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Lagerung des Endantriebs für Gleisketten-
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fahrzeuge, insbesondere Panzerkampfwagen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Lagerung des Endantriebs für Gleiskettenfahrzeuge, insbesondere Panzerkampfwagen,
mit einer einen Antrieb für die Gleisketten aufnehmenden Fahrzeugwanne mit jeweils
einem einer Gleiskette zugeordneten, durch die Wand der Fahrzeugwanne hindurchgeführten,
z.B. als Planetengetriebe ausgebildeten Endantrieb, der mit der Fahrzeugwanne verbunden
ist und das Kettenantriebsrad trägt.
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Gleisketten von Gleiskettenfahrzeugen laufen infolge der endlichen
Zähnezahl des Kettenrades und der damit sich ergebenden Polygonflächen am Kettenrad
mit ungleichförmiger Geschwindigkeit. Die Ablaufgeschwindigkeit wechselt zwischen
einem Größtwert, der bei tangentialem Ablauf an einem Kettenbolzen auftritt, und
einem Kleinstwert, der bei Ablauf zwischen zwei Bolzen liegt. Diese sich stetig
ändernde Ablaufgeschwindigkeit bewirkt periodische Beschleunigungen und Verzögerungen
der Fahrzeugmasse und
der Gleiskette, was nicht nur zu einem erhöhten
Verschleiß in den Kettengelenken und am Eingriff am Kettenrad, sondern auch bei
höheren Fahrgeschwindigkeiten zu einer ner äußerst starken Beeinträchtigung der
Mannschaft im Fahrzeug führt, da diese einer ständigen Rüttelbewegung ausgesetzt
sind.
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Weiterhin rühren diese periodischen Schwingungen zu einer starken
Beeinträchtigung der in einem Panzerkampfwagen vorgesehenen optischen Einrichtungen.
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Es ist zwar schon bekannt, neben dem Kettenradkranz einen mittels
Gummi elastisch abgefederten Ring anzuordnen, auf den die Gleiskette aufläuft, so
daß die sich aus der ungleichförmigen Geschwindigkeit der Gleiskette ergebenden
Stöße gemildert werden, da dieser elastisch gefederte Ring die Stöße aufnimmt und
dämpft. Nachteilig ist jedoch, daß der zur Abfederung des starren Ringes dienende
Gummi ständig einer Walkarbeit unterworfen ist, da der Gummi im Umschlingungsbereich
belastet, in dem verbleibenden, von der Kette nicht umschlungenen Bereich dagegen
entlastet ist. Diese ständige Walkarbeit führt zu einer Erhitzung und zu einer frühzeitigen
Ermüdung des Gummis.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die sich aus dem eingangs erläuterten
Polygoneffekt der Kette am Kettenrad ergebenden periodischen Schwingungen weitgehend
von der Fahrzeugwanne und den darin aufgenommenen Einrichtungen fernzuhalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Endantrieb
gegenüber der ihn tragenden Fahrzeugwanne Velastisch abgestützt und<allseitig>im
wesentlichen achsparallel bewegbar ist. Nach der Erfindung soll also die elastische
Abstützung so sein, daß sich der Endantrieb unabhängig von der Größe und Richtung
der einwirkenden Kräfte
stets nur im wesentlichen parallel zu sich
selbst verschieben soll, d.h. es soll nach Möglichkeit kein Schiefstellen des Endantriebes
eintreten. Die Tatsache, daß der Endantrieb allseitig elastisch bewegbar sein soll,
erfordert jedoch nicht, daß die die elastische Abstützung bildenden elastischen
Körper auch zwangsläufig über den gesamten Umfang des Endantriebes verteilt sein
müssen. Die sich aus der Veränderung der Ablaufgeschwindigkeit ergebenden periodischen
Beschleunigungen und Verzögerungen, die bei den bisher bekannten Ausführungen über
das Kettenantriebsrad auf den Endantrieb und von dort wegen der starren Verbindung
des Gehäuses dieses als Vorgelege ausgebildeten Endantriebs mit der Fahrzeugwanne
auf diese Übertragen wurden, werden nun aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
elastisch aufgenommen und können sich deshalb nicht mehr in dieser Weise auf die
Fahrzeugwanne und den darin aufgenommenen Instrumenten und Mannschaften auswirken.
Durch diese allseitige elastische Abstützung können auch die in seitlicher Richtung
sich ergebenden Schwingungen aufgenommen werden, die auftreten können, wenn die
Kettenbolzen an den beiden Kettenrädern nicht zur gleichen Zeit ablaufen.
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Da die auf den als Vorgelege ausgebildeten Endäntrieb einwirkenden
Kräfte nicht gleichmäßig auf den Umfang verteilt auftreten, empfiehlt es sich, daß
die Federhärte der elastischen Abstützung sowohl in Richtung radial zur Achse des
Endantriebs als auch in Richtung dieser Achse unterschiedlich über den Umfang des
Endantriebes verteilt ist.
