DE602004009208T2

DE602004009208T2 - Gleiskettensystem für ein bodeneingriffsfahrzeug

Info

Publication number: DE602004009208T2
Application number: DE602004009208T
Authority: DE
Inventors: Peter West Fargo CHRISTIANSON
Original assignee: Fargo Products LLC
Current assignee: Fargo Products LLC
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2024-11-11
Also published as: EP1682403A1; EP1682403B1; WO2005047090A1; US7552979B2; ATE374142T1; US7222924B2; US20070290553A1; US20050173984A1; DE602004009208D1

Description

Technisches Gebiet
Diese Anmeldung betrifft Raupensysteme und Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung. Insbesondere betrifft diese Anmeldung ein Raupensystem für Traktoren zur Verwendung in der Landwirtschaft.
Hintergrund der Erfindung
Raupenfahrzeuge haben bestimmte Merkmale, die derartige Fahrzeuge gegenüber herkömmlichen Räderfahrzeugen attraktiv machen. Bei einer Raupenkonfiguration wird das Gewicht eines auf dem Boden fahrenden Fahrzeugs wie beispielweise ein Traktor auf eine große Fläche verteilt. Ein beispielhaftes Raupensystem ist in der Druckschrift US-B-5206492 offenbart. Wenn man mit diesem Raupensystem auf dem Boden fährt, wird der Boden geringer geschädigt. Außerdem weisen Raupenkonfigurationen gegenüber Konfigurationen mit Laufrädern eine verbesserte Traktion auf, da die vergrößerte Fläche mit dem Boden immer in Kontakt ist.
Fahrzeuge mit Laufrädern, wie beispielsweise Traktoren, die in der Landwirtschaft eingesetzt werden, sind recht bekannt. Es ist wünschenswert, ein übliches auf dem Boden fahrendes Räderfahrzeug in ein Raupenfahrzeug so umrüsten zu können, dass die Kosten für das Umrüsten für den Benutzer oder den Hersteller gering sind.
Es gibt mehrere Probleme, die man beim Entwerfen eines Raupenfahrzeugs beachten muss. So ist es wünschenswert, das Übersetzungsverhältnis existierender Räderfahrzeuge beizubehalten, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des umgerüsteten Fahrzeugs ähnlich ist. Es ist ebenfalls wünschenswert, unerwünschte Belastungen auf die Fahrzeugachse und zugehörige Bauteile zu reduzieren. Es ist auch wünschenswert, eine ausreichende Bodenfreiheit seitlich eines Raupensystems bereitzustellen. Es ist auch wünschenswert, eine Fahrzeughöhe beizubehalten, in der die Fahrzeugachse und anzufügende Arbeitsgeräte wie beispielsweise ein Dreipunkt-Anbau innerhalb der standardisierten Arbeitshöhenbereiche liegen. Es ist ebenfalls wünschenswert, ein Raupensystem zu schaffen, das bei verschiedenen Antriebslasten des Raupenfahrzeugs keinem Drehmoment ausgesetzt ist.
Im Betrieb drehen einige Raupenanordnungen um die Fahrzeugachse, um sich den Bodenunebenheiten anzupassen, wenn das Fahrzeug fährt. Andere technische Hürden bei der Gestaltung von Raupenfahrzeugen bestehen darin, dass die Tendenz besteht, dass die Raupen um 360 Grad um die Achse zurück drehen, wenn sie gegen große Bodenunebenheiten wie beispielsweise ein Loch oder eine scharfe Bodenkante etc. angelaufen sind. Bei Konfigurationen, in denen Raupenanordnungen um die Fahrzeugachse schwenken, kann es zudem passieren, dass beim Ziehen von schweren Lasten die Tendenz besteht, dass sich die Raupenanordnungen auf das hintere Teil der Raupenanordnung aufstellen, wodurch die Bodenkontaktfläche der Raupenanordnung verringert wird.
Was benötigt wird ist ein Raupensystem, das gegen ein Rad an einem herkömmlichen Räderfahrzeug ausgetauscht werden kann. Was ebenfalls benötigt wird ist ein Raupensystem, das günstig herzustellen ist und technische bzw. betriebsbedingte Hindernisse einschließlich, aber nicht hierauf begrenzt, der oben gelisteten, überwindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine isometrische Darstellung eines beispielhaften Landfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik,
2 zeigt eine Seitenansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3 zeigt eine isometrische Ansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
4 zeigt eine weitere isometrische Ansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
6 zeigt eine Seitenansicht eines Antriebsrads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
7 zeigt eine isometrische Ansicht eines Teils eines Antriebsrads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
8 zeigt eine isometrische Ansicht eines Abschnitts eines anderen Antriebsrads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
9A zeigt eine isometrische Ansicht eines Teils eines weiteren Antriebsrads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
9B zeigt eine isometrische Ansicht eines Teils eines Antriebsrads und eines Raupenteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
10A zeigt eine isometrische Ansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
10B zeigt eine Vorderansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
10C zeigt eine weitere isometrische Ansicht einer Raupenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
11 zeigt eine isometrische Ansicht eines Beispiels eines Landfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Das hierin beschriebene Raupensystem ist im unabhängigen Anspruch 1 beansprucht. Weitere Varianten dieses Raupensystems sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen, in welcher Weise die Erfindung realisiert werden kann, gezeigt sind. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in allen verschiedenen Ansichten im Wesentlichen gleiche Bauteile. Diese Ausführungsformen sind in ausreichendem Maße beschrieben, um einem Fachmann die Realisierung der Erfindung zu ermöglichen. Es können weitere Ausführungsformen verwendet und strukturelle, logische Änderungen etc. ausgeführt werden, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Obgleich in der nachfolgenden Beschreibung ein Traktor zur Verwendung in der Landwirtschaft benutzt ist, um Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung zu veranschaulichen, wird ein Fachmann, der von der vorliegenden Offenbarung profitiert, erkennen, dass Raupeneinheiten und Traktoren, wie sie nachfolgend beschrieben sind, in Verbindung mit verschiedenen Landfahrzeugen eingesetzt werden können, die nichts mit landwirtschaftlichen Traktoren zu tun haben.
Die 1 zeigt ein Bespiel für ein Boden- oder Landfahrzeug 100. In einer Ausführungsform ist das Landfahrzeug 100 ein Traktor zur Verwendung in der Landwirtschaft. Die Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt. Die 1 zeigt ferner einen Fahrzeugaufbau 110 mit einer Fahrerkabine 112. Andere Ausführungsformen von Traktoren ohne Fahrerkabinen liegen ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung. Es sind mehrere Vorderräder 120 und mehrere Hinterräder 130 gezeigt. Beispiele für Traktoren zur Verwendung in der Landwirtschaft umfassen Traktoren, die zwei angetriebene Räder haben, Traktoren, die vier angetriebene Räder haben, Traktoren mit Zwischengelenk etc. In einer Ausführungsform ist das Landfahrzeug 100 dazu in der Lage, auf jeder Seite einer Achse mehrere Räder aufzunehmen, wie es in der 1 gezeigt ist. Das Landfahrzeug 100 ist bei einer alltäglichen Bodenbearbeitungstätigkeit, dem Ziehen eines Arbeitsgeräts 140 wie beispielsweise ein Pflug gezeigt.
Die 2 zeigt ein Raupensystem 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Raupensystem 200 umfasst ein erstes Führungsrad 240, ein zweites Führungsrad 242, eine erste Umlenkrolle 230, eine zweite Umlenkrolle 232 und ein Antriebsrad 220. Die Vorwärtsbewegungsrichtung ist durch den Pfeil 201 angezeigt. Um die Führungsräder 240, 242 und die Umlenkrollen 230, 232 herum ist eine Raupe 210 gelegt, wobei das Antriebsrad 220 mit einem Innenseitenabschnitt der Raupe 210 in Eingriff ist. Ausführungsformen der Raupe 210 umfassen Polymer- oder Gummiraupen mit flexiblen elastischen Eigenschaften. Andere Ausführungsformen der Raupen enthalten verbundene Segmente mit einzelnen Gelenkgliedern zwischen den Segmenten. Obwohl zwei Gruppen von Führungsrädern gezeigt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Mehrere Gruppen von Führungsrädern oder eine einzelne Gruppe von Führungsrädern liegen ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.
Das Antriebsrad 220 besitzt eine Drehachse 226 und eine Anzahl von Befestigungselementen 228. In einer Ausführungsform umfassen die Befestigungselemente 228 Löcher für Gewindebolzen, die hindurchpassen, um das Antriebsrad 220 an einer Nabe eines Landfahrzeugs anzubringen. In einer Ausführungsform enthält das Antriebsrad 220 eine Anzahl von Befestigungsmitteln 222 und mehrere Ausrichtelemente 224.
Ein erstes Führungsrahmenelement 250 verbindet das erste Führungsrad 240, das zweite Führungsrad 242, die erste Umlenkrolle 230 und die zweite Umlenkrolle 232 miteinander. In einer Ausführungsform ist ein erstes Spannsystem 251 vorhanden, um die Spannung der Raupe aufrecht zu erhalten. In einer Ausführungsform umfasst das erste Spannsystem 241 eine Druckfeder. In einer Ausführungsform kommt das erste Spannsystem 251 mit einer Umlenkrolle an dem Vorderteil des Raupensystems in Eingriff, um die Gefahr zu reduzieren, dass das Spannsystem 251 durch Antriebskräfte in der Raupe 210 zusammengedrückt wird. Ein erster Tragrahmen 264 ist ebenfalls in der 2 gezeigt. In einer Ausführungsform ist der erste Tragrahmen 264 mit dem ersten Führungsrahmenelement 250 an einem ersten Schwenkgelenk 252 angeschlossen. Ein Verbindungsrahmenelement 262 ist ebenfalls in der 2 gezeigt. In einer Ausführungsform verbindet das Verbindungsrahmenelement 262 den ersten Tragrahmen 264 mit einem zweiten Tragrahmen, der in den nachfolgenden Figuren gezeigt ist. In einer Ausführungsform umfasst das Verbindungsrahmenelement 262 mehrere Abschnitte, die zusammengeschraubt oder in irgendeiner anderen Weise aneinander befestigt sind. In einer Ausführungsform umfasst das Verbindungsrahmenelement 262 einen durchgehenden Rahmen, der entweder in einem Stück geformt ist oder zur Bildung einer einzigen Einheit zusammengeschweißt ist.
Die 3 zeigt eine Innenansicht des Raupensystems 200. Es ist ein Teil eines Landfahrzeugs gezeigt, um die möglichen Anbringungsweisen des Raupensystems 200 an dem Landfahrzeug darzustellen. Es ist ein Trompeten- oder Achsaufnahmegehäuse 280 gezeigt, wobei eine Achse 290 von dem Aufnahmegehäuse 280 vorsteht.
Auf der Innenseite des Raupensystems 200 sind ein drittes Führungsrad 244, ein viertes Führungsrad 246, eine dritte Umlenkrolle 234 und eine vierte Umlenkrolle 236 gezeigt. Es ist ein zweites Führungsrahmenelement 254 gezeigt, das das dritte Führungsrad 244, das vierte Führungsrad 246, die dritte Umlenkrolle 234 und die vierte Umlenkrolle 236 miteinander verbindet. In einer Ausführungsform ist ein zweites Spannsystem 255 vorhanden, um die Raupenspannung aufrecht zu erhalten. In einer Ausführungsform umfasst das zweite Spannsystem 255 eine Druckfeder. In der 3 ist auch ein zweiter Tragrahmen 260 gezeigt. In einer Ausführungsform ist der zweite Tragrahmen 260 mit dem zweiten Führungsrahmenelement 254 an einem zweiten Schwenkgelenk 256 angeschlossen. Das Verbindungsrahmenelement 262 ist in der 3 ebenfalls gezeigt, das den zweiten Tragrahmen 260 mit dem ersten Tragrahmen 264 verbindet.
In einer Ausführungsform ist ein Befestigungselement 270 zwischen dem zweiten Tragrahmen 260 und dem Achsaufnahmegehäuse 280 enthalten. In einer Ausführungsform ist das Befestigungselement 270 einstückig an dem zweiten Tragrahmen 260 ausgebildet. In einer Ausführungsform ist das Befestigungselement 270 angeschweißt oder irgendwie anderweitig an dem zweiten Tragrahmen 260 angebracht. Das Befestigungselement 270 schafft eine Abstützung auf der Innenseite des Raupensystems 200, indem Lastkräfte von dem Raupensystem 200 übertragen werden, so dass sie auf die Fahrzeugkarosserie abgeleitet werden. In einer Ausführungsform ist das Befestigungselement 270 an das Achsenaufnahmegehäuse 280 angekoppelt. Das Aufnahmegehäuse 280 ist eine mögliche Stelle zum Ankoppeln an die Karosserie des Fahrzeugs, es können aber auch andere Fahrzeugteile zum Ankoppeln an das Befestigungselement 270 verwendet werden, wie beispielsweise der Fahrzeugrahmen etc.
In einer Ausführungsform entlastet diese Konfiguration Biegespannungen von der Achse 290, die Ermüdungsprobleme im Metall verursachen können. Materialermüdungserscheinungen auf Grund von Biegung sind in einigen Konfigurationen stärker vertreten wegen einer Befestigungsfläche der Achse 290 an einem distalen Ende der Achse 290. Zusätzlich zu den Ermüdungserscheinungen führt das Anbringen der Raupensysteme am distalen Ende zu großen Belastungen der Achslager. Ausführungsformen der Erfindung, die in der vorliegenden Beschreibung erläutert sind, verringern des Weiteren unerwünschte Achslagerbelastungen. In einer Ausführungsform verläuft das Befestigungselement 270 im Wesentlichen parallel zur Achse 290 und reduziert Ermüdungserscheinungen, Achsenlagerbelastungen etc., ohne dass die Bodenfreiheit des Fahrzeugs eingeschränkt ist.
