeordnete Laufrollen vorgesehen, sowie eine Kette, die das Leitrad,
den Laufwerksrahmen, den Turas und die Laufrollen umschlingt. Erfindungsgemäß wird
wenigstens eine der Laufrollen im wesentlichen vertikal am Laufwerksrahmen
befestigt und bewirkt über eine Zwischenplatte mittels
einer zusätzlichen Kraftquelle eine vertikale Kraft nach
unten auf die Kette. Somit wirkt neben dem Eigengewicht der Laufrollen
noch eine zusätzliche Kraft, um eine möglichst
große Aufstandsfläche der Kette und eine entsprechende
Anpreßkraft auf dem Untergrund zu ermöglichen.
Durch die Wahl der Zwischenplatte ist die Zusatz kraft auch als vergleichsweise
kleine Zusatzkraft einstellbar, da die Maximalkräfte über
einen mechanischen Anschlag begrenzbar sind.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen.
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Demnach
können mehrere Laufrollen gekoppelt sein, wobei mittels
einer Hilfseinrichtung eine vertikale Kraft auf den unteren Teil
der Kette aufgebracht werden, in dem die gekoppelten Laufrollen
beaufschlagt werden.
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Diese
Zusatzkraft kann vorteilhaft durch einen Zylinder auf die gekoppelten
Laufrollen aufprägbar sein.
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Vorzugsweise
sind die mit einer Zusatzkraft beaufschlagbaren Laufrollen in dem
den Turas angrenzenden Bereich angeordnet.
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Die
Zusatzkraft kann abhängig von einer durch mindestens einen
Sensor ermittelten Traktionskontrolle elektronisch regelbar sein.
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Vorteilhaft
ist das Fahrgetriebe durch einen hydrostatischen Antrieb antreibbar.
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Der
Weg der Laufrollen nach oben kann durch einen Anschlag im Laufwerksrahmen
mechanisch begrenzt sein, während der Weg nach unten durch
die Zusatzkraft unterstützbar ist.
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Vorteilhaft
betrifft die Erfindung eine Planierraupe mit einem Raupenlaufwerk
gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
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1:
eine seitliche Darstellung einer Planierraupe mit einer Laufwerksanordnung
gemäß der Erfindung,
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2:
eine Detaildarstellung der Laufwerksanordnung gemäß 1,
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3:
eine Laufwerksanordnung gemäß 2 beim
Auftreffen auf ein Hindernis,
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4:
den schematischen Aufbau einer Laufwerksanordnung gemäß der
vorliegenden Erfindung,
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5:
den schematischen Aufbau gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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6, 7:
schematische Darstellungen des Standes der Technik.
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1 zeigt
als hier beispielhaft dargestellte Baumaschine eine Planierraupe 10,
die ein Raupenlaufwerk 12 umfasst. Das Raupenlaufwerk 12 weist ein
Leitrad 14 im vorderen Bereich des Raupenlaufwerks 12 auf,
wobei im Rahmen der hier vorliegenden Beschreibung der vordere Bereich
des Raupenlaufwerks 12 in Fahrtrichtung definiert ist.
Im hinteren Bereich des Raupenlaufwerks 12 ist nahezu in
gleicher Höhe zum vorderen Leitrad 14 ein Turas 16 angeordnet.
Zwischen dem Turas 16 und dem Leitrad 14 sind
an einem Laufwerksrahmen 18 Laufrollenpaare 20, 22 und 24 paarweise
pendelnd aufgehängt. Eine Kette 26 umschlingt
das Leitrad 14, den Laufwerksrahmen 18, den Turas 16 und
die Laufrollenpaare 20, 22 und 24. Wie
aus der 5 ersichtlich ist, ist das Laufrollenpaar 20 über
eine Schwinge 28 pendelnd am Laufwerksrahmen 18 angeordnet. Ebenfalls
um den gleichen Drehpunkt ist eine Zwischenplatte 34 gelagert,
die über eine Feder bzw. einen Dämpfer 30 mit
der Schwinge 28 gekoppelt ist. Auf die Zwischenplatte 34 wirkt
der Kolben einer Kolben-Zylinderanordnung 32, über
welche eine Zusatzkraft auf die Laufrollen 20 aufprägbar
ist.
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Diese
in 5 schematisch dargestellte Ausführungsvariante
ist in den 2 und 3 verwirklicht,
wobei hier lediglich das Laufrollenpaar 20, das nahe dem
Turas 16 angeordnet ist, entsprechend ausgestaltet ist.
Die weiteren Laufrollenpaare 22 und 24 sind dagegen
entsprechend dem bekannten Stand der Technik ausgebildet.
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In
der Ausführungsvariante gemäß 4 ist eine ähnliche
Konstruktion wie in 5 gezeigt. Hier ist allerdings
die Zwischenplatte 34 weggelassen worden. Die Kolbenzylinderanordnung 32 wirkt
hier unmittelbar auf die Schwinge 28.
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In
den 6 und 7 sind jeweils schematisch Ausführungsformen
nach dem Stand der Technik gezeigt. Hier ist die entsprechende Kolben-Zylinder-Anordnung, über
die entsprechend einer möglichen Regelung eine Zusatzkraft
aufgebracht werden kann, nicht dargestellt.
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Vorteilhaft
wird in der vorliegenden Erfindung ein hydrostatischer Antrieb zur Übertragung
der Motorleistung gewählt, da hierdurch in Verbindung mit dem
erfindungsgemäßen Aufbau des Laufwerks bei mangelnder
Traktion eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit zu einer Erhöhung
der Zugkraft und einer verbesserten Verzahnung der Kette mit dem
Untergrund bewirkt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 3826325
A [0007, 0008]
- - US 6607256 B2 [0007]
- - US 7014278 B2 [0008]