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Die Federhärte kann somit den auftretenden Kräften entsprechend eingestellt
werden.
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Bei einer einfachen Ausgestaltung genügt es, wenn in erster Näherung
entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung
die Federhärte
der Abstützung in Achsrichtung des Endantriebs höher ist als in der Ebene senkrecht
zur Achse des Endantriebs. Hierdurch kann mit einer einfachen und raumsparenden
Abstützung ein schädliches Schiefstellen der Achse des Endantriebes und damit des
Kettenantriebsrades vermieden werden.
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Wenn die Einbauverhältnisse die Anordnung so großer elastischer Körper
nicht zulassen, daß auch die höchsten Belastungsspitzen aufgenommen werden können,
kann zur Vermeidung einer Überlastung der elastischen Körper der Federweg der elastischen
Abstützung durch starre Endanschläge begrenzt sein. Diese Begrenzung durch starre
Endanschläge kann auch dann erforderlich sein, wenn trotz unterschiedlich auftretender
Kräfte die Federhärte nicht dieser Unterschiedlichkeit angepaßt ist, da sie sonst
nur für bestimmte Belastungsspitzen ausgelegt und deshalb für den weitaus größten
Teil des Betriebs zu hart wäre.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß zur elastischen Abstützung ein elastomeres Material dient. Elastomere Materialien,
z.B. Gummi haben die vorteilhafte Eigenschaft, daß sie nicht nur als Feder sondern
auch als Dämpfer wirken. Dies ist bei der vorliegenden Erfindung insbesondere dann
von Vorteil, wenn die Einbauverhältnisse äußerst begrenzt sind, da man mit Körpern
kleiner Abmessung auskommt, die sowohl elastisch nachgeben als auch die auftretenden
Schwingungsbeschleunigungen dämpfen.
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Eine besonders einfache und deshalb für den nachträglichen Einbau
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Vorgelege zwei Stützplatten
aufweist, von denen sich eine in Richtung der Kettenzugkraft erstreckt und unter
Zwischenlage eines elastischen Körpers von außen an der Fahrzeugwanne anliegt, die
andere Stützplatte sich dagegen in entgegengesetzter Richtung erstreckt
und
unter Zwischenlage eines elastischen Körpers von innen an der Fahrzeugwanne anliegt.
Diese, in Draufsicht betrachtet, Z-förmige Abstützung des Endantriebs ermöglicht
in Verbindung mit der Verwendung von aus elastomerem Material bestehenden Abstützkörpern
eine Dämpfung sämtlicher Schwingungen, die sich aus dem Polygoneffekt der Kette
am Kettenrad ergeben ohne Rücksicht auf deren Richtung, da diese Lagerung des Endantriebs
ein elastisches und gedämpftes Ausweichen des Endantriebs gegenüber der Fahrzeugwanne
nach allen Richtungen gestattet.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es aus Gründen der statischen
Fixierung des Endantriebs in der Fahrzeugwanne vorteilhaft, wenn in Weiterbildung
der Erfindung jeweils an der einer Stützplatte gegenüberliegenden Seite der Fahrzeugwanne
eine weitere Stützplatte am Endantrieb vorgesehen ist, die sich unter Zwischenlage
eines elastischen Körpers an der Fahrzeugwanne abstützt. Hierdurch ist die Fahrzeugwanne
sowohl in Richtung des Kettenzuges als auch in der entgegengesetzten Richtung von
zwei am Endantrieb angeordneten Stützplatten aufgenommen, die zusammen eine U-förmige
Abstützung bilden. Bei dieser Ausgestaltung wird jeweils der eine elastische Körper
durch die statische Kettenzugkraft auf Druck und der gegenüberliegende elastische
Körper auf Zug beansprucht, während die Schwingungsstöße in Form von Scherkräften
in die elastischen Körper eingehen. Zur Aufnahme solcher Kräfte eignet sich am besten
Gummi, da Gummi auf Druck beansprucht eine größere Federhärte und geringere Federwege
zeigt als bei einer Beanspruchung auf Schub. Da der Kettenzug bei dieser Ausgestaltung
mit den Stützplatten im wesentlichen Zug- bzw. Druckbeanspruchungen hervorruft,
die periodischen Schwingungen jedoch als Schubbeanspruchungen in die Gummiabstützung
eingehen, wird einerseits ein Schrägstellen des Endantriebs vermieden und andererseits
eine weiche und gut gedämpfte Aufnahme der periodischen Schwingungen erzielt.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung, die günstigere Voraussetzungen
bei der Berücksichtigung der ungleichmäßig auftretenden Kräfte bietet, besteht darin,
daß der Endantrieb von einem elastomeren, ringförmigen Körper umgeben ist, der sich
sowohl an der Fahrzeugwanne als auch am Endantrieb abstützt.
