DE2343770C3 - Spurkettenanordnung für Kettenfahrzeuge - Google Patents
Spurkettenanordnung für KettenfahrzeugeInfo
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
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- B62D55/0842—Tracked vehicle with track carriages suspended on three points, e.g. by an equaliser bar
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Description
.30 Die Enindung bezieht sich auf eine Spurkettenanordnung
für Kettenfahrzeuge gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei üblichen Spurkettenfahrzeugen ist auf beiden Seiten des Fahrzeugs je eine Spurkette um ein vorderes
j5 Leerlaufrad und ein hinteres Antriebsrad und ggf. um
dazwischen angeordnete Stützräder derart herumgelegt, daß die Kette eine flache Ellipse bildet.
Dabei dient das Antriebsrad nicht nur zum Antrieb der Kette, sondern muß einen wesentlichen Teil des
Fahrzeuggewichtes tragen und die während des Betriebes auftretenden Stöße aufnehmen. Auch ist das
Antriebsrad nahe am Boden angeordnet, wodurch es der Gefahr der Beschädigung und besonders starker
Abnutzung ausgesetzt ist. Der Umschlingungswinkel der Kette um das Antriebsrad liegt nahe bei 180°,
wodurch die Kettenzapfen und -lager bei der Fahrt übermäßig belastet werden. Eine solche Kettenanordnung
ist z. B. in der DE-PS 7 10 668 beschrieben, die eine
Kettenanordnung zeigt, bei der zwischen einem vorderen, angetriebenen und daher die Kette antreibenden
Rad und einem hinteren Leerlaufrad an Federgestellen angeordnete Stützrollen vorgesehen sind.
Dreieckige Spurkettenanordnungen sind ebenfalls aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt, insbesondere
z. B. aus der US-PS 26 50 104, die die Anordnung in Form eines gleichschenkligen Dreiecks zeigt, wobei das
antreibende Rad in der Mitte über zwei Führungs- oder Spannrädern liegt, die in Längsrichtung auseinanderliegend
drehbar an einem Hilfsrahmen gelagert sind, der außerdem ein Rollengestell für Stützrollen aufweist und
mittels zwei Querträgern, die auf beiden Seiten des Fahrzeugs am Hauptrahmen vorspringen, mit diesem
starr verbunden sind.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spurkettenanordnung für
f:leiskettenfahrzeuge zu schaffen, bei der der unmittel-
! , in die Kette eingreifende Teil des Antriebes (Antriebsrad) genügend hoch angebracht ist, um gegen
Beschädigung geschützt zu sein, wobei die Kraftübertragung zu diesem Antriebsteil verhältnismäßig einfach
•ein, das Antriebsrad eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen und auch bei starker Stoßbelastung ausreichend
stabil sein solL
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Spurkettenanordnung in der Merkmalskombination
gemäß Anspruch 1 geschaffen. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in de~
nachfolgende;· Beschreibung anhand der Zeichnung ausführlich erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht des Spurketten-Fahrzeugs,
F i g. 2 ein Schema der dreieckförmigen Spurkettenanordnung mit den geometrischen Beziehungen,
F i g. 3 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung, in der verschiedene Anordnungen des Antriebsrades schemaiisch
angedeutet sind,
Fig.4 die Ansicht eines Schnittes in Richtung
IV... IV der Fig. 1, die Anordnungeines Antriebsrades
und eines Kettenrollenrahmens am Hauptrahmen des Fahrzeugs darstellend.
In F i g. 1 ist ein Kettenfahrzeug 10 dargestellt, zu welchem ein Hauptrahmen 11 gehört sowie ein Paar
von in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Leerlauf- oder spannrädern 12 und 13 mit
glatter oder gezähnter Lauffläche, die an einer Rollen-Aufhängung oder einem Hilfsrahmen 14 mit
Hilfe von Achsen 15 bzw. 16 drehbar angebracht sind. Der Hilfsrahmen 14 umfaßt teleskopisch ineinander
angeordnete Teile 17 und 18, wobei das Teil 17 arr Hauptrahmen 11 mit Hilfe eines gewöhnlichen, sich
quer durch die Rahmen 11 und 14 erstreckenden Wellenzapfens 19 aufgehängt ist Ein passender, nicht
gezeichneter Spannfeder-Mechanismus ist zwischen J5 und innerhalb der Teile 17 und 18 angeordnet.
