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Die Neuerung betrifft ein Raupenfahrwerk, insbesondere für Bagger mit einem Dienstgewicht > 200 t.
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Die
DE 27 20 332 A1 offenbart ein Raupenfahrwerk für mit Eigenantrieb versehene Fahrzeuge, insbesondere Hydrobagger, mit einem Antriebsturas, einem Leitrad für die Umlenkung der Raupenkette und durch Bolzen miteinander verbundenen Kettengliedern. Wesentlich werden hierin 2-Steg-Kettenglieder zur Kenntnis gebracht, die aus einem Stück gefertigt und derart gestaltet sind, dass die Kettenglieder einen zentral angeordneten Nocken aufweisen, an deren äußeren ebenen Flächen die mittig auf dem Antriebsturas befindlichen Zähne zum Antrieb der Kette angreifen.
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Die Kettenglieder weisen jeweils Innen – und Außenlaschen auf, in denen die Bolzen zum Verbinden der einzelnen Kettenglieder zu einem Kettenstrang aufgenommen werden, wobei die aufnehmenden Innen- und Außenlaschen unterhalb der Laufflächen der Kettenglieder angeordnet sind.
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Durch die
DE 199 20 025 C2 ist ein Raupenfahrwerk, insbesondere für Krane, bekannt geworden, bestehend aus mehreren Laufrollen, mindestens einem Antriebsturas, und einer Endloskette, gebildet aus einer Vielzahl gelenkig miteinander verbundener Bodenplatten, wobei jedes Kettenglied zwei symmetrisch zur Mitte und im Abstand voneinander angeordnete in Laufrichtung liegende Führungsstege aufweist. Die Oberseite dieser Führungsstege weist eine konkav gekrümmte Auflagefläche auf, die mit der konvex gekrümmten Laufkranzfläche des Antriebsturas zusammenwirkt. Die Außenseiten der jeweiligen Führungsstege dienen der seitlichen Führung zwischen den Laufrollen, die Innenseiten der jeweiligen Führungsstege dienen der Führung des Antriebsturas. Die Kettenzähne des Antriebsturas greifen zum Antrieb der Kette in eine mittig in den Kettengliedern vorhandene Öffnung ein.
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Die in der Praxis zum Einsatz gelangenden Raupenfahrwerke unterliegen Verschleiß durch Längung der Kettenglieder, metallischer Berührung zwischen Laufrolle und Bodenplattenlauffläche sowie Turas und Bodenplattenlauffläche, wobei der Antriebsturas, über seine Standzeit gesehen, polygonal abgeflacht wird. Fortschreitender Verschleiß führt zu geometrischen Verschiebungen, die ein Auflaufen der Bodenplattenzähne auf die Zähne des Antriebsturas bedingen und somit zum Ausfall des Laufwerks führen.
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Bei heutigen Raupenfahrwerken werden zwei Konzepte realisiert:
- – die so genannte Single-Path-Lösung, wobei eine gemeinsame Lauffläche für Lauf- und Tragrollen sowie Antriebsturas und Leitrad gegeben ist;
- – die so genannte Double Path-Lösung, wobei zwei gemeinsame Laufflächen für Lauf- und Tragrollen sowie Antriebsturas und Leitrad gegeben sind.