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Damit die sich aus der Anordnung eines ringförmigen Körpers ergebenden
grundsätzlichen Vorteile in besonders vorteilhafter Weise genutzt werden können,
empfiehlt sich eine Ausgestaltung, bei der der elastische Ring zwischen einem inneren,
mit dem Endantrieb fest verbundenen Stützring und einem äußeren, mit der Fahrzeugwanne
fest verbundenen Stützring angeordnet ist, die zwischen sich einen Spalt mit parallelen
Wänden begrenzen, die mit der Achse des Endantriebs einen über den Umfang gleichbleibenden
oder sich ändernden Winkel zwischen 0 und 90 ° einschließen.
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Durch Wahl eines geeigneten Winkels, den die parallelen Wände des
Spaltes mit der Achse des Endantriebes einschließen, läßt sich für die jeweilige
Richtung der günstigste Belastungszustand bezogen auf den elastomeren Ring einstellen.
Je nachdem, wie dieser Winkel gewählt ist, treten die in den elastomeren Ring eingeleiteten
Kräfte als Druck- oder Schubkräfte bzw. als Kombination dieser Kräfte auf.
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Diese schräge Einstellung ist nicht nur auf ringförmige Körper beschränkt,
sondern kann auch bei den StUtzplatten zur Anwendung kommen, bei denen die elastischen
Körper in Form von flachen Kissen ausgebildet sind.
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Bei einem Winkel von 0 ° kann zur Vereinfachung der Gehäusemantel
des Endantriebs als innerer Stützring dienen.
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Eine Anpassung an die in verschiedenen Richtungen mit unterschiedlicher
Intensität auftretenden Kräfte kann
nicht nur durch die weiter
oben erwähnte winkelmäßige Einstellung des elastischen Ringes zur Aufnahme von Schub-und
Druckkräften sondern auch dadurch erzielt werden, daß der Ring aus elastomerem Material
ebenso wie die zugeordneten Stützringe über den Umfang gesehen unterschiedlich breit
ausgeführt sind, wobei die Breite des elastischen Ringes derjenigen der Stützringe
angepaßt ist. Der elastomere Ring wird daher nach diesem Merkmal der Erfindung an
derjenigen Stelle breiter ausgeführt sein, die aufgrund des Kettenzuges besonders
stark belastet ist.
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Eine weitere Anpassungsmöglichkeit der elastischen Abstützung in
bezug auf die auftretenden Kräfte ergibt sich dadurch, daß der elastische Ring über
den Umfang unterschiedlich dick ausgeführt ist.
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Alle möglichen Ausführungsformen haben ein Ubergeordnetes Merkmal
gemeinsam, das darin besteht, daß die elastische Abstützung auf demjenigen Bereich
des Endantriebes beschränkt ist, der dem Durchtritt durch die Fahrzeugwanne zugeordnet
ist. Es ergibt sich somit eine Lagerung nur am einen Ende des Endantriebes, die
im Prinzip mit einer freiliegenden Lagerung vergleichbar ist. Diese Ausgestaltung
hat den Vorteil, daß man mit einem äußerst geringen Platzbedarf auskommt, was gerade
bei Panzerkampfwagen von außerordentlicher Bedeutung ist, Selbstverständlich kann
bei vorhandenem Platz der Endantrieb auch zwei solcher elastischer Abstützungen
aufweisen.
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Die Ausführungsform mit einem den Endantrieb umSassenden elastischen
Ring bietet den Vorteil, daß dieser Ring gleichzeitig die Abdichtung zwischen dem
Endantrieb und der Fahrzeugwanne bilden. Eine zusätzliche Abdichtung ist
deshalb
nicht notwendig.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand schematischer Ausführungsbeispiele
erläutert. In dieser Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Fahrzeugwanne
eines Gleiskettenfahrzeuges mit einem nach der Erfindung abgestützten Endantrieb;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform
und Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung.
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In einer Fahrzeugwanne 1 eines Gleiskettenfahrzeuges, beispielsweise
eines Panzerkampfwagens ist im Bereich des hinteren Endes dieses Fahrzeuges ein
Getriebe 2 vorgesehen, das mit einem Endantrieb 3, welcher als Planetengetriebe
ausgebildet ist, mittels einer ein Schiebestück aufweisenden Kardanwelle 4 bzw.