Ein Antriebsrad 20 mit einer Vielzahl von daran angeformten Zähnen 21 ist mit Hilfe einer Antriebswelle
22, die das Endglied eines Getriebesystems bildet, direkt am Hauptrahmen 11 angebracht, siehe F i g. 4.
Das Antriebsrad 20 ist, wie Korridor »R«\n F i g. 2 zeigt, näher zu dem ersten Leerlaufrad 13 als zu dem zweiten
Rad 12 gelegen. Eine Verbrennungskraftmaschine 23 ist mit der Antriebswelle 22 durch eine Abfolge von
Übertragungsmitteln verbunden, zu denen ein Drehmoment-Wandler 24, eine Ausgangswelle 25, ein Schaltgetriebe
26, eine Ausgangswelle 27 aus dem Schaltgetriebe, ein auf der Welle 27 befestigtes Antriebsritzel 28 und
ein mit dem Ritzel 28 verzahntes Tellerrad 29 gehören. Diese Übertragungsmittel sind in der Längsrichtung
zwischen der Kraftmaschine 23 und dem Antriebsrad 20 angeordnet, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, wobei ein
Teil davon unterhalb der Antriebsachse 22 des Rades 20 untergebracht ist.
Eine endlose Spurkette 30 zieht sich in dreieckähnlieher
Form um das Antriebsrad 20 und die Spannräder 12 und 13 herum. Die Spurkette 30 besteht aus einer
Vielzahl von Kettengliedern 31, die miteinander durch Anordnungen 32 von Zapfen und Lagern drehbar
verbunden sind, und einer Vielzahl von Spurplatten 33, die in üblicher Weise an den Kettengliedern 31 befestigt
sind. Wie in den F i g. 1 und 4 gezeigt, greifen die Zähne 21 des Triebrades 20 in Zapfen- und Lager-Anordnungen
32 der Kette 30 ein, wobei die Anordnungen 32 Triebelemente bilden, um die Kette 30 normalerweise
im Uhrzeigersinne anzutreiben, wodurch das Fahrzeug 10 in Richtung seiner Längsachse vorwärts bewegt wird.
In Fig. 1 ist weiter eine Aufhänge-Einrichtung mit einem Rollengestell 35 dargestellt, welches drehbar
aufgehängte Stützrollen 36 aufweist, die in den zwischen den Spannrädern 12 und 13 gelegenen Teil der Kette 30
eingreifen. Wenigstens ein weiteres Paar von Stützrollen 37 und 38 stützt den Teil der Kette 30, der sich
zwischen dem Leerlaufrad 12 und dem Antriebsrad 20 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform sind die Rolle 37
am Hauptrahmen 11 und die Rolle 38 auf dem Teil 17 des Hilfsrahmens 14 montiert.
In F i g. 2 sind eine Reihe bei Fahrzeugen wie dem dargestellten Traktor angewandter, geometrischer
Beziehungen erläutert. Ein mit »a« bezeichneter, zwischen einer horizontalen, die Achsen Ci und Ci der
Spannräder 13 bzw. 12 schneidenden Linie und dem gerade oder annähernd gerade verlaufenden, sich
zwischen dem Spannrad 13 und dem Antriebsrad 20 erstreckenden Teil der Kette 30 gelegener Winkel ist
aus einem Bereich zwischen 30° und 90° auszuwählen. Bei einem Winkel kleiner als 30° würde der Wellenzapfen
19 derart in eine übermäßig niedrige Lage gerückt, daß die Bodenfreiheit beeinträchtigt und der Zapfen 19
zu nahe an die Kettenteile herankommen würde. Bei einem Winkel über 90° würde das Antriebsrad 20 so
weit nach hinten gerückt, daß es zu nahe an gegebenenfalls hinten montierte Arbeitsgeräte, z. B.
Grabenzieher, herankommen und eine übermäßig lange Kette erforderlich würde.
