DE3843462A1 - Laufrolle zur verwendung mit einer zwei spurzapfenreihen aufweisenden gleiskette - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laufrolle für das Fahrwerk eines Kettenfahrzeuges mit einer zwei randparallele, mit gegenseitigem Abstand im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse angeordnete Reihen von Spurzapfen aufweisen­ den Gleiskette.

Um das Fahrzeuggewicht bei Fahrbahnverhältnissen, die nur einen geringen Bodendruck zulassen, auf eine große Fläche zu verteilen, und um ihre Geländegängigkeit zu erhöhen, werden Fahrzeuge im militärischen, bau-, land- und forstwirtschaft­ lichen Bereich häufig mit Kettenfahrwerken ausgestattet. Diese Fahrwerke weisen üblicherweise zwei parallel zueinander angeordnete, durch eine Anzahl von Laufrollen geführte Spur­ bzw. Gleisketten auf. Die aus einzelnen Platten bestehende Gleiskette wird üblicherweise am vorderen und hinteren Ende einer Fahrwerksseite über eine Laufrolle großen Durchmessers geführt, so daß die Kette in seitlicher Ansicht etwa die Form eines Ovals aufweist, wobei auf das untere, auf dem befahrenen Untergrund aufliegende Kettentrum frei läuft.

Um die notwendigen Vortriebskräfte formschlüssig auf die Kette zu übertragen, sind insbesondere bei größeren Bauma­ schinen die beiden an den Enden der Kette angeordneten Lauf­ rollen in Form eines Zahnrades, eines sogenannten Turas ausgebildet, dessen Zähne in entsprechende, üblicherweise in der mittleren Symmetrieebene der Kette angeordnete Aussparun­ gen eingreifen. Die unter dem Fahrwerk angebrachten, der Übertragung des Fahrzeuggewichtes dienenden kleinen Laufrollen sind häufig in Form eines Radpaares ausgebildet, wobei die beiden Radkörper einer Laufrolle je rechts und links der mittleren Symmetrieebene der Kette - d.h. sinngemäß der Außenseite des Fahrwerks bzw. der Innenseite des Fahrwerks zugewandt - auf dem unteren Kettentrum abrollen.

Um eine seitliche Führung der Kette relativ zu den Laufrollen bzw. dem Fahrwerk zu gewährleisten, weisen die einzelnen, je ein Glied der Kette bildenden Platten jeweils mindestens zwei Spurzapfen auf, die i.a. rechts und links der mittleren Symmetrieebene , in der die Aussparung für den Turas liegen, angeordnet sind. Die Spurzapfen der einzelnen Platten bilden in ihrer Gesamtheit zwei Spurzapfenreihen, die bei einem Abgleiten der Kette an den jeweiligen Innenseiten der Lauf­ rollen bzw. deren Radkörpern anliegen und so durch Formschluß ein weiteres Abgleiten der Kette verhindern.

Die beschriebene Anordnung, bei der üblicherweise sowohl der hintere wie auch der vordere Turas einer Gleiskette - beispielsweise mittels eines hydraulischen Radnabenmotors - angetrieben wird, ist insbesondere bei größeren Baumaschinen Stand der Technik.

In jüngerer Zeit hat nun eine neue Gattung von Kettenfahrzeu­ gen weite Verbreitung gefunden, die unter dem Begriff "Mini­ bagger" bekannt geworden ist. Diese neuartigen Baumaschinen mit einem Gewicht von etwa einer Tonne und so geringen Abmes­ sungen, daß sie sich etwa auf einem konventionellen PKW- Anhänger transportieren lassen, haben einen erstaunlichen Markterfolg und werden im Gartenbau, bei kleineren Straßenbau­ arbeiten o.ä. zunehmend häufiger verwendet.

Die Fahrwerke dieser Kettenfahrzeuge werden in verschiedener Hinsicht nach anderen Gesichtspunkten konstruiert, als die Fahrwerke größerer und schwererer Fahrzeuge, wie etwa die schwerer Baumaschinen sowie von Fahrzeugen im militärischen Bereich.