mittels eines Gelenk-Schiebestückes verbunden. Der Endantrieb 3 ist durch eine Öffnung
5 in der Fahrzeugwanne 1 durchgeführt und weist zwei einander entgegengesetzt gerichtete
Stützplatten 6 auf, von denen die in Richtung des Kettenzuges, der durch den Pfeil
7 angedeutet ist, außerhalb der Fahrzeugwanne 1 und die in entgegengesetzter Richtung
verlaufende Stützplatte im Inneren der Fahrzeugwanne 1 liegt. Beide Stützplatten
sind über elastische Körper 8, die aus elastomerem Material bestehen, gegen die
Fahrzeugwanne 1 abgestützt. Die Stützplatten 6 sind an dem Gehäusemantel 9 des als
Endantrieb 3 dienenden Seitenvorgeleges befestigt. Durch diese Anordnung der Stützplatten
6 ist eine Z-förmige Abstützung des Endantriebes 3 gegenüber der Fahrzeugwanne 1
erzielt und die elastischen Körper 8 werden durch den Kettenzug 7 auf Druck beansprucht.
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Mit strichpunktierten Linien sind weitere Stützplatten 10 dargestellt,
die mittels elastischen Körpern 11, die ebenso wie die Körper 8 ausgebildet und
aus Gummi bestehen können, mit der Fahrzeugwanne 1 verbunden sind.
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Die Stützplatten 10 und die elastischen Körper 11 sind jeweils den
Körpern 8 und den Stützplatten 6 gegenüberliegend angeordnet, so daß die Wand der
Fahrzeugwanne 1 jeweils U-förmig umfaßt ist. Die elastischen Körper 11 werden aufgrund
des Kettenzuges 7 auf Zug beansprucht.
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In Fig. 1 ist mit 12 ein Kettenantriebsrad bezeichnet, das auf einer
Antriebsnabe 13 des Endantriebes 3 sitzt. Die sich aus dem Polygoneffekt der nicht
dargestellten Gleiskette am Kettenantriebsrad 12 ergebenden periodischen Schwingungen
werden im wesentlichen in Form von Schubkräften in den elastischen Körpern 8 und
11 aufgenommen und so stark gedämpft, daß sie keine Beeinträchtigungen der im Fahrzeuginneren
vorgesehenen Instrumente darstellen können.
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Um die mit dem statischen Kettenzug und der Überlagerten hohen Antriebsleistung
belasteten elastischen Körper 8 und 11 in Schubrichtung nicht zu Überlasten, bzw.
die Fläche der elastischen Körper nicht für die nur selten und kurzzeitig auftretende
Höchstlast auslegen zu müssen, was an dem Platzmangel scheitern könnte, wird der
Federweg durch starre Endanschläge begrenzt, die durch die Fahrzeugwanne 1 und dem
Gehäusemantel 9 gebildet sind, d.h. der Gehäusemantel 9 liegt sich an die Fahrzeugwanne
1 an, wenn der mit Doppelpfeil 14 bezeichnete Federweg erschöpft ist.
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In Fig. 2 ist eine abweichende Ausführungsform dargestellt,
bei
der zwischen einem fest mit dem Gehäusemantel 9 des Endantriebes 3 befestigten Stützring
15 und einem mit der Fahrzeugwanne I fest verbundenen Stützring 16 ein umlaufender
Spalt 17 verbleibt, der von parallelen Wänden 18 und 19 der Stützringe 15 und 16
begrenzt ist. In dem Spalt 17 ist einelastischer, beispielsweise aus Gummi bestehender
Ring 20 angeordnet.
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Die den Spalt 17 begrenzenden Wände 18 und 19, die untereinander
parallel verlaufen, bilden mit der Achse 21 des Endantriebes 3 einen Winkel, welcher
im dargestellten Beispiel etwa 45 0 beträgt. Durch diese schräge Anordnung werden
Kräfte, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.l als Druckkräfte auf die elastischen
Körper 8 einwirken, bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 teilweise als Schubkräfte
aufgenommen. Hierdurch läßt sich eine Anpassung der Schub- und Druckbelastungen
an die tatsächlichen Erfordernisse erzielen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind zur elastischen Abstützung
des Endantriebes 3 ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 Stützplatten 6
und elastische Körper 8 vorgesehen, die sich an der Fahrzeugwanne 1 abstützen. Darüber
hinaus ist mit der Fahrzeugwanne 1 ein Stützring 22 verbunden, der zusammen mit
dem zylindrischen Gehäusemantel 9 des Endantriebes 3 einen Spalt 23 begrenzt, in
dem ein elastischer Ring 24 angeordnet ist, welcher über seinen Umfang gesehen,
unterschiedlich breit ausgeführt ist. Der elastische Ring ist in Richtung des Kettenzuges
7 breiter ausgeführt als in der entgegengesetzten Richtung.
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Auf diese Weise ergibt sich im vorderen, d.h. in Richtung des Kettenzuges
7 gesehenen Bereich eine größere Druckauflagefläche, so daß die elastischen Körper
8 nicht in d-em starken Maße durch den Kettenzug 7 auf Schub beansprucht sind, wie
dies bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Fall ist.
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