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Beide Varianten haben Vorteile, sind hinsichtlich des vorab angesprochenen Verschleißes jedoch relativ ähnlich negativ geartet.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raupenfahrwerk, insbesondere für Bagger mit einem Dienstgewicht > 200 t, bereitzustellen, das sich gegenüber dem bisher zum Einsatz gelangenden Stand der Technik durch eine erhöhte Lebensdauer durch Verschleißreduzierung einzelner Laufwerkskomponenten, wie Kettenglieder, Antriebsturas oder dergleichen, auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Raupenfahrwerk, insbesondere für Bagger, mit einem Dienstgewicht > 200 t, mit einem Antriebsturas, einem Leitrad, mehreren Laufrollen, mehreren Tragrollen sowie einer durch eine Vielzahl gelenkig miteinander verbundener Bodenplatten gebildeten Endloskette, wobei der Antriebsturas mit seitlich vorstehenden Zahnprofilen versehen ist und die Bodenplatten mit vertikal sich erstreckenden, parallel zueinander verlaufenden Zähnen versehen sind, die beim Umlenken der Bodenplatten um den Antriebsturas in die Zahnprofile eingreifen, wobei die Bodenplatten getrennte Laufflächen zwischen den Zähnen einerseits für die Lauf- und Tragrollen und andererseits für das Leitrad und den Antriebsturas bilden, dergestalt, dass die Lauffläche für die Lauf- und Tragrollen im Wesentlichen geradlinig und die Laufflächen für das Leitrad und den Antriebsturas gekrümmt ausgebildet sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Neuerungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Mit dem Neuerungsgegenstand wird für die vorgegebene Konstruktion eine Technik bereitgestellt, bei welcher der Verschleiß an den Laufflächen für die Lauf- und Tragrollen keinen Einfluss mehr auf die Eingriffsgeometrie zwischen Bodenplatten und Antriebsturas hat.
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Die Krümmung der Laufflächen für das Leitrad und den Antriebsturas ist entsprechend dem Radius des Leitrades sowie des Antriebsturas ausgeführt. Durch diese Maßnahme kann der unerwünschte Polygoneffekt, der einen großen Anteil am Gesamtverschleiß und damit an der Länge der Lebensdauer des Laufwerkes hat, bei der Umlenkung der Kette um den Antriebsturas vermieden werden.
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Durch die räumliche Aufteilung der Laufflächen an der Bodenplatte wird das Verschleißverhalten der Laufwerkskomponenten positiv beeinflusst und damit die Lebensdauer des Fahrwerks erhöht. Von den drei die Lebensdauer des Raupenfahrwerks beeinflussenden Faktoren (Längung der Kette, metallische Berührung zwischen Laufrolle und Bodenplatte, metallische Berührung zwischen Antriebsturas und Bodenplatte) wird durch die Aufteilung der Laufflächen an der Bodenplatte zum einen der Verschleiß zwischen Antriebsturas und Bodenplattenlauffläche reduziert. Zum anderen wird durch die Aufteilung gewährleistet, dass der Verschleiß an der separaten Lauffläche für die Lauf – und Tragrollen die Geometrie zwischen Bodenplatte und Antriebsturas nicht beeinflusst. Dies bedeutet, dass der Verschleiß an der Laufrollenlauffläche nicht den Spalt zwischen einlaufendem Turaszahn und Bodenplatte verringert.
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Gegenüber der
DE 199 20 025 C2 weist das erfindungsgemäße Raupenfahrwerk einerseits einen andersartigen konstruktiven Aufbau und andererseits eine unterschiedliche Anordnung der Laufflächen auf. Der Zahneingriff zum Antrieb der Kette erfolgt flächig ausgleisend über Zahnprofile bildende Nocken, die seitlich, nämlich rechts und links außen am Antriebsturas angeordnet sind, wohingegen die Laufrollen und Tragrollen in Single-Path-Ausführung mittig auf der in Fahrtrichtung geradlinig verlaufenden Fläche der Bodenplatten geführt werden. Gegenüber einem eher stationären Kranbetrieb weist diese Anordnung bei einem Baggerbetrieb den Vorteil auf, dass beim Verfahren des Baggers in einem Minenbetrieb Unebenheiten des zu überfahrenden Bodens besser ausgeglichen werden. Die Schiefstellung der Bodenplatten, z. B. durch seitliches Überfahren eines Steins, wird durch die Single-Path-Laufrolle ausgeglichen, ohne dass sofort eine Spannungsüberhöhung auf den äußeren Kanten der Lauffläche für die Laufrollen auftritt. Dieser Ausgleich ist bei dem bekannten Raupenfahrwerk nicht gegeben. Vielmehr würde hier bei Schiefstellung die Lagerung der Laufrollen extrem belastet, was zu vorzeitigem Ausfall der Komponente führt. Durch die schmale Bauweise der Laufrolle des erfindungsgemäßen Raupenfahrwerks werden die Biegespannungen in der Laufrollenachse und Lagerung derselben reduziert. Des Weiteren werden gegenüber der
DE 199 20 025 C2 durch diese Anordnung der Funktionsflächen Belastungen im Anbindungsbereich der Bodenplatten vermieden, da die Laufrollen zwischen den Kettenlaschen geführt werden und damit die Betriebslasten nicht auf die Gelenkverbindungen übertragen werden können.