So sind beispielsweise die Gleisketten dieser kleineren Kettenfahrzeuge aus einzelnen Gliedern zusammengesetzt, die in einer Verbundbauweise aus Gummi mit einem einvulkanisierten Stahlkern bestehen. Dies hat sich insbesondere im Hinblick auf die Tatsache als vorteilhaft herausgestellt, daß Minibag­ ger vorzugsweise dort eingesetzt werden, wo zu große Schäden, wie sie schwerere Kettenfahrzeuge in dem befahrenen Gelände anrichten, vermieden werden sollen.

Wegen der vergleichsweise geringen benötigten Kraft und wegen der Notwendigkeit, aufgrund des starken Konkurrenz­ druckes möglichst einfache und damit kostengünstig zu ferti­ gende Fahrwerke zu realisieren, weisen die Fahrwerke insbe­ sondere von Minibaggern darüber hinaus je Gleiskette nur einen angetriebenen Turas auf, wohingegen auf der an­ deren Seite der jeweiligen Gleiskette nur eine große, der Führung dienende Laufrolle angeordnet ist.

Diese Laufrolle größeren Durchmessers, wie auch - zumin­ dest bei einigen Fahrwerksausführungen - die unterhalb des Fahrwerks angeordneten, das Fahrzeuggewicht auf die Kette leitenden Laufrollen kleineren Durchmessers, sind häufig einscheibig ausgeführt, in der Symmetrieebene der Gleiskette angeordnet und laufen zwischen den beiden Spurzapfenreihen. Da die ausschließlich der Führung und der Aufnahme des Fahrzeuggewichts dienenden Laufräder somit in der gleichen Ebene angeordnet sind wie der die Kette antreibende Turas, bringt diese äußerst kosten­ günstig zu fertigende Anordnung leider den gravierenden Nachteil mit sich, daß die Laufrollen beim Abrollen auf dem zwischen den Spurzapfenreihen liegenden Steg in die dort im Abstand der Zähneteilung des Turas angeordneten Aus­ nehmungen gleichsam "hineinfallen", was verständlicher­ weise zu einem äußerst unruhigen Fahrverhalten des Mini­ baggers führt. Bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten kann darüber hinaus der Aufbau des Minibaggers in Schwingungen um die Nickachse versetzt werden, was insbesondere im Re­ sonanzfalle auf die Bedienungshebel der Hydraulik übertra­ gen werden kann, wodurch ein feinfühliges Fahren bzw. Lenken nicht mehr möglich ist.

Um diesem Übelstande abzuhelfen, sind auch bei den Fahr­ werken der erwähnten Minibagger die sonst nur bei schwe­ ren Fahrzeugen üblichen Laufrollen in zweischeibiger Aus­ führung verwendet worden, deren Radkörper rechts und links der Spurzapfenreihen und mithin auf den nicht unterbrochenen Flächen der einzelnen Platten der Kette laufen.

Diese Lösung ist zwar hinsichtlich des Laufverhaltens zu­ friedenstellend, bringt aber im Hinblick auf die bei den leichten Fahrwerken der Minibagger verwendeten, gummiar­ mierten Gleisketten einen anderen Nachteil mit sich.

Während bei einer einscheibigen, mittig angeordneten Aus­ führung der Laufrollen die Innenseiten der einzelnen Spur­ zapfen mit der Laufrolle in Berührung kommen, erfolgt die Führung der Kette bei der beschriebenen zweischeibigen Aus­ führung der Laufrollen über die Außenflanken der Spur­ zapfen.