D\, der horizontale Abstand zwischen der Achse G
und der Achse Ci des Antriebsrades 20, ist wesentlich
kleiner als D2 (einschließlich Di = O), wobei D2 der
Horizontalabstand zwischen den Achsen C2 und C3 ist.
Eine derartige Beziehung stellt sicher, daß das Antriebsrad 20 an den am besten ausgewählten Platz
hinsichtlich solcher Entwurfs-Bedingungen kommt wie Gewichtsverteilung, Anordnung des Getriebe-Zuges,
Übersicht und Bodenfreiheit. Ch, der Vertikalabstand zwischen den Achsen C\ und C3, ist nicht größer als
0,6 · Da, damit der Schwerpunkt des Fahrzeugs 10 lief genug liegt, um das Fahzeug zu stabilisieren.
Der Umschlingungswinkel »w« des Antriebsrades 20 wird durch eine gedachte, die Achsen C3 und C*
schneidende Linie »B« halbiert. Der Umschlingungswinkel »w« ist kleiner als 115° (wenn »a« = 90° ist) und ist
groß genug, um den Eingriff von mindestens zwei Zähnen 21 in die Triebglieder 32 der Kette 30
zuzulassen. Der kleinstmögliche Umschlingungswinkel »iv« gleicht der Anzahl der wirksamen, mit der Kette im
Eingriff befindlichen Zähne (N2) · 360° geteilt durch die
gesamte Zahl der zum Eingriff fähigen, wirksamen Zähne des Antriebsrades.
Weniger als zwei Zähne sollen nicht im Eingriff sein, da ein Zahn überbelastet werden und die Kette aus dem
Eingriff herausspringen könnte. Ein Umschlingungswinkel größer als 115° würde dieselben nachteiligen Folgen
haben wie oben für einen Winkel »a« größer 90° erwähnt.
Der Ausdruck »wirksame Zähne« wird hier für diejenigen Zähne benutzt, die so angeordnet sind, daß
sie mit entsprechend gelegenen Triebteilen der Kette (d. h. den Zapfen- und Lager-Anordnungen 32 der Kette
30) in Eingriff kommen können. Beispielsweise zeigt Fig. 1 drei Zähne in wirksamen Eingriff mit Triebteilen
der Kette 30. Das Antriebsrad 20 der Fig. 1, bei dem wechselweise Zähne nicht im Eingriff mit der Kette 30
sind, vv,rd als »Folgezahn-Antriebsrad« bezeichnet. Diese Konstruktion soll die Lebensdauer der Zähne
verlängern.
Bei der dargestellten Ausführungsform hat das
Antriebsrad 20 eine Anzahl von siebenundzwanzig daran angeformten Zähnen 2t, der Umschlingungswinkel
»w« liegt (nach F i g. 2) nahe bei 80°, der Winkel »a« und der Winkel »tx<
liegen ungefähr bei 66° bzw. 18". Das Antriebsrad 20 liegt hoch genug, so daß es vor
Beschädigung -eschützt ist. Das Antriebsrad 20 bewirkt nur die Kraftübertragung auf die Kette 30 und stellt
daher kein tragendes Konstruktionsteil für das Fahrzeug und gegebenenfalls daran angebrachte Arbeitsgeräte
dar. Die Lage des Antriebsrades 20 senkrecht unter dem Führerstand 45 hilft, die Übersicht des Fahrzeugführers
zu vergrößern.
