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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft allgemein ein Raupenfahrzeug und insbesondere
eine Verbesserung in einer Schneebeseitigungsmaschine.
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Technischer Hintergrund
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Ein
Raupenfahrzeug, der an seinem vorderen Abschnitt ein Arbeitselement
(einen Schneebeseitigungsabschnitt) aufweist, ist z. B. in der japanischen
Patentschrift Nr. SHO-51-30378 mit dem Titel „Snow-Removing Machine" offenbart. Diese
Schneebeseitigungsmaschine umfasst einen Hauptrahmen, der mit einem
hinteren Abschnitt eines Raupenrahmens, dessen vorderer Abschnitt
mit einem Abtriebsrad ausgestattet ist und dessen hinterer unterer
Abschnitt mit zwei Führungsrädern ausgestattet
ist, durch eine Schwenkwelle zur vertikalen Schwenkbewegung verbunden,
einen Schneebeseitigungsabschnitt, der an einem vorderen Abschnitt
des Hauptrahmens angebracht ist und als Arbeitselement dient, einen
Motor, der an dem Hauptrahmen angebracht ist, ein Antriebsrad, das
an einem hinteren Abschnitt des Hauptrahmens angebracht ist, sowie
ein Raupenband, das um das Antriebsrad, das Abtriebsrad und die
Führungsräder herumgelegt
ist.
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Zusätzlich wird,
während
der Fahrt des Raupenfahrzeugs mit im Außerbetriebszustand gehaltenen
Schneebeseitigungsabschnitt, eine Stütze ausgefahren, um zu erlauben,
dass der Hauptrahmen um die Schwenkwelle im Uhrzeigersinn schwenkt, wobei
der Schneebeseitigungsabschnitt angehoben wird, um hierdurch zu
verhindern, dass der Schneebeseitigungsabschnitt auf ein Hindernis
auf der Straßenoberfläche stößt.
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6A und 6B sind
schematische Seitenansichten, die den Betrieb der vorgenannten herkömmlichen
Schneebeseitigungsmaschine zeigen. Insbesondere zeigt 6A,
dass die Schneebeseitigungsmaschine im Schneebeseitigungsbetrieb
ist, während 6B einen
Zustand zeigt, in dem eine Stütze 101 in
einem ausgefahrenen Zustand bleibt, um zu erlauben, dass ein Hauptrahmen 103 um
eine Schwenkwelle 102 im Uhrzeigersinn herum schwenkt,
sodass der Schneebeseitigungsabschnitt 104 angehoben ist.
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Wenn
der Schneebeseitigungsabschnitt 104 angehoben ist, bewegt
sich ein Antriebsrad 105 nach unten, wie mit Pfeil ➀ gezeigt.
Im Ergebnis verändert sich
der Abstand M zwischen der Mitte eines Abtriebsrads 106 und
der Mitte des Antriebsrads 105 ein wenig, sodass der Abstand
N zwischen der Mitte des Antriebsrads 105 und der Mitte
des hintersten Führungsrads 107 abnimmt.
Wenn sich die Abstände
M und N auf diese Weise verändern,
verändert
sich auch die Spannung des Raupenbands 108. Wenn die Spannung
des Raupenbands 108 einen hohen Wert überschreitet, reisst das Raupenband 108.
Wenn hingegen die Spannung des Raupenbands 108 zu gering
ist, besteht die Neigung, dass sich das Raupenband 108 von
dem Antriebsrad 105 oder dem Abtriebsrad 106 löst.
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Nun
wird ein Betrieb der Schneebeseitigungsmaschine diskutiert, wenn
diese während
des Schneebeseitigungsbetriebs unbeabsichtigt auf harten Schnee
aufläuft,
in Bezug auf die 7A bis 7C.