Aufgrund des unvermeidlichen Verschleißes während des Be­ triebes wird die Gummiarmierung an den Außenflanken der Spurzapfen schon nach sehr kurzen Fahrstrecken beschädigt bzw. völlig abgerieben, so daß an diesen Stellen der aus Stahl bestehende Grundkörper der Platte frei liegt. Diese blanken Metallstellen setzen insbesondere in hiesigen Breitengraden sehr schnell Flugrost an, der die eigentliche Funktionsfähigkeit des Fahrwerkes zwar in keiner Weise be­ einflußt, jedoch auch bereits nach sehr kurzen Teststrecken, wie sie beispielsweise vor der Auslieferung üblich sind, auftritt, und somit an neuen, zum Verkauf stehenden Fahr­ zeugen bereits sichtbar ist und den Kaufentschluß eines potentiellen Käufers negativ beeinflussen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Fahrwerk der eingangs erwähnten Gattung mit einer handels­ ülichen Gleiskette mit zwei Spurzapfenreihen eine Laufrolle anzugeben, die einerseits laufruhig auf der Innenseite der Kette abrollt und andererseits die seitliche Führung der Kette dergestalt bewerkstelligt, daß der unvermeidliche Verschleiß an einer nicht ohne weiteres einsehbaren Stelle erfolgt. Die Lösung der Aufgabe ist bei einer gattungsge­ mäßen Laufrolle durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gegeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Während die Radkörper herkömmlicher einscheibiger oder zweischeibiger Laufrollen sowohl über ihren Umfang das Fahrzeuggewicht in radialer Richtung auf die Gleiskette übertragen, wie auch in axialer Richtung für die Führung der Gleiskette sorgen, ist es bei einer erfindungsgemäßen Laufrolle mit einer geometrischen Grundform von drei konzentrisch zueinander angeordneten, im wesentlichen kreisscheibenförmigen Radkörpern durch eine erfindungs­ gemäß vorgesehene Bemessung des Abstandes der Radkörper voneinander in Abhängigkeit von der zugehörigen Gleiskette möglich, eine Berührung in axialer Richtung zumindest zwischen einem äußeren Radkörper und der entsprechenden Spurzapfenreihe der Gleiskette zu vermeiden, so daß diesem Radkörper nur die Aufgabe zufällt, einen Teil des Fahrzeug­ gewichtes in radialer Richtung in die Gleiskette einzuleiten.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß zumindest die für einen neben dem Minibagger stehenden Betrachter sichtbaren, den beiden Außenseiten des Fahrwerkes zugekehrten Seiten von Spurzapfenreihen keinen Verschleiß aufweisen.

Durch eine ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehene Bemessung des Durchmessers des mittleren Radkörpers in Abhängigkeit von der Form der Gleiskette dergestalt, daß bei auf der Gleiskette aufsitzender Laufrolle zwischen der äußeren Um­ fangsfläche des mittleren Radkörpers und dem zwischen den Spurzapfenreihen liegenden Steg der Gleiskette ein Abstand verbleibt, ist weiterhin gewährleistet, daß die beschrie­ bene Anregung von Schwingungen des Aufbaus um die Nickachse vermieden wird.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist es, die Aufgaben "Führung der Gleiskette in axialer Richtung" und "Übertragung des Fahrzeuggewichtes in radialer Richtung" zu trennen und verschiedenen Radkörpern zuzuordnen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine auf einer Gleiskette aufsitzende Lauf­ rolle, teilweise im Schnitt; und

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Anordnung nach Be­ aufschlagung der Gleiskette mit einer radial angreifenden Kraft.

Die Gleiskette 1 besteht aus einem Stahlkern 2 mit einer auf­ vulkanisierten Gummibeschichtung 3. Die Gleiskette weist zwei Spurzapfenreihen 4 und 5 auf, zwischen denen ein Öff­ nungen 6 für die Zähne des antreibenden Turas aufweisender Steg 7 angeordnet ist.

Die auf der Gleiskette 1 aufsitzende Laufrolle 8 weist eine geometrische Grundform von drei im wesentlichen kreisschei­ benförmigen Radkörpern 9, 10 und 11 auf, die konzentrisch zueinander um die Drehachse der Laufrolle 8 darstellende geo­ metrische Achse 12 angeordnet sind. Die Radkörper 9 und 10 bzw. die Radkörper 10 und 11 sind jeweils über einen zylin­ derförmigen Achsenabschnitt 13 bzw. 14 miteinander verbunden.

Bei der im Ausführungsbeispiel gezeigten Gleiskette liegen die rechts und links der Spurzapfenreihen befindlichen Oberflächen 15 und 16 sowie die Oberfläche 17 des zwischen den Spurzapfenreihen befindlichen Steges 7 in einer Ebene 18.

