DE4230389A1 - Raupenlaufwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Raupenlaufwerk mit beidseitig angeordneten, geneigten Laufrollen sowie mit umlaufenden Ketten oder Bändern mit geneigten und gewin­ kelten Lauf- und Führungsflächen, insbesondere für landwirtschaftliche Fahrzeuge.

Bekannt sind Raupenlaufwerke, bei denen die Laufrollen zylinderförmig und schräggestellt (gestürzt) sowie die ihnen als Laufbahnen dienenden Flächen eines Gleisriemens in Bezug auf die Fahrzeugquer- bzw. -vertikalachse geneigt angeord­ net sind (DE PS 3 80 667). Gegenüber der üblichen Laufrollenausführung soll hier­ mit eine bessere Seitenkraftübertragung und die weitgehende Vermeidung zykloi­ daler Reibung erreicht werden. Zur Begrenzung der Bauhöhe solcher Bänder oder auch Ketten bzw. der Einbaubreite solcher Laufrollen sind aber nur sehr geringe Schrägstellungen möglich. Daher treten bei höheren Seitenkräften immer noch hohe lokale Flächenpressungen an der Übergangskante zwischen Umfang und Stirnseite der Laufrollen bzw. zwischen Gleisriemenlauf- und -führungsfläche auf. Außerdem kann bei Verschmutzungen der Lauf- und Führungsflächen der direkte Kontakt zwischen diesen und den Laufrollen verloren gehen, wodurch die Wirk­ samkeit der Seitenführung verschlechtert oder gar aufgehoben werden kann.

Ebenfalls bekannt ist eine kastenförmige Ausbildung des Laufbandes in Verbindung mit schräggestellten, auf der Kasten-Innenfläche laufenden Bordscheiben (ebenda). Diese Lösung bewirkt aber unter Seitenkraft-Einwirkung wegen des großen vertika­ len Abstandes zwischen den Bordscheibenlauf- und führungsflächen und der Fahr­ bahn hohe Kippmomente im Gleisriemen, wodurch dieser zum Ankippen und damit Ablaufen kommen kann.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die genannten Nachteile zu vermeiden und hohe dauernde oder wechselnde Seitenkräfte auch bei verschmutzten Laufwerken sicher und reibungsarm zu übertragen, wie dies z. B. bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen regelmäßig bei Arbeit am Seitenhang oder beim Frontladen erforderlich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Haupt­ anspruches gelöst. Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Untermerkmalen beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind insbesonde folgende:

Die Kombination von am Umfang konvexen, scheibenförmig ausgebildeten Laufrol­ len mit Bändern oder Ketten mit konkaven Lauf- und Führungsflächen ermöglicht die sichere und rein wälzende Übertragung beliebiger Vertikal- und Seitenkräfte. Hierbei werden kritische Kantenpressungen im Kontaktbereich zwischen Laufrolle und Band oder Kette wegen der konkav-konvexen Schmiegung vollständig vermie­ den. Gleichzeitig wird eine hohe Verschmutzungsunempfindlichkeit dadurch er­ reicht, daß die beschriebene Lauf- und Führungsflächenkombination gegenüber Erde und Fremdkörpern weitgehend selbstreinigend wirkt.

Auch bei hohen Seitenkräften besteht keine Kippgefahr für das Band oder die Kette, da der Hebelharm der Seitenkräfte gegenüber dem Zugträger gleich oder nur gering von Null verschieden ist.

Die gegenüber den Lauf- und Führungsflächen der Bänder bzw. Ketten kleineren Krümmungsradien und größeren Spurweiten der Laufrollen ermöglichen die Selbst­ zentrierung der Bänder bzw. Ketten gegenüber den Laufrollen in Abhängigkeit der jeweils wirkenden Seitenkräfte.

Bei Laufwerken mit hoher vertikaler Belastung bewirkt eine konische Verbreiterung der Laufrollen eine wesentliche Erhöhung der Tragfähigkeit. Ein gegenüber dem Sturzwinkel kleinerer Konuswinkel schafft einen Kompromiß zwischen der Bauhöhe von Laufband oder -kette einerseits und den mit der Konizität verbundenen gering­ fügig unterschiedlichen Abrollumfängen solcher Laufrollen andererseits. Der da­ durch bedingte geringfügige Schlupf ist energetisch und verschleißmäßig gut tole­ rierbar, da er nur in den jeweils gering belasteteten Laufrollen- bzw Lauf- und Füh­ rungsflächen-Zonen auftritt und zudem die Selbstreinigung unterstützt.

Der gegenüber dem Sturzwinkel der Laufrollen kleiner gewählte Keilwinkel der Lauf- und Führungsflächen ermöglicht ein sicheres Einspuren der Laufrollen und verhindert deren Aufklettern und das dann unvermeidliche Ablaufen der Bänder oder Ketten. Eine optimale Abstützung der Ketten oder Bänder durch eine konische Laufrollenverbreiterung wird mit den in Anspruch 5 genannten Winkelbeziehungen erreicht.

Im Folgenden ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher darge­ stellt und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein innengestürztes Laufrollenpaar und ein zugehöriges Laufband.

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein außengestürztes Laufrollenpaar und ein zugehöriges Laufband.

In einem nicht näher dargestellten Raupenlaufwerk läuft ein Paar innen- bzw. außengestürzter Laufrollen 1 mit konvexem Umfang 2 auf einem Laufband 3 mit beidseitig konkaven Lauf- und Führungsflächen 4. Dabei ist der Radius der Laufflä­ chen der Laufrollen 1 kleiner als der der Lauf- und Führungsfläche 4. Die Krüm­ mungsmittelpunkte beider Flächen weisen beispielsweise einen gleichen horizonta­ len Abstand 5 auf, woraus sich dann eine geringfügig größere Spurweite der Lauf­ flächen des Laufrollenpaares 1 gegenüber den Lauf- und Führungsflächen 4 ergibt.

Eine Zugstrangeinlage 6 des Laufbandes 3 liegt beispielsweise dicht unter den Lauf- und Führungsflächen 4. Die Laufrollen 1 bilden gegenüber der Vertikalen einen Sturzwinkel 7, ihre Längsmittelebenen schneiden sich beispielsweise unter der Fahrbahn. Die Lauf- und Führungsflächen 4 bilden gegenüber der Vertikalen einen Keilwinkel 8. An der linken Laufrolle 1 ist gestrichelt eine konische Verbreite­ rung 10 mit einem Konuswinkel 11 dargestellt, der sich bei beispielsweise voll­ flächiger Auflage aus der Differenz zwischen Sturzwinkel 7 und Keilwinkel 8 ergibt.

Das aus den Krümmungsradien- und Spurweiten-Unterschieden resultierende Spiel zwischen den Laufrollen 1 und den Lauf- und Führungsflächen 4 ermöglicht dem Laufwerk, sich durch geringfügige Querverlagerung auf beliebige Vertikal- und Seitenkraft-Kombinationen einzustellen, wie dies z. B. von Rillenkugellagern her bekannt ist.

Die Laufflächen-Neigung 9 in Verbindung mit den konkaven Lauf- und Führungsflä­ chen 4 bewirkt, daß sich das Laufband 3 unter höheren Seitenkräften gegenüber den seitenstarren Laufrollen 1 leicht entgegen der Kraftrichtung ankippt, wodurch eine zusätzliche Sicherheit gegen Ausspuren geschaffen wird.

