DE3543518A1 - Elektrisches antriebssystem fuer kettenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für Kettenfahr­ zeuge, wobei jede endlose, aus gelenkig miteinander verbundenen Ketten­ gliedern bestehende Kette eines Fahrzeugs von mehreren gesteuerten und/oder geregelten E-Motoren direkt angetrieben wird.

Ein direkter Raupenkettenfahrzeugantrieb, der kennzeichnend für den Stand der Technik ist, ist in der DE-OS 26 21 374 beschrieben und dargestellt. Für den Antrieb werden anstelle der Fahr-, Wende- und Lenkgetriebe mehrere Gleichstrommotoren und eine elektronische Regel­ einrichtung verwendet, die die Gleichstrommotoren auf beiden Fahrzeug­ seiten bei Geradeaus-, Berg- oder Talfahrten auf gleiche Drehmomente sowie auf gleichbleibende Drehzahlen und bei Kurvenfahrt auf voneinander abweichende Drehzahlen und dadurch bedingte unterschiedliche Drehmo­ mente regeln. Die Kettenantriebsräder besitzen beidseitig Triebkränze für die Kettenbewegung, und die Kettenglieder jeder Kette weisen üblicher­ weise auf ihrer Längsachse Führungszähne sowie auf beiden Seiten da­ neben Mittel für ihren Antrieb durch die Triebkränze auf. Dies erfor­ dert nicht nur einen großen Aufwand, sondern es tritt durch die Kraft­ übertragung an den Kettenantriebsrädern und den Ketten starker Ver­ schleiß auf, der den Wirkungsgrad beeinträchtigt. Die sich durch den Verschleiß lockernden Ketten müssen von Zeit zu Zeit nachgespannt werden. Diese Maßnahme ist aber zeitaufwendig und während des Fahr­ zeugeinsatzes nicht durchführbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches An­ triebssystem der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem der Auf­ wand sowie der Verschleiß möglichst gering sind und ein geräusch­ armer Bewegungsablauf gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausbildung schafft durch die elektromagnetischen Kräfte praktisch universelle Einsatzmöglichkeiten. Insbesondere ergibt sich der Vorteil, daß das Antriebssystem trotz seines sehr einfachen Aufbaus aus nur wenigen Einzelteilen eine sichere exakte Kraftüber­ tragung ermöglicht, weil die Kette Bestandteil des Motors ist. Schließ­ lich sind auch die erforderlichen Zusatzteile äußerst unempfindlich gegen Defekte und Störungen untergebracht, so daß in der Regel zu­ sätzliche Wartungskosten nicht entstehen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und nach­ stehend anhand einer schematischen Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kettenfahr­ zeugs mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1, wo­ bei nur die für die Erfindung wesentlichen Gegenstände gezeichnet sind;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 2, in dem die Kette der besseren Übersicht wegen wegge­ lassen ist;

Fig. 4 eine Einzelheit und zwar einen Ausschnitt der Kette im Querschnitt;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Antriebssystems nach der Erfindung.

Auf beiden Längsseiten des Kettenfahrzeugs 1 befindet sich ein Ketten­ laufwerk, bestehend im wesentlichen aus je einer endlosen Kette 2, die aus mehreren Kettengliedern 3 mit Führungszähnen 4 zusammengesetzt sowie um zwei am Fahrzeug befindliche Umlenkräder 5 und 6 geführt ist und mit einer Antriebsvorrichtung in Wirkverbindung steht. Das Kettenobertrum 7 ist über mehrere, in einer horizontalen Ebene mit Abstand hintereinander starr am Fahrzeug angeordneten Stützrollen 8 geführt, wogegen das Kettenuntertrum 9 gegen mehrere am Fahrzeug angelenkte und unter Federeinwirkung stehende Laufrollen 10 abgestützt ist.