Erfindungsgemäß sind daher die Durchmesser d ₉ bzw. d₁₁ der beiden äußeren Radkörper 9 bzw. 11 gleich, wohingegen der Durchmesser d ₁₀ des mittleren Radkörpers kleiner ist als die vorgenannten, so daß ein Abstand a zwischen der Um­ fangsfläche 19 des mittleren Radkörpers 10 und der Ober­ fläche 17 des zwischen den Spurzapfenreihen 4 bzw. 5 ange­ ordneten Steges 7 verbleibt. Auf diese Art und Weise werden ein "Hineinfallen" des lediglich der Seitenführung der Gleis­ kette 1 dienenden Radkörpers 10 in die Aussparungen 6 und die damit verbundene Schwingungsanregung des Aufbaus des Kettenfahrzeuges vermieden.

Das Gewicht des Fahrzeuges wird über am Umfang der äußeren Radkörper 9 bzw. 11 angeordnete Laufflächen 20 bzw. 21 auf die Gleiskette 1 übertragen.

Der mittlere Radkörper 10 weist zwei kegelmantelstumpf­ förmige, der Seitenführung der Gleiskette 1 dienende An­ lageflächen 22 und 23 auf.

Der auf einer zur Drehachse 12 der Laufrolle 8 parallel liegenden Geraden (beispielsweise der Geraden 24) gemessene Abstand b zwischen der Innenseite 25 des rechten äußeren Radkörpers 11 und der dieser Seite abgewandten Anlagefläche 22 des mittleren Radkörpers 10 ist größer als der auf der gleichen Geraden gemessene Abstand c zwischen den dem rechten Radkörper 11 zugewandten Flanken 4′ bzw. 5′ der von der Rolle übergriffenen Spurzapfen 4 bzw. 5.

Die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gewählte Gleis­ kette ist bezüglich des Mittelsteges 7 symmetrisch aufge­ baut, so daß bei einer ebenfalls symmetrisch aufgebauten Laufrolle 8 bezüglich des linken äußeren Radkörpers 9 und der entsprechenden Flanken 4′′ bzw. 5′′ sinngemäß dasselbe gilt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer relativen Ver­ schiebung von Gleiskette 1 und Laufrolle 8 gegeneinan­ der, wie sie beispielsweise vorkommt, wenn bei Kurven­ fahrt die am Schwerpunkt des Kettenfahrzeuges angreifen­ den Zentrifugalkräfte auf die Gleiskette übertragen werden müssen, eine der Anlageflächen 22 bzw. 23 des mittleren Radkörpers 10 an der entsprechenden Flanke 4′′ bzw. 5′′ der Spurzapfenreihen 4 bzw. 5 zur Anlage kommt, wohinge­ gen die Innenseiten des linken äußeren Radkörpers 9 bzw. des rechten äußeren Radkörpers 11 mit den entsprechenden - den Außenseiten der Kette zugewandten - Flanken 4′′ bzw. 5′ der Spurzapfenreihe 4 bzw. 5 nicht in Berührung kommen; wie in Fig. 2 der Zeichnung beispielhaft für ein Abgleiten der Kette 1 nach links dargestellt ist.

Um einen möglichst großflächigen Kontakt zwischen der An­ lagefläche 22 bzw. 23 und den entsprechenden Flanken 4′ bzw. 5′′ der Spurzapfenreihen und damit eine möglichst sichere Übertragung der Seitenführungskräfte zu gewährleisten, ist der von den Anlageflächen 22 bzw. 23 eingeschlossene Spitzenwinkel α gleich dem von den beiden inneren Flanken 4′ bzw. 5′′ eingeschlossenen Winkel α′.

Durch die erfindungsgemäße Laufrolle werden die Vorteile der bisherigen einscheibigen Laufrolle, nämlich ein nach außen hin nicht sichtbarer Verschleiß der Spurzapfenreihen bei einer gummibeschichteten Gleiskette, mit den Vorteilen der be­ kannten zweischeibigen Laufrolle, nämlich ein ruhiges Lauf­ verhalten, kombiniert.