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Die Lauffläche für die Lauf- und Tragrollen befindet sich, einem weiteren Gedanken der Neuerung gemäß, zwischen den Laufflächen für das Leitrad und dem Antriebsturas.
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Der Neuerungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
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1 Prinzipskizze des neuerungsgemäßen Raupenfahrwerks;
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2 Darstellung von Bodenplatten, die in Wirkverbindung mit einer Laufrolle steht;
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3 Teildarstellung des Antriebsbereichs des Raupenfahrwerks gemäß 1;
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4 Darstellung einer einzelnen Bodenplatte;
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5 Verschleißschaubild.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Prinzipskizze des neuerungsgemäßen Raupenfahrwerks 1. Erkennbar sind folgende Bauteile: ein Leitrad 2, ein Antriebsturas 3, Laufrollen 4, Tragrollen 5 sowie eine Endloskette 6, gebildet aus einer Vielzahl gelenkig miteinander verbundener Bodenplatten 7.
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2 zeigt Bodenplatten 7, die mit einer Laufrolle 4 in Wirkverbindung stehen. Erkennbar sind die Anbindungsbereiche 8, 9 zur Aufnahme weiterer Bodenplatten 7. In dieser Figur erkennbar ist, dass die Laufrolle 4 auf einer zugehörigen Lauffläche 10 abrollt, die mit einer geradlinig verlaufenden Kontur versehen ist. Außerhalb der Lauffläche 10 für die Lauf- und Tragrollen 4, 5, d. h. oberhalb der Lauffläche 10, sind weitere Laufflächen 11, 12 vorgesehen. Die Bodenplatten 7 sind mit Kettenzähnen 13 versehen, die beim Umlenken um den Antriebsturas 3 (1) in korrespondierende am Antriebsturas 3 vorgesehene Zahnprofile (3) eingreifen. Die Lauffläche 10 verläuft hierbei geradlinig, während die Laufflächen 11, 12 gekrümmt ausgebildet sind.
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3 zeigt als Teildarstellung den Antriebsturas 3 mit einer vorgelagerten Laufrolle 4. Erkennbar sind mehrere Bodenplatten 7. Der Antriebsturas 3 stützt sich nicht auf der für das Laufrad 4 vorgesehenen Lauffläche 10, sondern auf den weiteren gekrümmt verlaufenden Laufflächen 11, 12 der jeweiligen Bodenplatte 7 ab. Somit ist eine räumliche Trennung zwischen den Laufflächen 10 sowie 11 und 12 für die einzelnen Komponenten, nämlich die Lauf- und Tragrollen 4, 5 sowie das Leitrad 2 und den Antriebsturas 3, gegeben. Erkennbar sind die vertikal angeordneten Kettenzähne 13 an den Bodenplatten 7 sowie das am Antriebsturas 3 ausgebildete Zahnprofil 13', das durch seitlich über den Antriebsturas 3 vorstehende Zähne (Nocken) gebildet ist. Beim Umlaufen der Bodenplatten 7 um den Antriebsturas 3 greifen die Kettenzähne 13 in Zahnzwischenräume 13'' des Zahnprofils 13' ein. Infolge der dem Radius R des Antriebsturas 3 gekrümmt ausgebildeten Laufflächen 11, 12 werden Polygoneffekte bei der Umlenkung der Bodenplatten 7 vermieden, was sich positiv auf die Standzeit der einzelnen Komponenten des Raupenfahrwerks 1 auswirkt.