Die in der hier nicht dargestellten Draufsicht als Ellipsen erscheinenden schrägge­ stellten Laufrollen gewährleisten auch bei größeren Band- oder Kettenausbiegun­ gen stets einen wälzenden Einlauf. Der geringe Keilwinkel 8 wirkt dabei einem Aufklettern der Laufrollen 1 sicher entgegen. Etwaiger Schmutz im Laufbereich wird durch die gewählte Anordnung und Formgebung seitlich weggequetscht. Selbst extrem einseitige Belastungen des Laufbandes 3 führen durch die dem Laufbereich direkt benachbarte Lage der Zugstränge 6 und den tiefliegenden Schnittpunkt der Laufrollen-Längsmittelebenen zu keinem oder nur zu einem ge­ ringfügigen Ankippen des Laufbandes 3 gegenüber dem Laufrollenpaar 1, das aber auch in angekipptem Zustand nicht ausspurt.

Die Laufrollen-Verbreiterung 10 vergrößert die Tragbreite der Laufrollen 1 erheb­ lich, so daß auch extreme Vertikalkräfte sicher abgetragen werden können. Bei sehr breiten Laufbändern oder -ketten reduzieren sie außerdem deren Kippgefahr bei weit außen angreifenden Kräften. Der leichte Konuswinkel 11 reduziert die sonst bei schräggestellten zylindrischen Laufrollen erforderliche zusätzliche Bauhöhe der Laufbänder oder -ketten. Der mit dieser Maßnahme einhergehende geringfügige Umfangsschlupf zwischen Laufrolle 1 und Lauf und Führungsfläche 4 fördert die Selbstreinigung der Laufrollen 1.

Erfindungsgemäße Raupenlaufwerke sind nicht auf bestimmte Anwendungen, Bau­ arten oder Baugrößen beschränkt. Insbesondere können die dargestellten Merk­ male auch durch eine Kombination konkaver Laufrollen mit konvexen Lauf- und Führungsflächen erreicht werden. Ebenso ist ihr Einsatz auch bei stationären Lauf­ bändern oder -ketten unter höheren Querkräften vorteilhaft.

Bei ausreichender Querbiegesteifigkeit der Laufbänder oder -ketten können die ein­ zelnen Laufrollen auch versetzt zueinander angeordnet sein. Ebenso können je nach Beanspruchung in einem Laufwerk vorteilhaft Laufrollen mit und ohne Sturzwinkel eingesetzt werden. Es empfiehlt sich z. B. bei häufig auf der Stelle wendenden schweren Fahrzeugen wie Laderaupen, nur die äußersten, extrem durch Seitenkräfte beanspruchten Laufrollen zu stürzen.

Claims (6)

1. Raupenlaufwerk mit beidseitig angeordneten, geneigten Laufrollen sowie mit umlaufenden Ketten oder Bändern mit geneigten und gewinkelten Lauf- und Füh­ rungsflächen, gekennzeichnet durch die Kombination von am Umfang konvexen, scheibenförmig ausgebildeten Laufrollen mit Ketten oder Bändern mit konkaven Lauf- und Führungsflächen.

2. Raupenlaufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauf- und Führungsflächen in oder nur geringfügig über der Ebene der Zugstränge der Ket­ ten oder Bänder angeordnet sind.

3. Raupenlaufwerk nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der konvexen Laufrollen geringfügig kleiner als der Krümmungsradius der konkaven Lauf- und Führungs­ flächen und die Spurweite der Laufrollen bei Innensturz geringfügig größer bzw. bei Außensturz geringfügig kleiner als die Spurweite der Lauf- und Führungsflä­ chen ist.

4. Raupenlaufwerk nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen, da­ durch gekennzeichnet, daß die Laufrollen an der der Lauf- und Führungsfläche abgewandten Seite konisch verbreitert sind.

5. Raupenlaufwerk nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel der Lauf- und Führungsflächen klei­ ner als der Sturzwinkel der Laufrollen ist und der Kegelwinkel einer Laufrollen­ verbreiterung gleich oder geringfügig kleiner als die Differenz aus Sturz- und Keilwinkel ist.

6. Raupenlaufwerk nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüchen, da­ durch gekennzeichnet, daß sich bei innengestürzten Laufrollen deren Längsmit­ telebenen in oder unterhalb der Fahrbahnebene schneiden.