Diese Beziehungen werden durch die F i g. 3 verdeutlicht. Zum Beispiel nimmt bei einer Lage des
Antriebsrades bei 20a die Kette die Form eines gleichschenkligen Dreiecks an, wodurch eine Reihe der
vorerwähnten Probleme auftauchen. Muß in gewissen Anwendungsfällen das Rad 20 an der Stelle 20b
angeordnet werden, d. h. im vorderen statt im hinteren Teil des Fahrzeugs, so müßte man das Antriebssystem
und die damit verbundenen Fahrzeugteile entsprechend umändern und passend umordnen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Spurkettenanordnung für Kettenfahrzeuge, welche zum Antrieb der Ketten auf jeder Seite des
Fahrzeugs ein in die Kette eingreifendes Antriebsrad und, insbesondere zum Spannen der Ketten, am
Rahmen unterhalb des Antriebsrades angeordnete, vordere und hintere Leerlaufräder sowie Stützrollen
für die Kette aufweisen, gekennzeichnet durch die Kombination der teilweise für sich
bekannten Merkmale, daß
a) das Antriebsrad (2) drehbar direkt -in jeder
Seite eines Hauptrahmens (II) derart angebracht ist, daß es in Längsrichtung zwischen und
in der Vertikalen über einem jeweiligen Paar der Spannräder (12 und 13) und außerdem
näher zu einem ersten Spannrad (13) dieses Paares als zu einem zweiten Spannrad davon
angeordnet ist, so daß sich für die um das Antriebsrad (20) und das jeweilige Paar der
Spannräder herumziehende, endlose Spurkette (30) die ungefähre Form eines ungleichseitigen
Dreiecks ergibt,
b) die Spannräder (12 und 13) drehbar an einem Hilfsrahmen (14) gelagert sind, zu welchem ein
Rollengestell (35) für Stützrollen (36) gehört und welcher vermittels eines in Längsrichtung
zwischen den Spannrädern (12 und 13) angeordneten Wellenzapfens (19) drehbar mit dem
Hauptrahmen (11) verbunden ist, und
c) die Drehachse (Antriebswelle 22 bzw. d) des
Antriebsrades (20) und die Wellenachse (C4) der Antriebswelle bzw. Wellenzapfen (19) so
zueinander angeordnet sind, daß ihre Verbindungslinie (B) den Umschlingungswinkel (w) der
Spurkette (30) um das Antriebsrad (20) halbiert.
2. Kettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel (w)
kleiner als 115° und so groß ist, daß wenigstens zwei Zähne (21) des Antriebsrades (20) zum Antreiben mit
jeweiligen Triebelementen (Anordnung 32) der Kette (30) im Eingriff sind, und daß der Umschlingungswinkel
(w) größer ist als 360° mal Anzahl der im Eingriff befindlichen Zähne (21) geteilt durch die
Gesamtzahl der zum Eingriff fähigen Zähne (21) des Antriebsrades (20).
3. Kettenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel
(w) um das Antriebsrad (20) nahe bei 80° liegt.
4. Kettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gerader, sich zwischen dem
Antriebsrad (20) und dem ersten Spannrad (13) erstreckender Teil der Kette (30) und eine gedachte,
die Drehachsen (Ci bzw. C;) des ersten (13) und des zweiten (12) Spannrades schneidende Linie einen
eingeschlossenen Winkel (a) in der Größe von 30° bis 90° festlegen.
5. Kettenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (a) zwischen Kette
und der gedachten Linie nahe bei 66° liegt.
6. Kettenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der
die Achsen (Ci und C?) der Spannräder (13 bzw. 12)
schneidende Linie und einem geraden, sich zwischen dem Antriebsrad (20) und dem zweiten (12) der
Spannräder erstreckenden Teil der Kette (30)
eingeschlossener Winkel (b) nahe bei 18° liegt.
7. Kettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalabstand (D3)
zwischen der Drehachse (G) des ersten (13) Spannrads und der Drehachse (Antriebswelle 22
bzw. C3) des Antriebsrades (20) nicht größer ist als 0,6 mal den Horizontalabstand (A) zwischen der
Drehachse (16 bzw. Ci) des ersten (13) und derjenigen (15 bzw. C2) des zweiten (12) Spannrads.
8. Kettenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den am Hilfsrahmen
(14) angebrachten Rollen (36) des Rollen-Gestells (35), die in den sich zwischen den Spannrädern
(12 und 13) erstreckenden Teil der Kette (30) eingreifen, noch je eine Rolle (37 bzw. 38) auf dem
Hauptrahmen (11) und auf dem Hilfsrahmen (14) angebracht ist, um in den Teil der Kette (30)
abstützend einzugreifen, der sich zwischen dem Antriebsrad (20) und dem zweiten (12) Spannrad
erstreckt.
9. Kettenanordnung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen (14) aus zwei
teleskopisch ineinander angeordneten Teilen (17 und 18) mit einem in ihrem Innern aufgenommenen
Federspannmechanismus besteht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CATERPILLAR INC., PEORIA, ILL., US |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: WAGNER, K., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |