DE2159000C3

DE2159000C3 - Gleit- und Reifenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE2159000C3
Application number: DE2159000A
Authority: DE
Inventors: Charles Edward Peoria Ill. Grawej
Original assignee: Caterpillar Tractor Co 61629 Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1970-11-27
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1981-08-27
Also published as: JPS5543951B1; CA962563A; AU3582971A; US3773394A; BE775929A; GB1367524A; IT945143B; FR2116077A5; DE2159000B2; AU450999B2; DE2159000A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleit- und Reifenschutzvorrichtung für die Reifen von F.rdbau- Fahrzeugen oder dergleichen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Gleit- und Reifenschutzvorrichtungen dieser Art sind aus der DE-AS 11 23 583 bekannt, die ein zum Auflegen auf die Räder luftbereifter Kraftfahrzeuge geeignetes Laufband betrifft bei dem je zwei endlose, parallel nebeneinander liegende Bänder, die im Querschnitt trapezförmig sind, durch auf den Greiferelementen des Laufbandes verschraubte Klemmglieder befestigt sind,

to die mit entsprechender Trapezform die Bänder übergreifen und gleichzeitig mit ihrem Kopfteil als seitliche Führungsstücke für die Reifen der Laufräder des Fahrzeugs dienen.

Eine im grundsätzlichen ähnliche Vorrichtung ist aus

is der DE-AS 10 85 780bekannt

Bei beiden bekannten Vorrichtungen ist ein unmittelbarer Reibungseingriff zwischen Reifen und Greifelement erforderlich, um die Antriebskraft vom Reifen auf den Boden zu bringen. Dabei wirkt auf den einzuspan nenden Gurt eine Form, die derart gewölbt ist daß das Gurtmaterial nach beiden Seiten von der Stelle stärkster Einspannung aus in Reifenlaufrichtung gedrängt wird. Aus der FR-PS 15 39 983 ist eine Anordnung von Greifgliedern aus Gummi oder dergleichen in metallischen Querschienen bekannt die eng aneinander anschließend derart angeordnet sind, daß ein praktisch geschlossener Mantel gebildet wird.

Weiter ist aus der FR-PS 4 97 218 eine auf dem

äußeren Umfang eines Luftreifens angeordnete Armierung bekannt Der Luftreifen ist zu diesem Zweck in der Reifenmittelebene mit einer ringsum führenden Ausnehmung versehen, in die die Armierungselemente eingelegt werden, die mit einer Feder oder dergleichen

J5 von außen in die Ausnehmung gedrückt werden. Die US-PS 12 34 193 zeigt einen Luftreifen für Kraftfahrzeuge, auf dessen Außenumfang Laufbänder aufgelegt sind, die formschlüssig in entsprechende, ringsum gehende Ausnehmungen des Reifenmantels eingreifen.

Ausgehend von der eingangs erwähnten Vorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gleit- und Reifenschutzvorrichtung zu schaffen, bei der die die Vorrichtung zusammenhaltenden Gurte verdrängungsfrei und schlupffest eingespannt sind. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I gelöst

Für die Erfindung ist demnach wesentlich, daß aus einer Vielzahl von möglichen Materialien für den Verstärkungsfaden ein dehnungsfreies ausgewählt wird, das überdies einen sehr geringen Durchmesser hat und das gleichzeitig bei eingespanntem Gurt nachdem die Schrauben oder dergl. festgezogen sind, ein solcher Abstand zu dem jeweiligen Greifglied verbleibt, daß das elastomere Material des Gurtes nicht herausgequetscht wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen,

die eine ausreichende Festigkeit aufweist, um die umfänglich angeordneten Greifglieder zu halten und die radiale Vorspannung des eigentlichen Reifens aufzunehmen. Die Erfindung ermöglicht ferner eine elastische Kupplung zwischen der nicht dehnbaren Verstärkungs-

b5 lage in den Gurten und den Greifgliedern, wobei aber gleichzeitig für eine Trennung zwischen diesen Teilen gesorgt wird, ohne daß dazwischen ein Schlupf eintritt. Die Vorrichtung ist auch für große F.rzbau-Pahrzeuge

verwendbar, die eine beträchtliche Zugleistung haben, so daß eine entsprechende Kraftübertragung an der Gleit- und Reifenschutzvorrichtung auftritt

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:

F i g. 1 eine Ansicht eines Arbeitsfahrzeuges mit einer Gleit- und Reifenschutzvorrichtung yjr Veranschaulichung einer Verwendung im Bereich der Erdbearbeitung,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen mit der Schutzvorrichtung versehenen Reifen eines der Räder des Fahrzeuges nach F i g. 1, wobei einzelne Teile weggelassen sind,

F i g. 3 einen Teil einer Seitenansicht eines geschützten Reifens nach F i g. 1,

Fig.4 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig.5 eine Seitenansicht einer Gleit- und Reifenschutzvorrichtung, in welcher das Halteelement vergrößert ist, um die Bewegung eines benachbarten Greifgliedes aufgrund einer Überlappungsbeziehung zu begrenzen,

F i g. 6 u. 6a Ansichten einer weiteren Ausführungsform der Schutzvorrichtung, bei welcher nur zwei Gurte verwendet werden,

F i g. 7 einen vergrößerten Schnitt durch ein Seitenwandhalteelement, das anstelle von in den F i g. 6 und 6a veranschaulichten Teilen für eine Vorrichtung mit zwei Gurten verwendet werden kann,

F i g. 8 einen aufgeschnitten gezeigten Gurt,

Fig.9 eine Faden- oder Drahtwickelmaschine zur Herstellung der Gurte,

F i g. 10 einen Schnitt durch einen Gurt mit Gewebelagen zwischen den Schichten der Verstärkungsfäden,

Fig. 11 eine Teilansicht der Trommel der Maschine nach Fig.9 zur Veranschaulichung der gleichzeitigen Aufbringung einer Mehrzahl von Verstärkungsfäden,

Fig. 12 und 13 im Schnitt und in Seitenansicht eine Tellerfeder-Klemmvorrichtung zur Ausübung einer Einspannbelastung des elastomeren Materials in der elastischen Kupplung,

F i g. 14 eine Seitenansicht einer gewölbten Haltevorrichtung, welche die Gurte verkürzt, wenn die Greifglieder mit einer entsprechenden Fläche fest gegen die Halteelemente gezogen werden, und

F i g. 15 ein Ansicht eines fadenumwickelten schlauchartigen Reifenkörpers, welcher am besten zur Kombination mit der Schutzvorrichtung geeignet ist. so

Eine Erdbearbeitungsmaschine 20 ist in F i g. 1 dargestellt. Sie weist Gleit- und Reifenschutzvorrichtungen 21 auf, die auf den Körpern 22 ihrer Luftreifen angeordnet sind.

In Abhängigkeit von dem Angriff der Stollen, die an den Greifgliedern der Schutzvorrichtungen sitzen, und der Boden- oder Straßenbedingungen können die Schutzvorrichtungen die Zugfähigkeit eines solchen Fahrzeuges erhöhen. In manchen Fällen kann diese erhöhte Zugfähigkeit die vom Antrieb her gegebene wi Zugkraft übersteigen. Natürlich kann in anderen Umgebungen, zum Beispiel auf glatten Betonflächen, die Zugfähigkeit weit geringer als für ein vergleichbares Fahrzeug mit üblichen Gummireifen sein. Es ist deshalb zu beachten, daß die Gleit- und Reifenschutzvorrichtun- h> gen mit elastischer Kupplung der Teile gewöhnlich für Sondereinsätze verwendet werden sollen, bei denen sich dadurch große Ersparnisse ergeben können, so zum Beispiel bei Arbeiten in Steinbrüchen, in denen übliche Gummireifen oft zerschnitten oder durchlöchert werden, oder in Fällen, in denen Gummireifen keine ausreichende Zugfähigkeit aufgrund der Oberflächenbedingungen liefern.

Die Schutzvorrichtungen wirken nicht nur als Schutz in bestimmten Umgebungen, sondern sorgen auch für erhöhte Fahrstabilität, bessere Auflage auf dem Boden und besseres Ansprechen auf Steuerung in vielen Fällen. Eine bessere Lastverteilung auf den Laufflächen wird auch erreicht und trägt zu den vielen Vorzügen bei.

In F i g. 2 ist der Bau der Schutzvorrichtung im einzelnen dargestellt Das Greifglied 30 mit Stollen 31 ist mittels Kopfschrauben 32 an einem Halteelement 33 befestigt, das mit Kanälen 34 ausgebildet ist um die Trägergurte 35 aufzunehmen. In dieser Ausführungsform sind die Gurte 35 durch einen dünnen elastomeren Steg zwischen den Kanälen in den Halterungen verbunden. Sie können jedoch, sieht Fig.4, in einer anderen Ausführungsform auch unabhängige Gurte sein.

Der Abstand Λ zwischen der Grundfläche 30a der Greifglieder un den Oberseiten der Kämme oder Rippen 36 der Halteelemente 33 ist eine kritische Größe mit Bezug auf die Dicke der einzelnen Gurte. Falls dieser Zwischenraum ofler diese Lücke nicht vorhanden wäre, wäre es unmöglich, die gewünschte Vorbelastung oder zusammendrückende Einspannung zu erzielen, die auf das elastomere Material ausgeübt wird, welches die verstärkenden Fäden des Gurtes 35 umgibt. Dadurch wird eine elastische Kupplung hergestellt, die zur Verbindung der Greifglieder mit den Trägergurten in einer Weise erforderlich ist, die mit dem geringen Durchmesser der nicht dehnbaren Verstärkungen verträglich ist, welche erfindungsgmäß verwendet werden.

In der elastischen Kupplung können hohe Drehmomente zwischen den nicht dehnbaren verstärkenden Fäden innerhalb der Gurte und den einzelnen Greifgliedern übertragen werden, ohne daß ein direkter körperlicher Kontakt zwischen der Grundfläche der Greifglieder und den Oberseiten der Kämme oder Rippen der Haltelemente besteht Dazu wird das umhüllende elastomere Material im Bereich der Kupplungen unter eine hohe zusammendrückende Belastung gesetzt, vorzugsweise etwa 105—350 kp/cm². Da das elastomere Material im wesentlichen nicht kompressibel ist und eine Elastizität durch elastomeren »Fluß« zeigt, ist es erforderlich, daß die Kupplung Mittel aufweist, um den »Fluß« bzw. das Austreten des elastomeren Materials zu verhindern, falls eine befriedigende Kupplung erreicht werden soll.

Der einzelne Kanal 34 in den Halteelementen 33, der durch die damit in Zusammenwirkung stehende Grundfläche 30a der Greifglieder 30 abgeschlossen wird, »umschließt« das elastomere Material, ausgenommen die offenen Enden des Kanals entlang den allgemein parallelen Achsen der inneren Verstärkungsfäden. Die Haftung des elastomeren Materials an den verstärkenden Fäden und die Reibung, die aufgrund eines großen Verhältnisses der Querschnittsflächen zwischen den Verstärkungsfäden und dem Elastomer in dem Trägergurt entwickelt wird, verhindert das Austreten des Elastomers an den offenen Enden der Kanäle. Die Fäden oder Drähte sind vorzugsweise mit Messing überzogen, um die Haftung des Elastomers daran zu verbessern.

Aufgrund dieser Anordnung kann, wenn die Kopf-

schrauben 32 angezogen werden, auf das elastomere Material in jeder Kupplung eine Einspann-Belastung ausgeübt werden, soweit die erforderliche Beziehung der Lücke A und die entsprechende Dicke des Trägergurtes gegeben ist. Gewöhnlich werden die Kopfschrauben so angezogen, daß wenigstens eine Druckbelastung von etwa 105 kp/cm² in dem elastomeren Material in den Kupplungen erreicht wird. Wenn die Anzahl der Gurte verringert wird, d. h. die Gurtflächen in den Kupplungen, muß die entsprechende Vorspannung erhöht werden. In der mit zwei Gurten versehenen Ausführung nach Fig.6 oder 6A wird die Einspannungsbelastung des Elastomers in der Kupplung auf einen Wert zwischen etwa 280—350 kp/cm² oder höher gesteigert, um die verringerte Kupplungsfläche auszugleichen.

Aufgrund der Spannungsabschwächung oder Entspannung im Elastomer wird es gewöhnlich erforderlich werden, die Kopfschrauben 32 in regelmäßigen Abständen nachzuziehen, um die gewünschte Vorspannung des Elastomers in den Kupplungen aufrechtzuerhalten. In den Fig. 12 und 13 wird die gewünschte Vorspannung an der Kupplung ständig durch ein Tellerfeder-Haltesystem aufrechterhalten. Die Kopfschrauben 32 sind in dieser Ausführungsform durch Nieten 40 ersetzt, die von den Greifgliedern 30 aus sich durch Bohrungen 41 in den Halteelementen 33 hindurcherstrecken, so daß sie an der Außenfläche der Halterung vorspringen. Jeder Niet hat einen einteilig ausgebildeten Kopf 43 und ist zusammen mit Tellerfedern 44, die um den Niet herumliegen, angeordnet, so daß die Federn gegen die Außenfläche des Halteelementes zusammengedrückt werden, wenn der Kopf sich auf das Halteelement hin bewegt Die Nieten, die lose in ihre entsprechenden Bohrungen eingepaßt sind, liegen so, daß sie durch öffnungen 45 im zugehörigen" Schuh hindurchgreifen, nachdem die Trägergurte 35 in die Kanäle 34 dem Halteelement eingelegt worden sind. Ein Druck wird dann angewendet, um die Tellerfedern zusammenzudrücken, und die Enden der Nieten, die durch die Greifglieder hindurchreichen, werden breitgedrückt, um die Nieten in den zugehörigen Greifgliedern zu sichern. Danach werden die so vereinigten Teile aus der Presse herausgenommen. Die Tellerfedern halten die gewünschte Einspannbelastung in der elastomeren Kupplung aufrecht und gleichen irgendeine Entspannung in dem Material aus. Bei dieser Anordnung ist demnach das Nachziehen der Kopfschrauben 32 in regelmäßigen Abständen überflüssig geworden. Selbstverständlich können die Tellerfedern und die Nieten in dem Halteelement eingesenkt werden, um für eine glatte Unterseite zu sorgen, an der das Halteelement in Berührung mit dem tragenden Luftreifenkörper tritt

Bei diesen Beispielen nach F i g. 6 und 6A werden nur zwei Trägergurte verwendet Dabei sind Zentrierungsansätze 46 im Mittelabschnitt jedes der Greifglieder 30 an ihrer Grundfläche 30a vorgesehen. Die Ansätze werden in einer nicht dargestellten, mit ihnen zusammenwirkenden Rille im tragenden Luftreifenkörper aufgenommen. Da die Reibungsberührung an den Grundflächen der Greifglieder gegenüber dem Umfang des Reifenkörpers möglicherweise nicht ausreicht um eine Querverschiebung des Gurtes auf dem Reifenkörper unter bestimmten Belastungsbedingungen zu verhindern, ist für bestimmte Verwendungszwecke ein Zentrierungsansatz oder eine entsprechende Einrichtung erwünscht

Eine abgewandelte Form einer Zentrierungsvorrich

tung, die mit der Seitenwand eines Luftreifenkörpers 22 zusammenarbeitet, ist in F i g. 7 dargestellt. Bei dieser Einrichtung weist das Halteelement 33, das mit vorgeformten Kanälen 34 für den schmiegsamen > Trägergurt 35 ausgestattet ist, einen radial nach innen vorspringenden Schenkel 33a auf, der nach Auflegen des Trägergurtes die Seitenwand des Reifenkörpers 22 an einem Punkt B berührt, der merklich unterhalb des Scheitels C des Reifenkörpers, liegt. Auch bei dieser

ίο Ausführungsform wird eine Querverschiebung des Kettengurtes auf dem Reifenkörper unter bestimmten Belastungsbedingungen verhindert Nach Fig.7 werden Madenschrauben 47 benutzt, um die Kopfschrauben 32 zu sichern, nachdem sie ausreichend angezogen

ι ^r> worden sind, und um zu verhindern, daß die Schrauben sich lockern und dadurch ein Fehlverhalten des schmiegsamen Haltegurtes verursachen.

Der Aufbau der schmiegsamen Trägergurte 35 ist für die Erreichung einer möglichst langen Einsatzdauer wesentlich. Einzelheiten des Aufbaus und der Herstellung sind in den Fig.8, 9, 10 und 11 dargestellt Die Trägergurte haben innen nicht dehnbare Verstärkungsfaden oder Drähte 50, die von dem elastomeren Material 51 eingehüllt sind. Für die dargestellte Gleit- und Reifenschutzvorrichtung werden Drähte oder Drahtseile mit sehr kleinem Durchmesser verwendet, die gewöhnlich mit Messing überzogen sind, um die Haftung des elastomeren Materials daran zu verbessern. Die Verstärkungsfaden sind schraubenartig in den Gurten gewickelt und bilden eine Reihe von miteinander verbundenen Schlaufen. Einlädige Stahldrähte mit hoher Zugfestigkeit und einem Durchmesser von 0,127—1,27 mm werden gewöhnlich benutzt, um die schraubenartig aufgewickelten Verstärkungsfäden in den Trägergurten zu bilden. Mehrere dieser Fäden können zunächst locker zusammengedrillt werden und in der gleichen Weise wie ein Einzelfaden verwendet werden.

In den Zeichnungen sind die Durchmesser der

Verstärkungsfäden 50 zum Zweck der Veranschaulichung übertrieben dargestellt, um! ihre Verteilungsdichte im Querschnitt ist der Übersichtlichkeit halber verringert Die schmiegsamen Trägergurte können auf der Wickelmaschine 60, sieht F i g. 9, hergestellt werden.

Ein Motor 61 treibt eine Trommel 62, auf deren umfänglich glatte Außenfläche 63 eine dünne Schicht eines elastomeren Materials aufgebracht worden ist Danach wird eine Lage oder Schicht der Verstärkung aufgebracht indem ein Draht 50 schraubenförmig von

so der Spule 64 ab- und auf die vorher aufgebrachte elastomere Schicht mittels der Wickelführung 65 aufgewickelt wird. Nachdem die verstärkende Schicht oder Lage fertig ist wird eine weitere dünne Schicht oder Lage des elastomeren Materials über die sich ergebende Drahtschicht gelegt und das spiralige Aufwickeln des Drahtes wiederholt Nach . F i g. 11 zeigen die Trägergurte 35 den Aufbau eines Schichtverbundes. Die Lagen oder Schichten E des elastomeren Materials 51 und die Lagen oder Schichten W der Drähte 50 wechseln dabei ab. In F i g. 11 wird eine Spule 66 verwendet um eine Vielzahl von Drähten 50 schraubenförmig aufzuwickeln und dadurch die Herstellung der Gurte zu beschleunigen. Der Anschaulichkeit halber ist in dieser Darstellung die Dicke der elastomeren Schichten E übertrieben dargestellt Gewöhnlich haben die elastomeren Schichten eine Dicke im Bereich von 1,27—635 mm und verlieren ihre Einzelform, wenn die Gurte hergestellt werden, da sie

dabei mit benachbarten Schichten durch die Drahtschichten hindurch verschmelzen.

Es ist zu beachten, daB die Gurte so hergestellt werden, daß einzelnen Abschnitt eines Drahtfadens 50 voneinander durch das elastomere Material isoliert sind, wie in Fig. 10 veranschaulicht ist. Nach Fig. 10 sind Schichten F aus Gewebe zwischen die Drahtschichten Wgelegt, um die Gurte etwas widerstandsfähiger gegen den Fluß des elastomeren Materials zu machen. Selbst wenn mehrere Drähte in locker verdrillter Form benutzt werden, neigt das Elastomer stets dazu, sie voneinander zu isolieren. Allgemein wird das Elastomer in einem ungehärteten oder unvulkanisierten Zustand verwendet. Wenn der Gurt fertig aufgebaut ist, kann die Trommel, falls erwünscht, mit Schrumpfband bewickelt werden. Der Gurt wird dann durch Abnahme der Trommel von der Wickelmaschine 60 und Einsetzen in einen Autoklav vulkanisiert.

Durch Verwendung der Drähte 50 mit geringem Durchmesser zur Bildung der Verstärkungsfäden in den Trägergurten 35 wird eine ausgezeichnete Schmiegsamkeit bei angemessener Festigkeit erreicht, da diese Einzeldrähte eine Zugfestigkeit von etwa 19 250— 29 750 kp/cm² haben. Wegen ihres kleinen Durchmessers entwickeln die Drähte in den Gurten während Verbiegungen nur geringe Innenspannungen. Im Gegensatz dazu ergeben sich bei Verwendung der nach dem Stand der Technik üblichen Drähte oder Drahtseile mit großem Durchmesser auf dem Außendurchmesser der von den Seilen gebildeten Verstärkungsringe Zugspannungen, während der Innendurchmesser zusammengedrückt wird, wenn der Kettengurt unter der Reifensohle durchläuft Dieser Umstand führt dazu, daß die Belastungen ungleichmäßig in den Verstärkungseinlagen größeren Durchmessers verteilt werden und dadurch Schaden verursachen.

Die Drahtschichten W der Verstärkungsfaden des Trägergurtes sind parallel zur Biegeachse, wenn die Gurte durch die am Boden aufliegende Stelle hindurchgehen, und sind außerdem sehr nahe zur neutralen Zone. Allgemein empfiehlt es sich, daß diese Drahtschichten eng benachbart zur neutralen Zone der Trägergurte 35 liegen, so daß eine gleichmäßigere Belastungsverteilung auf alle Schichten eintreten kann. Aufgrund dessen sind dickere Trägergurte weniger erwünscht als dünnere Gurte.

Wegen des kleinen Durchmessers der Drähte 50, die die verstärkenden Fäden bilden, ist eine körperliche Verbindung zwischen den Greifgliedern und den Verstärkungsfaden äußerst schwierig, wenn die Fäden nicht beschädigt werden sollen. Die bereits erwähnte elastomere Kupplung ermöglicht jedoch, daß eine Befestigung erreicht wird, ohne die Verstärkungsfäden zu beschädigen, wobei die Verbindungen einen Schlupf zwischen den Greifgliedern und den Verstärkungsfaden ausschalten.

Das elastomere Material 51 schützt und isoliert Verstärkungsfäden gegenüber den Greifgliedern und den dazugehörenden Halteelementen, während die Einspannungsbelastung am elastomeren Material eine schlupffreie Kupplung zwischen diesen Teilen herstellt Für die Gurte sind viele Materialzusammensetzungen geeignet; in einem Ausführungsbeispiel wurde bevorzugt ein Material auf der Basis von Naturgummi verwendet, das die folgenden Eigenschaften hatte:

Auslängung 562%

Shore A im Durometer 63

Kompression (25%) 31,3 22 Stunden bei 70 C

spezifisches Gewicht 1,10 Eine geeignete Zusammensetzung besteht aus:

Stoff	Gewichts
	teile
Naturgummi	100,00
N285	40,0
Textract 2	5,0
Flexone 3C	1,0
Thermofiex A	1,0
Stearinsäure	3,0
Zinkoxid	5,0
Dipac	1,0
Schwefel	2,5
Gesamt	158 S

Modul 300%
Zugfestigkeit

1519
4023 Diese Zusammensetzung wurde bei 138° C von 2,5—8,0 Stunden, je nach Dicke, gehärtet.

Die Zusammensetzung des Elastomere, die zwischen den Trägergurten in einigen Ausführungsformen, siehe F i g. 2 und 3, verwendet werden, kann von der vorstehend erläuterten abweichen.

Schutzvorrichtungen mit den erwähnten Eigenschaften sind in Feldversuchen zu Erdbearbeitungszwecken erfolgreich eingesetzt worden und haben sich z. B. für Steinbrucharbeiten geeignet erwiesen, für die ein Lader mit einem 64" Reifen verwendet worden ist.

Bei einigen Verwendungszwecken, bei der die volle Zugkraft über ein einzelnes Greifglied, das mit den Trägergurten gekoppelt ist, übertragen wird, kann es erwünscht sein, das elastomere Material der Trägergurte 35 mit den Begrenzungsflächen der Kanäle 34 in den Haltelementen 33, siehe F i g. 2 und 3, zu verbinden. Eine solche Bindung erhöht die Möglichkeit für die Übertragung einer Antriebskraft durch die elastomere Kupplung, ohne daß Schlupf auftritt, wobei die Halter mit den Gurten auf der Trommel 62 hergestellt werden.

Auch können die Drähte 50 vorher mit dem elastomeren Material beschichtet worden sein, bevor sie während der Herstellung der Gurte auf die Schichten aufgewickelt werden. Eine solche Vorbeschichtung so empfiehlt sich, wenn eine Mehrzahl von Drähten als locker verdrilltes Seil mit mehreren Strängen verwendet wird. Derartige dünne Seile sind im wesentlichen undehnbar im Vergleich zu dickeren Drahtseilen, die nach dem Stand der Technik benutzt werden, und wirken im wesentlichen in gleicher Webe wie Einzeldrähte, besonders, wenn ihre Einzeldrähte voneinander durch das elastomere Material isoliert sind, so daß die Lebensdauer der Drähte nicht durch Fressen beeinträchtigt wird

Gewöhnlich wird die fertige Schutzvorrichtung auf einem Luftreifenkörper angeordnet, dessen äußeres Profil etwas größer als der Innendurchmesser der Vorrichtung ist Deshalb wird aus dem Reifenkörper teilweise Luft abgelassen. Nachdem die Vorrichtung angeordnet ist, wird der Reifen wieder voll aufgepumpt Die radiale Ausdehnung des Reifenmantels wird durch die Vorrichtung auf einen Durchmesser beschränkt der unter dem normalen Profil liegt Bei einem Reifenkör-

per mit Radialverstärkungen kann ein entsprechendes Verfahren benutzt werden, indem auch seine radiale Ausdehnung mit der Schutzvorrichtung beschränkt wird.

Insbesondere kann die Schutzvorrichtung mit einem radial verstärkten Reifenmantel kombiniert werden, wie er in der US-Patentschrift 28 74 742 beschrieben ist, wenn die Schutzvorrichtung anstelle des Laufflächengurtes nach dieser Veröffentlichung verwendet wird. Dabei wird die Schutzvorrichtung so bemessen, daß dadurch der Reifenkörper in einer ovalen Form zusammengehalten wird. Der Reifendruck sichert die Schutzvorrichtung auf dem Reifen und verhindert einen Schlupf sowohl in Umfangs- als auch in Querrichtung.

Eine besonders vorteilhafte Kombination ergibt sich bei Anordnung einer Schutzvorrichtung auf einem Luftreifen, dessen Mantel durch schraubenförmig gewickelte Fäden verstärkt ist. Durch Kombination der Schutzvorrichtung mit einem solchen Schlauchreifenkörper wird eine für schweren Einsatz besonders geeignete Radeinheit gebildet, die auch sehr leicht für geringere Beanspruchung hergerichtet werden kann, indem die Schutzvorrichtung entfernt und durch einen Laufflächengurt ersetzt wird.

Duch die hier erwähnten Reifen werden die Schutzvorrichtungen vorgespannt und müssen deshalb kräftig genug sein, um die durch die Greifglieder angreifenden Drehmomente zusammen mit der Vorspannung aufzunehmen, die in einem 64"-Reifen in der Größenordnung von 45 400 Kp liegen kann. Bei Benutzung der Stahldrähte geringen Durchmessers, die schraubenförmig in den Gurten aufgewickelt sind, kann die erforderliche Gurtfestigkeit für besondere Art von Einsatzbedingungen erreicht werden, für die diese Reifen vorgesehen sind. Es kann unter Umständen schwierig sein, den Reifen im Umfang zu verringern, um eine schwere Schutzvorrichtung darauf anzuordnen. Es ist aber möglich, die Greifglieder und Gurte auf dem Reifenmantel anzuordnen, falls die Halteelemente 33 gewölbte Flächen in den Kanälen aufweisen, um die Gurte zu verkürzen, wenn die Kopfschrauben 32 festgezogen werden, um die Einspannbelastung zu erreichen. Ein Beispiel ist in Fig. 14 dargestellt Da der in den Mittelabschnitten des Halteelementes liegende Teil der schmiegsamen Trägergurte unbeweglich gehalten wird, führt der sich dadurch ergebende gewölbte Steg der Gurte in diesem Bereich nicht zu Schwierigkeiten.

In Fig.2 ist eine vollgegurtete Ausführungsform dargestellt, in welcher die Halteelemente 33 im wesentlichen in die Schutzvorrichtung eingearbeitet sind, so daß der Innendurchmesser der Schutzvorrichtung eine Gummifläche 70 hat die einen beträchtlichen Teil des Scheitels C des Reifenmantels 22 berührt. In einer solchen Ausführungsform ist der Reibungskoeffizient zwischen den aneinander liegenden Gummiflächen allgemein ausreichend, um eine Querbewegung der Schutzvorrichtung auf dem Mantel zu verhindern und eine angemessene Antriebskraft zur Übertragung des erforderlichen Drehmomentes zu gewährleisten. In F i g. 4 wird ein Ansatz 71 im mittleren Abschnitt jedes Halteelementes 33 benutzt und wird von einer ringsum führenden Rille 72 im Reifenmantel aufgenommen.

Wenn die Schutzvorrichtung über üblichen Reifenmänteln verwendet wird, die mit schräg verlaufender Verstärkung versehen sind und bei Ausbiegung ihren Umfang verkürzen, könnte die Schutzvorrichtung, deren Umfang konstant ist zu einer seitlichen oder Querverschiebung auf dieser Art Mäntel neigen. Die oben beschriebenen Zentriervorrichtungen werden deshalb insbesondere für Reifen mit schräg verlaufenden Einlagen und nicht für gurtfreie Radialmäntel verwendet. Auf Reifen mit Schrägbandeinlage und auf Radialgürtelreifen kann möglicherweise der Antrieb zwischen Schutzvorrichtung und dem Reifen nicht so positiv sein. Daher kann Schlupf in geringem Umfang zwischen diesem Reifen und der Schutzvorrichtung

κι erwartet werden. Ein positiver Antrieb kann durch eine nicht dargestellte mechanische Verbindung der Ansätze zwischen Schutzvorrichtung und diesen Reifen gefördert werden, falls erwünscht.

In der Ausführungsform nach Fig.5 reichen die Halteelemente mit Abschnitten 336 zwischen die schmiegsamen Trägergurte 35. Diese Teile bilden mit der Unterseite der zugehörigen Greifglieder 30 einen Begrenzungsanschlag, der das Ausmaß der Bewegung benachbarter Greifglieder begrenzt und eine Scherwirkung auf den Trägergurten verhindert wenn radial ablenkende Belastungen auf ein einzelnes Greifglied einwirken. Ähnliche Anordnungen können bei der Ausführungsform mit Doppelträgergurt, siehe Fig.6 und 6a, verwendet werden. Tatsächlich kann eine derart ausgebildete Schutzvorrichtung mit ensprechender Abwandlung, siehe Fig.6A, für ein übliches Raupenfahrzeug benutzt werden.

Innerhalb des Kanals 34 der Halteelemente 33 werden die Trägergurte 35 unbeweglich gehalten, wobei die Biegung an den Stellen auftritt, auf denen die Trägergurte aus diesen Kanälen austreten, sowie an den zwischen den Haltern sich erstreckenden Abschnitten. Die neutrale Zone N eines Trägergurtes ist durch eine gestrichelte Linie in Fig.8 dargestellt und liegt im wesentlichen in der Mitte jedes Trägergurtes. Wenn eine Biegung entlang dieser Achse auftritt, kann eine gewisse Verschiebung der Biegungsachse und der einzelnen Drähte in der Gurteinbettung erwartet werden, wenn die Belastung sich auf diese verstärkenden Fäden verteilt Es wird vermutet daß durch elastischen Fluß die einzelnen Drähte geringfügig sich verschieben, um die Belastung aufzunehmen, wobei die äußere Schicht W sich auf die Biegezone durch das elastomere Material bewegt da dafür keine Nettovolumenänderung innerhalb der elastomeren Kupplung erforderlich ist Da jeder Verstärkungsfaden oder eine Verstärkungsfadengruppe unabhängig betrachtet werden kann, mag die vorstehende Analyse etwas vereinfacht erscheinen, veranschaulicht jedoch wirklich, daß die Kupplung nicht starr im Sinne von Metall ist das körperlich gegen den Draht festgeklemmt wird. In dieser Kupplung können die Drähte sich in einem gewissen Ausmaß entlang ihrer Achse während der Biegung der Gurte bewegen und tun das auch und verringern dadurch hohe örtliche Spannung und/oder Kompressionsbelastungen an den einzelnen Drähten.

Der Aufbau einer bevorzugten Form eines Reifenkörpers 80 ist in Fig. 15 gezeigt Der Reifen hat einen ovalen Querschnitt wobei ein nicht dehnbarer Faden 81

bo schraubenförmig um ein torusförmiges elastomeres Futter 82 gewickelt ist und die sich ergebenden Schlaufen mit einer äußeren elastomeren Hülle 83 überdeckt sind. Die Luftkammer wird durch einen Ventilschaft 84 mit Luft gefüllt Wenn der Reifenkörper

ί>5 auf einer Felge angeordnet ist, wobei eine Schutzvorrichtung seinen äußeren Umfang umgibt bleibt die ovale Form erhalten, da der Reifen unter Druck steht und die Schutzvorrichtung nicht dehnbar ist Eine

Ausbiegung dieses Schlauchreifenkörpers tritt in den Seitenwänden auf und ermöglicht, daß der Außenumfang des Reifenkörpers im wesentlichen konstant bleibt, wobei er weniger oval in den Abschnitten des Reifenkörpers wird, die vom Ausbiegungspunkt abgelegen sind. In dieser Weise wird die Schutzvorrichtung stramm auf dem Reifen gehalten. Ein innerer Anschlag oder Puffer 85 kann benutzt werden, um die Ausbiegung zu beschränken. Eine Zentrierrippe 86 dient dazu, um mit entsprechend geformten Teilen einer Felge zur Anordnung des Reifens darauf zusammenzuarbeiten. Reifen 87 zur Verhinderung von Rollerscheinungen sind am radial inneren Teil der Seitenwände angeordnet und liegen innerhalb der schraubenförmig gewickelten Verstärkung. Sie verhindern, daß der Reifenkörper aufgrund von Seitenbelastungen von der Felge abrollt.

In der vorstehenden Beschreibung ist wiederholt auf nicht dehnbare Verstärkungsfaden Bezug genommen worden, z. B. auf hochzugfeste Stahldrähte mit Durchmessern von 0,127 — 1,27 mm, die in der Schutzvorrichtung verwendet werden. Andere Fäden, die den Zugfestigkeitsanforderungen entsprechen, können benutzt werden, falls sie eine Gesamtlängung von weniger als 5% zeigen. Für Zwecke dieser Beschreibung soll ein Faden oder ein Seil mit kleinem Durchmesser, das aus Fäden gebildet wird, die eine Gesamtlängung von

weniger als 5% haben, als nicht dehnbar im Sinne der Erfindung angesehen werden.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Halteelemente 33 zwischen dem Außenumfang des Reifenmantels 22 und den Trägergurten 35 liegen, die in den Kanälen 34 aufgenommen werden, die als Einschnitte ausgebildet sind. Da in dieser Ausführungsform die Trägergurte die radiale Dehnung des Reifens beschränken oder ihn gegenüber einer solchen Dehnung zusammenhalten, wird das elastomere Material zwischen den Flächen der Kanäle und den Umfangsverstärkungsdrähten unter eine merkliche Kompressionsspannung gebracht, welche die Haltefähigkeit der elastomeren Kupplung zwischen diesen Teilen erhöht, wenn die Schutzvorrichtung mit einem Luftreifen verwendet wird. Es ist zu beachten, daß in dieser Lage die zwischen dem Außenabschnitt der Greifglieder 30 und der Halteelemente 33 entwickelte Klemmwirkung verringert oder sogar darauf verzichtet werden kann, da die Beschränkung der Radialdehnung des Reifens eine ausreichende elastomere Kupplung für gewisse Zustände ermöglicht, z. B. wenn ein Greifglied zeitweilig lose liegt. Die hier beschriebenen Greifglieder können anstelle der dargestellten Metallstollen 31 Gummistollen oder austauschbare Metall- und Gummistollen aufweisen, die an den Greifgliedern 30 angeschraubt sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleit- und Reifenschutzvorrichtung für die Reifen von Erdbaufahrzeugen oder dergleichen mit mindestens einem Gurt aus Lagen von elastischem Material und einer in der neutralen Zone des Gurtes eingebetteten Verstärkungslage, die aus einem fortlaufenden, schraubenförmig gewickelten Verstärkungsfaden gebildet ist, dessen Schlaufen im wesentlichen parallel zueinander Hegen und der durch die Einbettung zwischen die Lagen aus elastischem Material von diesem allseitig umschlossen ist, und mit länglichen Greifgliedern, deren Längsachsen quer zur Reifenlaufrichtung liegen und die auf dem Gurt dicht gereiht mittels Halteelementen angeordnet sind, die den Gurt von der Reifenseite her mit entsprechend geformten Ausnehmungen zumindest teilweise umfassen und durch Schraubenverbindung oder dergleichen gegen ein Greifglied einspannen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaden (50) aus dehnungsfreiem Material mit sehr geringem Durchmesser besteht und die kanalartigen Ausnehmungen (34) der Halteelemente (33) derart bemessen sind, daß bei eingespanntem Gurt ein Abstand (A) zu dem jeweiligen Greifglied (30) verbleibt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, gleichen Durchmesser aufweisende Gurte (35) vorgesehen und durch Stege (36) aus elastischem Material verbunden sind, wobei jedes Halteelement (33) in Querrichtung über die ganze Breite der Gurtanordnung reicht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannbelastung der Gurte (35) an jedem Halteelement (33) mindestens 105 kg/cm² beträgt

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslage in dem Gurt (35) benachbart zur neutralen Zone (N) liegt

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß als Verstärkungsfaden (50) ein Stahldraht mit einem Durchmesser zwischen 0,127 mm und 1,270 mm verwendet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Verstärkungslagen in jedem Gurt (35) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Verstärkungslagen in den Gurten Gewebelagen (F) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der als Verstärkungsfaden verwendete Stahldraht mit Messing überzogen und mit dem elastischen Gurtmaterial durch Vulkanisieren verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (33) mit den Gurten (35) durch Vulkanisation fest verbunden sind.