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In 7A wird
das Raupenband 108 in engem Kontakt mit der Straßenoberfläche 100 gehalten,
wobei der Hauptrahmen 103 und eine Fräse 104, die an dem
vorderen Abschnitt des Raupenfahrzeugs angeordnet ist, auf einer
gegebenen Höhe
von der Straßenoberfläche 100 gehalten
werden, durch die Wirkung einer Schwenkwelle 102, die an
einem hinteren Abschnitt eines Raupenrahmens 109 angebracht
ist, der innerhalb eines Raupenbands 108 angebracht ist,
sowie der Stütze 101,
die vor der Schwenkwelle 102 angeordnet ist. Die Bezugszahl 110 bezeichnet
eine Kufe, die als ein Element dient, um die Fräse 104 geeignet auf
der gegebenen Höhe von
der Straßenoberfläche 100 zu
halten, oder als ein Element, um die Auswirkung des Gewichts und der
Last der Fräse 104 auf
den Hauptrahmen 103 zu reduzieren. Durch Verbindung der
Kufe 110, der Fräsenantriebswelle 112,
der Schwenkwelle 102, der Mitte des Führungsrads 107 und
der Kufe 110 wird ein Fünfeck
gebildet (nachfolgend als „Fünfeck X" bezeichnet).
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Es
ist vorgeschlagen worden, eine Schneebeseitigungspraxis vorzusehen,
worin, wenn ein zu beseitigendes Objekt Neuschnee ist, die Fräse 104 absichtlich
abgesenkt wird, im Hinblick darauf, eine größere Schneemenge zu beseitigen.
Bei dieser Praxis wird die Stütze 101 eingefahren,
um zu erlauben, dass sich der Hauptrahmen 103 im Gegenuhrzeigersinn
um die Schwenkwelle 102 dreht, um hierdurch die Fräse 104 abzusenken.
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Wenn
jedoch die Schneebeseitigungsmaschine aus Versehen auf harten Schnee
trifft, wobei die Stütze 101 im
eingefahrenen Zustand gehalten ist, unterliegt die Schneebeseitigungsmaschine
den folgenden Problemen. In diesem Fall läuft die Kufe 110 auf
Hartschnee auf, wodurch das Raupenband 108 von der Straßenoberfläche 100 in
der Nähe
des Antriebsrads 106 angehoben wird. Das heißt, das Raupenband 108 wird
insgesamt um die Schwenkwelle 102 herum mit einem Winkel θ1 im Uhrzeigersinn
gedreht. Parallel zu dieser Bewegung verändert sich das in 7A gezeigte
Fünfeck
X in der nachfolgend beschriebenen Weise.
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Die
Mitte 107a des Führungsrads 107 wird mit
dem Winkel θ1
um die Schwenkwelle 102 herum im Uhrzeigersinn verschwenkt.
Da in diesem Fall die Mitte 107a auf einer festen Höhe von der
Straßenoberfläche 100 bleibt,
wird die Schwenkwelle 102 abgesenkt. Da in diesem Fall
die Kufe 110 und der Hauptrahmen 103 eine gemeinsame
starre Struktur bilden, mit der die Fräsenwelle 112 und die
Schwenkwelle 102 verbunden sind, schneiden sich das Liniensegment,
das die Kufe 110 mit der Fräsenwelle 112 verbindet, und
das Liniensegment, das die Fräsenwelle 112 mit
der Schwenkwelle 102 verbindet, mit einem Winkel α, der auf
einem konstanten Wert unverändert
bleibt.
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Wenn
die Schwenkwelle 102 mit konstant gehaltenem Winkel α abgesenkt
wird, schwenkt die Fräsenwelle 112 tendenziell
im Uhrzeigersinn um die Kufe 110 herum, wodurch die Fräsenwelle 112 hochsteigt.
Das während
dieser Bewegung gebildete Fünfeck
wird als Fünfeck
Y bezeichnet.
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7C zeigt
die Fünfecke
X und Y im überlappten
Zustand. Wenn die Mitte 107a durch den Winkel θ1 um die
Schwenkwelle herum im Uhrzeigersinn verschwenkt wird (vorausgesetzt,
dass die Schwenkwelle 102 scheinbar um die Mitte 107a im Uhrzeigersinn
schwenkt, da die Höhe
der Mitte 107a unverändert
bleibt), wird die Schwenkwelle 102 um die Distanz Δ1 abgesenkt,
und in einhergehender Bewegung damit, schwenkt die Fräsenwelle 112 im Uhrzeigersinn
mit dem Winkel θ2
um die Kufe 110 herum, um hierdurch die Fräsenwelle 112 um
den Abstand Δ2
anzuheben.
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Wenn
somit die Fräsenwelle 112 angehoben wird
und die Schwenkwelle 102 abgesenkt wird, wird die in 7B gezeigte
Fräse 104 weiter
hoch gekippt als in 7A gezeigt, wodurch der Eingriffseffekt
des Schnees verschlechtert wird.
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Wenn
wie oben diskutiert in der herkömmlichen
Schneebeseitigungsmaschine die Fräse abgesenkt wird, während die
Schneebeseitigungsmaschine den Schnee tief beseitigt, kippt die
Fräse tendenziell
hoch mit einer resultierenden Abnahme in der Leistungsfähigkeit
des Schneebeseitigungsbetriebs.
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Die
US-A-2 786 724 zeigt
ein Raupenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Dort ist das obere Laufrad vor der Schwenkwelle
angeordnet, und es trägt
nur den oberen Teil des Raupenbands zwischen der oberen gemeinsamen
Tangente der Antriebs- und Abtriebsräder. Daher kann das obere Laufrad
keinerlei Spannung auf das Raupenband ausüben.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Raupenfahrzeug
bereitzustellen, das eine verbesserte Leistungsfähigkeit beim Schneebeseitigungsbetrieb
hat und in der Lage ist, eine Spannungsveränderung eines Raupenbands zu
minimieren.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Raupenfahrzeug angegeben,
umfassend: einen Raupenrahmen, der einen ein Abtriebsrad tragenden
vorderen Abschnitt und einen zumindest ein unteres Laufrad tragenden
unteren Abschnitt aufweist, einen Hauptrahmen, der mit einem hinteren Abschnitt
des Raupenrahmens durch eine Schwenkwelle vertikal schwenkbar verbunden
ist, ein Arbeitselement, das an einem vorderen Abschnitt des Hauptrahmens
angebracht ist, einen Motor, der an dem Hauptrahmen angebracht ist,
ein Antriebsrad, das an einem hinteren Abschnitt des Hauptrahmens angebracht
ist, sowie ein Raupenband, das um das Antriebsrad und das Abtriebsrad
herumgelegt ist, wobei die Schwenkwelle vor dem unteren Laufrad
angeordnet ist, um eine vertikale Schwenkbewegung des Hauptrahmens
zu gestatten, worin das Antriebsrad hinter dem unteren Laufrad angeordnet
ist, das untere Laufrad an einer unteren Zwischenposition zwischen
der Schwenkwelle und dem Antriebsrad angeordnet ist und ein oberes
Laufrad an dem Raupenrahmen angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das obere Laufrad in einer oberen Position zwischen der Schwenkwelle
und dem Antriebsrad angebracht ist, um auf das Raupenband eine Spannung auszuüben.
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Wenn
der vordere Abschnitt des Raupenbands von der Straßenoberfläche angehoben
wird, schwenkt die Mitte des unteren Laufrads tendenziell um die
Schwenkwelle herum. Da in diesem Fall die Schwenkwelle vor dem unteren
Laufrad angeordnet ist, bewirkt die Schwenkbewegung des unteren
Laufrads ein Anheben der Schwenkwelle. Aufgrund dieser Hubbewegung der
Schwenkwelle schwenkt die Fräsenwelle
um die Kufe herum und wird abgesenkt. Demzufolge ist es möglich, dass
die Fräse
unabhängig
von weichem Schnee oder hartem Schnee abgesenkt wird, um hier den
Schneebeseitigungsbetrieb in effizienter Weise auszuführen.
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Indem
der Hauptrahmen mit dem Raupenrahmen durch die Schwenkwelle verbunden
wird, kann der Hauptrahmen beliebig schwenken, um hierdurch zu erlauben,
dass das vordere Arbeitselement in der Höhe relativ zur Bodenoberfläche oder
Straßenoberfläche eingestellt
wird. Obwohl das Antriebsrad angehoben oder abgesenkt wird, erlaubt
während
dieser Einstellung das Vorsehen des zusätzlichen oberen Laufrads, dass
die Gesamtlänge
des Raupenbands auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten
wird, um hierdurch die auf das Raupenband auszuübende Spannungsveränderung
zu minimieren. Dies resultiert in einer merklich verlängerten
Lebensdauer des Raupenbands.
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In
einer bevorzugten Form umfasst das untere Laufrad eine Mehrzahl
unterer Laufräder,
während die
Schwenkwelle vor einem unteren hintersten der Laufräder angeordnet
ist. Jedoch sollte die Schwenkwelle hinter einem unteren Laufrad
angeordnet werden, der sich nächst
dem hintersten unteren Laufrad, an einem vorderen Bereich davon,
befindet.
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In
einer bestimmten Ausführung
umfasst das Arbeitselement einen Schneebeseitigungsabschnitt. Insbesondere
umfasst er eine Fräse
oder ein Schild zum Schieben und Beseitigen von Erde und Sand, sowie
auch Ackerboden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht eines Raupenfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Explosionsseitenansicht relevanter Teile des in 1 gezeigten
Raupenfahrzeugs;
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3A und 3B sind
schematische Ansichten, die eine Beziehung zwischen einem oberen Laufrad,
einem Antriebsrad und einem unteren Laufrad darstellen;
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4A und 4B sind
Ansichten, die Veränderungen
in der Gesamtlänge
des Raupenbands darstellen;
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5A bis 5C sind
schematische Ansichten, die einen Betriebsmodus des Raupenfahrzeugs
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellen, worin das Raupenfahrzeug auf hartem Schnee
fährt;
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6A und 6B sind
schematische Ansichten, die ein herkömmliches Raupenfahrzeug zeigen
und einen Betriebsmodus des herkömmlichen Raupenfahrzeugs
darstellen, worin eine Fräse
angehoben ist; und
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7A bis 7C sind
schematische Ansichten, die einen Betriebsmodus des herkömmlichen
Raupenfahrzeugs darstellen, wenn es auf hartem Schnee fährt.
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Beste Art zur Ausführung der
Erfindung
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Nun
ist in Bezug auf 1, die eine Seitenansicht einer
bevorzugten Ausführung
eines Raupenfahrzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, das Raupenfahrzeug gezeigt, angewendet am Beispiel
einer Schneebeseitigungsmaschine.
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Die
Schneebeseitigungsmaschine 10, die als das Raupenfahrzeug
dient, enthält
einen Raupenrahmen 16, der ein Paar von Antriebsrädern 11,
die an einem vorderen Abschnitt des Raupenrahmens 16 drehbar
gelagert sind, sowie drei Paare unterer Laufräder 12, 13 und 14,
die an einem unteren Abschnitt des Raupenrahmens 16 angebracht
sind, aufweist. Ein Abschnitt des Raupenrahmens 16 ist
mit einem Hauptrahmen 21 verbunden, um zu erlauben, dass dieser
in Aufwärts-
und Abwärtsrichtungen
schwenkt. Ein vorderer Abschnitt des Hauptrahmens 21 ist
mit einem Schneebeseitigungsabschnitt 30 ausgestattet, der
als Arbeitselement dient. Ein Motor 22 ist an dem Hauptrahmen 21 angebracht.
Ein Antriebsrad 23 ist an einem hinteren Abschnitt des
Hauptrahmens 21 drehbar angebracht. Ein Raupenband 24 ist
zwischen dem Paar von Abtriebsrädern 11 und
dem Antriebsrad 23 gespannt. Der Raupenrahmen 16 und der
Hauptrahmen 21 sind über
eine Schwenkwelle 25 miteinander verbunden. Das hinterste
Laufrad 14 ist in einer tieferen Position mittig zwischen
der Schwenkwelle 25 und dem Antriebsrad 23 angeordnet.
Die Schwenkwelle 25 ist vor dem Paar der hintersten Laufräder 14 angeordnet.
Das Antriebsrad 23 ist hinter dem Paar der hintersten Laufräder 14 angeordnet.
Ein oberes Laufrad 26 ist an dem Raupenrahmen 16 in
einer oberen Position in der Mitte zwischen der Schwenkwelle 25 und
dem Antriebsrad 23 angebracht, um auf das Raupenrad 24 eine
Spannung auszuüben.
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Ein
Schneebeseitigungsabschnitt 30 enthält eine Fräse 31, die von einer
aus dem Motor 22 gebildeten Antriebsquelle angetrieben
wird, ein Gebläse 23,
ein Schneebeseitigungsgehäuse 33,
eine Kufe 34 und einen Schneeauswurf 35. Der Motor 22 erzeugt
Ausgangsleistung, die sequenziell durch eine kleine Riemenscheibe 36,
einen Riemen 37, eine große Riemenscheibe 38,
eine Antriebswelle 39 und eine Fräsenwelle 42 ausgegeben
wird, um die Fräse 31 zu
drehen. Die Drehung der Fräse 31 erlaubt, dass
Schnee auf der Straßenoberfläche ergriffen
und zu dem Gebläse 32 geführt wird,
durch welches der Schnee über
den Auswurf 35 aufgrund der Zentrifugalkraft des Gebläses 32 ausgeworfen
wird. Die Bezugszahl 41 bezeichnet ein Getriebegehäuse und eine
Bezugszahl 43 bezeichnet eine Motorabdeckung. Die Bezugszahl 44 bezeichnet
ein Motorkühlgebläse. Die
Bezugszahl 45 bezeichnet eine Ausgangsriemenscheibe, die
die Antriebsräder 23 über den
Riemen antreibt und dreht.
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2 ist
eine Explosionsansicht eines wesentlichen Teils der Schneebeseitigungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung. In 2 ist der Hauptrahmen 21 mit
dem Raupenrahmen 16 über
einen Träger 47 und
die Schwenkwelle 25 verbunden, um zu erlauben, dass der
Hauptrahmen 21 aufwärts oder
abwärts
schwenkt. Die Aufwärts-
und Abwärtsbewegung
wird mit einem Hydraulikzylinder 50 zur Fräsenhöheneinstellung
implementiert, der zwischen einem oberen Träger 48 des Hauptrahmens 21 und einem
unteren Träger 49 des
Raupenrahmens 16 angebracht ist.
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Das
heißt,
der Hauptrahmen 21 ist mit dem Raupenrahmen 16 in
der Weise verbunden, wie mit Pfeil ➁ gezeigt, und das Raupenband 24 steht
mit den Antriebsrädern 23 derart
in Eingriff, wie mit Pfeil ➂ gezeigt. Der Hydraulikzylinder 50 ist
an dem Raupenrahmen 16 derart angebracht, wie mit Pfeil ➃ gezeigt,
und anschließend
wird der Hydraulikzylinder 50 ausgefahren und eingefahren,
um hierdurch zu erlauben, dass der Hauptrahmen 21 um die
Schwenkwelle 25 schwenkt. Im Ergebnis wird das Antriebsrad 23,
wie in 2 mit gestrichelter Linie gezeigt, um die Schwenkwelle 23 herum
aufwärts
oder abwärts bewegt.
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Nun
wird die Aufwärts-
und Abwärtsbewegung
des Antriebsrads 23 im Detail in Bezug auf die 3A und 3B beschrieben.
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In 3A sei
angenommen, dass ein Liniensegment, das die Mitte des unteren hinteren
Laufrads 14 und die Mitte des oberen Laufrads 26 verbindet, mit
L1 bezeichnet ist, während
ein Liniensegment, das die Mitte der Schwenkwelle 25 und
die Mitte des Antriebsrads 23 verbindet, mit 12 bezeichnet
ist, wobei sich die Liniensegmente L1 und 12 wie gezeigt einander
rechtwinklig schneiden. In diesem Fall ist der Abstand zwischen
der Mitte des oberen Laufrads 26 und der Mitte des Antriebsrads 23 mit
A1 bezeichnet, und der Abstand zwischen der Mitte des hintersten
unteren Laufrads 14 und der Mitte des Antriebsrads 23 ist
mit B1 bezeichnet.
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In 3B bewegt
sich das Antriebsrad 23, das nicht mit dem Raupenrahmen 16 gekoppelt
ist, um die Mitte der Schwenkwelle 25 herum aufwärts und
abwärts,
wie zuvor oben beschrieben. In diesem Fall verändert sich der Abstand zwischen
dem oberen Laufrad 26 und dem Antriebsrad 23 in
der Länge zwischen
A2 und A3, und der Abstand zwischen dem Antriebsrad 23 und
dem unteren Laufrad 14 verändert sich zwischen B2 und
B3.
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In 4A sei
angenommen, dass der Abstand zwischen dem Punkt P1 auf einer Ellipse
und einem Brennpunkt F1 kleiner a1 ist und der Abstand zwischen
dem Punkt P1 und dem anderen Brennpunkt F2 a2 ist, wobei die Summe
(a1 + a2) konstant ist. Das heißt,
es sei angenommen, dass der Abstand zwischen dem anderen Punkt P2
auf der Ellipse und dem einen Fokus F1 a3 ist und der Abstand zwischen dem
Punkt P2 und dem anderen Fokus F2 a4 ist, wobei die Summe (a3 +
a4) gleich (der Summe (a1 + a2)) ist. Somit hat die Ellipse eine
derartige Charakteristik, dass die Summe der Abstände zwischen
einem beliebigen Punkt auf der Ellipse und den jeweiligen Fokussen
F1 und F2 jederzeit konstant wird.
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Wenn
in 4B ein Kreis R2 mit einem Radius eines Liniensegments 12 um
die Schwenkwelle 25 herum gezogen wird, wird ersichtlich,
dass der Kreis R2 einem Teil der in 4A gezeigten
Ellipse stark ähnelt.
Das heißt,
es wird ersichtlich, dass der Kreis R2 der Ellipse extrem ähnlich ist,
welche dem einem Fokus, der durch die Mitte des oberen Laufrads 26 vorgesehen
wird, von dem anderen Fokus, der durch die Mitte des anderen unteren
Laufrads 14 vorgesehen wird, beschrieben wird. Im Ergebnis
wird die Summe (A4 + B4) der Abstände A4 und B4 unabhängig vom
Schwenkwinkel des Liniensegments 12 konstant.
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Es
wird somit angenommen, dass in 3B die
Beziehung (A2 + B2) = (A3 + B3) erhalten wird. Dementsprechend wird
ersichtlich, dass die Gesamtlänge
und der Spannungszustand des Raupenbands 24 unabhängig von
der Aufwärts-
oder Abwärtsbewegung
des Antriebsrads 23 nicht verändert wird.
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Somit
spiegelt sich die Nichtveränderung
in der Gesamtlänge
des Raupenbands 24 durch die Tatsache wieder, dass das
untere Laufrad 14 und das obere Laufrad 26 in
einer symmetrischen Position in Bezug zur Mitte des in 3A gezeigten
Liniensegments 12 angeordnet sind.
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Jedoch
muss das obere Laufrad 26 nicht notwendigerweise an der
symmetrischen Position relativ zum unteren Laufrad 14 angeordnet
sein. Es gibt keine Einschränkung
für das
obere Laufrad 26 dahin, es auf der Ebene der Zeichnung
nach links und rechts zu bewegen, solange das Liniensegment L1 das
Liniensegment 12 schneidet. Aus diesem Grund kann der obige
Betrieb auch dann ausgeführt
werden, wenn das Liniensegment L2 relativ zum Liniensegment L1 außerhalb
des Schnitts liegt.
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In
der bevorzugten Ausführung
ist dementsprechend die Schwenkwelle 25 vor den unteren Laufrädern 14 angeordnet,
während
die Antriebsräder 23 hinter
den unteren Laufrädern 14 angeordnet sind,
sodass die hintersten unteren Laufräder 14 an der unteren
Zwischenposition zwischen der Schwenkwelle 25 und dem Antriebsrad 23 angeordnet
sind. Darüber
hinaus sind die oberen Laufräder 26,
die die jeweiligen Raupenbänder
tragen, auf dem Raupenrahmen 16 an der oberen und zwischenliegenden
Position zwischen der Schwenkwelle 25 und dem Antriebsrad 23 angebracht,
mit einem resultierenden Erfolg bei der Begrenzung der Spannungsveränderung
des Raupenbands 24. Weil auf diese Weise die Spannungsveränderung
des Raupenbands 24 in einem minimalen Bereich bleibt, unterliegt
das Raupenband 24 keinerlei Rissproblemen, um hierdurch
die Lebensdauer des Raupenbands 24 merklich zu verlängern.
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Obwohl
es in den herkömmlichen
Raupenfahrzeugen übliche
Praxis war, das Raupenfahrzeug mit einem Spannungseinstellmechanismus
auszustatten, aufgebaut aus mechanischen Grundelementen wie etwa
einer Feder, einem Bolzen, einer Mutter etc., führt die Anwendung eines solchen komplizierten
Spannungseinstellmechanismus in einer Schneebeseitigungsmaschine
zu einer merklichen Zunahme der Arbeitsbelastung der Bedienungsperson,
aufgrund der unabkömmlichen
Beseitigungsarbeiten von Eis und Schnee, die an der Feder etc. anhaften.
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Wenn
hingegen die Spannungsveränderung des
Raupenbands 24 innerhalb eines minimalen Bereichs erhalten
wird, wie sich durch das Konzept der vorliegenden Erfindung erreicht
wird, ist der komplizierte Spannungseinstellmechanismus nicht erforderlich,
und selbst wenn eine Spannungseinstellung um einen geringen Betrag
erforderlich ist, kann eine solche geringe Einstellung mit einem
vereinfachten Spannungseinstellmechanismus erreicht werden. Demzufolge
ist das Konzept der vorliegenden Erfindung für ein Raupenfahrzeug vom allgemeinen
Typ anwendbar, der an seiner Vorderseite mit einem Arbeitselement
(wie etwa z. B. einem Schneebeseitigungsabschnitt) ausgestattet
ist, und ist insbesondere für
eine Schneebeseitigungsmaschine nutzbar, wo das Anhaften von Schnee
und Eis zu berücksichtigen ist.
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Auch
ist anzumerken, dass das Arbeitselement der vorliegenden Erfindung
ein Schild zum Schieben von Erde und Sand sowie auch von Ackerboden
oder ein Schild zum Schieben und Beseitigen von Schnee beinhalten
kann, wodurch es möglich
gemacht wird, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Schneebeseitigungsmaschine
beschränkt
ist sondern auch auf Bulldozer für
Baustellen oder landwirtschaftliche Maschinen anwendbar ist.
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Obwohl
in der bevorzugten Ausführung
das Raupenfahrzeug so gezeigt und beschrieben wurde, dass es drei
untere Laufräder
enthält,
kann die Raupe auch zumindest auch ein unteres Laufrad und zumindest
ein oberstes Laufrad aufweisen, wobei die Anzahl der Laufräder beliebig
bestimmt wird.
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Nun
wird nachfolgend in Bezug auf die 5A bis 5C im
Detail der Betrieb der Schneebeseitigungsmaschine zum Verbessern
einer Schneebeseitigungseffizienz beschrieben, um zu bewirken, dass
die Fräse einen
verbesserten Eingriffseffekt erzielt.
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5A zeigt
einen normalen Betriebszustand der Schneebeseitigungsmaschine. In
diesem Fall bilden die Kufe 34, die Fräse 42, die Schwenkwelle 25 und
die Mitte 14a des oberen Laufrads 14 ein Fünfeck X.
Hier ist das Liniensegment, das die Schwenkwelle 25 und
die Mitte 14a des unteren Laufrads 14 verbindet,
mit Lf bezeichnet.
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5B zeigt
einen Betriebszustand, worin dann, wenn der Hydraulikzylinder 50 eingefahren
ist und die Kufe 34 in harten Schnee läuft, ein vorderer Abschnitt
des Raupenbands 24 von der Straßenoberfläche angehoben ist. Wenn sich
das Raupenband 24 mit einem Winkel von θ1 im Uhrzeigersinn dreht, wird
das Liniensegment Lf in einhergehender Bewegung mit dem Raupenband 24 mit
einem Winkel θ1
im Uhrzeigersinn um die Schwenkwelle 25 herum gedreht.
Da in diesem Fall die Mitte 14a des unteren Laufrads 14 auf
einer konstanten Höhe
von der Bodenoberfläche
bleibt, wird demzufolge die Schwenkwelle 25 angehoben.
Da der Winkel α um die
Fräsenwelle 42,
in der gleichen Weise wie oben in Bezug auf 7B diskutiert,
unveränderbar
bleibt, bewirkt das Anheben der Schwenkwelle 25 notwendigerweise,
dass die Fräsenwelle 42 im
Gegenuhrzeigersinn schwenkt und sich um die Kufe 34 herum nach
unten bewegt. Das in 5B gezeigte Fünfeck ist
mit dem Fünfeck
Y bezeichnet.
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Im
in 5C gezeigten Fünfeck
Y schwenkt das Liniensegment Lf im Uhrzeigersinn mit dem Winkel θ1, mit einem
resultierenden Anheben der Schwenkwelle um einen Wert σ1. Gleichzeitig schwenkt
die Fräsenwelle 42 im
Gegenuhrzeigersinn mit einem Winkel θ2 um die Kufe 34 herum,
was in einer Abwärtsbewegung
der Fräsenwelle 42 um
einen Wert σ2
resultiert.
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Somit
erlaubt die Abwärtsbewegung
der Fräsenwelle 42,
dass die Eingriffsleistung der Fräse 31 auf einen höheren Wert
ansteigt als man ihn im in 5A gezeigten
normalen Betriebszustand erhält, was
die Effizienz der Schneebeseitigungsarbeiten verbessert.
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Auch
sei in 5A angenommen, dass der Winkel,
der zwischen einer vertikalen Linie und dem Liniensegment Lf definiert
ist, ψ ist,
wobei sich der in 5C gezeigte Betriebszustand
einstellt, vorausgesetzt, dass der Winkel ψ einen Wert von 0 (Null) übersteigt.
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Dementsprechend
sollte der Zustand, worin die Schwenkwelle vor dem unteren Laufrad
angeordnet ist, einer Bedingung genügen, die 0 ≤ ψ erfüllt. Jedoch steht der Ort der
Schwenkwelle 25 in einer extrem vorwärtigen Position in Konflikt
mit einer Anforderung darin, dass die Orientierung (d. h. der Fräsenwinkel)
der Fräse 31 leicht
verändert
wird. Dementsprechend ist die Anordnung so, dass die Schwenkwelle 25 nicht
jenseits vor dem zweiten Laufrad 13, das dem hintersten
Laufrad 14 am nächsten
ist, angeordnet ist.
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Während in
der bevorzugten Ausführung
der Schneebeseitigungsabschnitt so gezeigt worden ist, dass er aus
der Fräse
aufgebaut ist, kann der Schneebeseitigungsabschnitt auch ein Schild
zum Schieben und Beseitigen von Schnee aufweisen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
zuvor oben erwähnt,
erlaubt die vorliegende Erfindung, dass eine Schwenkwelle, die einen Hauptrahmen
mit einem hinteren Abschnitt eines Raupenrahmens drehbar verbindet,
vor einem unteren hintersten Laufrad von unteren Laufrädern angeordnet
ist. Das Anheben eines vorderen Abschnitts eines Raupenbandes von
einer Straßenoberfläche bewirkt,
dass die Mitte des unteren Laufrads um die Schwenkwelle herum schwenkt.
Da während
einer solchen Schwenkbewegung die Schwenkwelle vor dem unteren Laufrad
bleibt, wird die Schwenkwelle aufgrund der obigen Schwenkbewegung
angehoben. Wenn die Schwenkwelle angehoben wird, wird die Fräsenwelle
um eine Kufe herum nach unten bewegt. Dementsprechend kann die Fräse unabhängig von weichem
oder hartem Schnee nach unten bewegt werden, mit einer resultierenden
besonders verbesserten Schneebeseitigungswirkung, um hierdurch eine
besonders zuverlässige
Schneebeseitigungsmaschine bereitzustellen. Darüber hinaus kann das Raupenfahrzeug
der vorliegenden Erfindung auch geeignet als Bulldozer für Baustellen
oder landwirtschaftliche Maschinen angewendet werden.