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4 zeigt als Einzeldarstellung eine Bodenplatte 7, beinhaltend die Anlenkbereiche 8, 9, die Kettenzähne 13, die in Fahrtrichtung geradlinig verlaufende Lauffläche 10 für die hier nicht dargestellten Lauf- und Tragrollen sowie die Laufflächen 11, 12 für das Leitrad 2, respektive den Antriebsturas 3. Die in dieser Figur erkennbare Krümmung der Laufflächen 11 und 12 soll erfindungsgemäß dem Radius R des Leitrades 2, respektive des Antriebsturas 3, entsprechen, wodurch die bis dato gegebenen Polygoneffekte bei der Umlenkung der Bodenplatten 7 vermieden werden. Die Endbereiche 10' der geradlinig verlaufenden Lauffläche 10 können so ausgebildet werden, dass zwischen einzelnen Bodenplatten 7 ein geringstmöglicher Abstand der Laufflächen 10 herbeigeführt wird (nicht dargestellt). Dies bringt ein optimales geräuscharmes Überfahren der Lauf- 4, respektive Tragrollen 5, mit sich.
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5 zeigt ein Verschleißschaubild. Über der Zeit t ist der Verschleiß V dargestellt. Die Kurve 14 zeigt das prinzipielle Verschleißverhalten eines Laufwerks gemäß Stand der Technik. Die gestrichelte Kurve 15 zeigt das prinzipielle Verschleißverhalten gemäß Erfindung. Erkennbar ist, dass die Einlaufphase a, a', über der Zeit gesehen, beim Neuerungsgegenstand verlängert ist. Die geringe Verschleißgeschwindigkeit von a' gegenüber a wird durch den Ausschluss des Polygoneffektes am Antriebsturas und durch das Trennen der Laufflächen für Laufrollen und Antriebsturas respektive Leitrad herbeigeführt. Die Verlängerung der Arbeitsphase b' gegenüber b entsteht nur durch das räumliche Trennen der Laufflächen. Der Polygoneffekt hat nach der Einlaufphase keinen Einfluss mehr. Beim Stand der Technik gemäß der Kurve 14 wäre der Austausch eines Laufwerks infolge geometrischer Zwängungen bereits bei Erreichen des Zeitpunktes 16 notwendig, während dieser Zeitpunkt beim Neuerungsgegenstand bis zum Zeitpunkt 17 hinausgezögert werden kann. Die Erhöhung der Standzeit S gegenüber der Kurve 14 führt zu einer nicht unerheblichen Kostenreduzierung im Betrieb des Raupenfahrwerks 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Raupenfahrwerk
- 2
- Leitrad
- 3
- Antriebsturas
- 4
- Laufrolle
- 5
- Tragrolle
- 6
- Endloskette
- 7
- Bodenplatte
- 8
- Hinterer Anbindungsbereich
- 9
- Vorderer Anbindungsbereich
- 10
- Innere Lauffläche
- 11
- Äußere Lauffläche
- 12
- Äußere Lauffläche
- 13
- Kettenzahn
- 13'
- Zahnprofil
- 13''
- Zahnzwischenraum
- 14
- Kurve (Verschleißverhalten gemäß Stand der Technik)
- 15
- Kurve (erfindungsgemäßes Verschleißverhalten)
- 16
- Zeitpunkt
- 17
- Zeitpunkt
- a
- Einlaufphase Stand der Technik
- a'
- Einlaufphase Erfindung
- b
- Arbeitsphase Stand der Technik
- b'
- Arbeitsphase Erfindung
- S
- Standzeiterhöhung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2720332 A1 [0002]
- DE 19920025 C2 [0004, 0014, 0014]