Als Antriebsvorrichtung dient hierbei ein direkt auf die Kette 2 ein­ wirkendes elektrisches Antriebssystem in Form von Linearmotoren. Die Kette 2 ist als Käfigläufer für mindestens einen Linearmotor 11 ausgebildet, wobei die einzelnen Kettenglieder 3 Elemente des Käfig­ läufers sind und als Käfigankereinschlüsse integrierte Bestandteile 12 aus gut leitendem Material, wie z.B. Kupfer besitzen.
Der Stator 13 jedes linearen Antriebsmotors 11 ist mittels einer Halte­ rung 14 am Fahrzeuggehäuse befestigt sowie dem Kettenobertrum 7 zuge­ ordnet und besteht aus zwei Teilen 15, 15′. Die beiden Statorteile 15, 15′ sind paarweise derart zueinander angeordnet, daß sich beidseitig der Kette 2 je ein Statorteil befindet. Zwischen den beiden Statorteilen 15, 15′ ist in der Halterung 14 eine in Längsrichtung verlaufende Nut 16 für die Führungszähne 4 der Kette 2 vorgesehen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel besteht der lineare Antriebsmotor 11 statorseitig aus mehreren gleichen Abschnitten 17 mit je zwei Stator­ teilen 15, 15′ und eigener Halterung 18. Mit dieser Halterung 18 ist der Abschnitt 17 am Fahrzeuggehäuse aufgehängt und lösbar mit diesem befestigt. Gleichzeitig sind durch die Halterung 18 die Statorteile 15, 15′ und ihre elektrischen Verbindungen gegen äußere Einflüsse geschützt untergebracht.

Jeder dieser Motorabschnitte 17 befindet sich jeweils zwischen zwei in Fahrtrichtung bzw. Bewegungsrichtung der Kette 2 hintereinander angeordneten Stützrollen 8.

Um eine maximale Antriebskraft des Linearmotors 11 zu erlangen, ist zwischen der über die Stützrollen 8 geführten Kette und den Stator­ teilen 15, 15′ ein wesentlich konstanter Spalt vorhanden, der als sogn. Luftspalt auf vorbestimmte Abmessungen gehalten wird.

Da die Kette 2 selbst einen Teil des Linearmotors 11 bildet, kann auf weitere bewegte Teile verzichtet und die Antriebskraft über einen ver­ gleichsweise langen Fahrzeugabschnitt oder über längere Stationen ver­ teilt gleichmäßig und für die Kette 2 schonender aufgebracht werden.

Falls bei umlaufender Kette 2 zwischen den metallischen Laufplatten bzw. aus Gummi bestehenden Laufpolstern 19 der einzelnen Ketten­ glieder 3 Fremdkörper, wie Steine, Erdreich oder dergl., eingedrungen sein sollten, so können diese beim Passieren der Stützrollen 8 durch die Aussparungen für die Stützrollen im Stator bzw. zwischen den an den Stützrollen angrenzenden Abschnitten des Stators aus dem Antriebs­ system ausgeschieden werden.

Claims (5)

1. Elektrisches Antriebssystem für Kettenfahrzeuge, wobei jede endlose, aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern bestehende Kette eines Fahrzeugs von mehreren gesteuerten und/oder geregelten E-Motoren direkt angetrieben wird, da­ durch gekennzeichnet, daß jede Kette (2) als Käfigläufer für mindestens einen Linearmotor (11) ausgebildet ist, gut leitende metallische Einlagen (12) sowie mittig Führungszähne (4) und einen wesentlich konstanten Luftspalt zum Stator (13) des Linear­ motors (11) aufweist und ferner zum Steuern der auf beiden Fahr­ zeugseiten befindlichen Linearmotoren Regeleinrichtungen vorge­ sehen sind.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Einlagen (12) in jedem Kettenglied aus mehreren berührungsfrei nebeneinander angeordneten Stäben bestehen.

3. Antriebssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der metallischen Einlagen (12) auf Kupfer basiert.

4. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (13) jedes linearen Antriebsmotors (11) am Fahrzeug­ gehäuse mittels einer Halterung (14) befestigt ist, aus paarweise beabstandet zueinander angeordneten Statorteilen (15, 15′) be­ steht, die sich beidseitig unterhalb der Kette (2) befinden und zwischen sich eine Längsnut (16) für die Kettenführungszähne (4) aufweisen, ferner jeder Linearmotor (11) dem Kettenobertrum (7) zugeordnet ist und entweder Aussparungen für die Stützrollen (8) aufweist oder aus mehreren gleichen Abschnitten (17) bestehen kann.

5. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Linearmotorabschnitt (17) mit einer eigenen Halterung (18) am Fahrzeuggehäuse aufgehängt befestigt und zwischen je zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Stützrollen (8) gegen äußere Einflüße geschützt angeordnet ist.