Bezugszeichenliste
(List of Reference Numerals)

 1 Gleiskette
 2 Stahlkern (von 1)
 3 Gummibeschichtung (von 2)
 4 Spurzapfen
 4′ Innenflanke (von 4)
 4′′ Außenflanke (von 4)
 5 Spurzapfen
 5′ Innenflanke (von 5)
 5′′ Außenflanke (von 5)
 6 Ausnehmung
 7 Steg
 8 Laufrolle
 9 äußerer Radkörper (von 8)
10 mittlerer Radkörper (von 8)
11 äußerer Radkörper (von 8)
12 Drehachse (von 8)
13 Achsabschnitt (von 8)
14 Achsabschnitt (von 8)
15 Oberfläche (von 1)
16 Oberfläche (von 1)
17 Oberfläche (von 7)
18 Ebene
19 Umfangsfläche (von 10)
20 Lauffläche (von 9)
21 Lauffläche (von 11)
22 Anlagefläche (von 10)
23 Anlagefläche (von 10)
24 Gerade (parallel zu 12)
25 Innenseite (von 11)
26 -
a Abstand (zwischen 17 und 19)
b Abstand
c Abstand
d₉ Durchmesser (von 9)
d₁₀ Durchmesser (von 10)
d₁₁ Durchmesser (von 11)
α Spitzenwinkel
α′ Spitzenwinkel

Claims (14)

1. Laufrolle für das Fahrwerk eines Kettenfahrzeuges mit einer zwei randparallele, mit gegenseitigem Abstand im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse angeord­ nete Reihen von Spurzapfen aufweisenden Gleiskette, gekenn­ zeichnet durch eine geometrische Grundform von drei konzen­ trisch zueinander angeordneten, im wesentlichen kreisscheiben­ förmigen Radkörpern (9, 10, 11) deren gegenseitiger Abstand in Abhängigkeit von der Gleiskette (1) des Fahrwerks so bemessen ist, daß der auf einer zur Drehachse (12) der Lauf­ rolle (8) parallel liegenden Geraden (24) gemessene Abstand (b) zwischen der Innenseite (25) eines äußeren Radkörpers (11) und der dieser Seite abgewandten seitlichen Anlagefläche (22) des mittleren Radkörpers (10) wenigstens bezüglich eines der beiden äußeren Radkörper (9, 11) größer ist, als der auf der gleichen Geraden (24) gemessene Abstand (c) zwischen den dem äußeren Radkörper (11) zugewandten Flanken (4′, 5′) der von der Laufrolle (8) übergriffenen Spurzapfen (4, 5).

2. Laufrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d ₁₀) des mittleren Radkörpers (10) in Abhängig­ keit von der Form der Gleiskette (1) so bemessen ist, daß bei auf der Gleiskette (1) aufsitzender Laufrolle (8) zwischen der äußeren Umfangsfläche (19) des mittleren Radkörpers (10) und dem zwischen den Spurzapfenreihen (4, 5) liegenden Steg (7) der Gleiskette (1) ein Abstand (a) verbleibt.

3. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser (d _9, d ₁₁) der beiden äußeren Radkörper (9, 11) gleich sind.

4. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d ₁₀) des mittleren Rad­ körpers (10) kleiner ist als die Durchmesser (d _9, d ₁₁) der äußeren Radkörper (9, 11).

5. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Radkörper (10) bezüglich einer senkrecht zur Drehachse (12) der Laufrolle (8) gelegenen Ebene spiegelsymmetrisch ist.

6. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrolle (8) bezüglich einer senk­ recht zur Drehachse (12) der Laufrolle (8) gelegenen Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.

7. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Radkörper (9, 11) an ihrem Umfang eine Lauffläche (20, 21) aufweisen.

8. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Radkörper (10) zwei kreis­ ringförmige Anlageflächen aufweist.

9. Laufrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mittlere Radkörper (10) zwei kegelmantel­ stumpfförmige Anlageflächen (22, 23) aufweist.

10. Laufrolle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der von den beiden Anlageflächen (22, 23) eingeschlossene Spitzenwinkel (a) gleich dem von den beiden inneren Seiten­ flächen (4′, 5′′) zwei einander gegenüberliegender Spurzapfen (4, 5) eingeschlossenen Winkel (α′) ist.

11. Laufrolle nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage- und/oder Lauf­ flächen (20, 21, 22, 23) eine verschleißfeste Beschichtung aufweisen.

12. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrolle als einstückige Gußkonstruk­ tion ausgeführt ist.

13. Laufrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrolle aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt ist.

14. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Radkörper (9, 11) eine schüs­ selförmige Grundform aufweisen.