Die 4 zeigt eine Außenansicht des Raupensystems 200. In einer Ausführungsform leistet der erste Tragrahmen 264 eine Abstützung auf der Außenseite des Raupensystems 200, indem Lastkräfte von dem Raupensystem 200 übergeleitet werden, so dass sie auf die Achse 290 wirken. In einer Ausführungsform ist das Raupensystem sowohl auf der Innen- als auch der Außenseite des Raupensystems 200 gelagert, um die Biegekräfte auf die Achse zu reduzieren, die zu Ermüdungsproblemen führen könnten. In einer Ausführungsform leisten der zweite Tragrahmen 260 und das Befestigungselement 270 eine Abstützung zwischen den Führungsrahmenelementen 250, 254 und der Karosserie des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform bildet der erste Tragrahmen 264 eine Abstützung zwischen den Führungsrahmenelementen 250, 254 und der Achse 290. In einer Ausführungsform ist eine gitterartige Struktur ausgebildet. Im Gegensatz zu nur einer Achse 290, die das Raupensystem hält, bildet in einer Ausführungsform die Achse ein Oberteil einer Gitterhalterung, während das Befestigungselement 270 ein Bodenteil einer Gitterhalterung bildet.
In Ausgestaltungen, bei denen ein Führungsrahmen an einer Karosserie eines Traktors angeschlossen ist und die Achse kein Gewicht des Traktors aufnimmt, können die Biegekräfte immer noch hoch sein. In Ausgestaltungen, bei denen eine Achse nicht das Gewicht des Traktors trägt, wird die Achse auf Grund von Spannungen in der Raupe während des Betriebs weiterhin nach unten, zum Boden hin gedrückt. Eine Kombination der Halterung an der Karosserie des Fahrzeugs und der Halterung durch die Achse reduziert ungewünschte Spannungen wie beispielsweise Ermüdungsbelastungen und Achslagerbelastungen.
Obwohl in ausgewählten Ausführungsformen der erste Tragrahmen 264 an ein Außenteil des Raupensystems 200 angeschlossen ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. In einer Ausführungsform umfasst das Anschließen der Achse 290 das Ankoppeln an ein Innenteil des Raupensystems. In einer Ausführungsform umfasst das Anschließen an eine Innenseite des Raupensystems das Anschließen eines Lagers zwischen dem zweiten Tragrahmen 260 und der Achse 290 auf der Innenseite des Antriebsrads 220. In einer Ausführungsform ist der erste Tragrahmen 264 an die Achse 290 unter Verwendung einer Achsverlängerung 292, wie es in 4 gezeigt ist, angeschlossen. In einer Ausführungsform ist der erste Tragrahmen 264 über die Achse 290 selbst angekoppelt. Die in der 4 gezeigte Achseverlängerung 292 umfasst eine Lageranordnung mit einem Durchmesser, der gegenüber dem Achsdurchmesser reduziert ist, wobei die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. In einer Ausführungsform erbringt die Verringerung des Durchmessers des Lagers gegenüber dem Durchmesser der Achse eine Kosteneinsparung bei der Herstellung, indem eine weniger teure Lageranordnung Verwendung findet.
In einer Ausführungsform kann das Raupensystem sich drehen, damit sich die Raupen an Bodenunebenheiten anpassen können. In einer Ausführungsform schwenkt das Raupensystem um das erste Schwenkgelenk 252 und das zweite Schwenkgelenk 256. Wie in der 4 und der 5 gezeigt, befinden sich das erste Schwenkgelenk 252 und das zweite Schwenkgelenk 256 unterhalb der Achse 290. In einer Ausführungsform behält der Verbindungsrahmen 262 seine Ausrichtung zwischen dem ersten Tragrahmen 264 und dem zweiten Tragrahmen 260 bei. In einer Ausführungsform wird die Stelle des ersten Schwenkgelenks 252 und des zweiten Schwenkgelenks 256 durch das Aufsummieren von Momentenkräften bedingt, die während des Betriebs auf das Raupensystem wirken, wie beispielsweise Spannungen von der Raupe etc., und die Platzie rung der Schwenkgelenke, wo die Momentenkräfte einander aufheben. In einer Ausführungsform werden durch die Platzierung des ersten Schwenkgelenks 252 und des zweiten Schwenkgelenks 256 unterhalb der Achse 290 die Momentenkräfte aufgehoben und dadurch ein neutral drehbares Raupensystem geschaffen, während irgendeine Nutzkraft mit Hilfe des Traktors gezogen wird. Des Weiteren wird durch die Platzierung des ersten Schwenkgelenks 252 und des zweiten Schwenkgelenks 256 unterhalb der Achse 290 der Vorteil erzielt, dass das Raupensystem 200 nicht um 360 Grad zurück um die Achse 290 drehen wird, nachdem es gegen ein großes Hindernis angelaufen ist. Im Gegensatz dazu können andere Ausgestaltungen mit Raupensystemen, die um die Achse 290 drehen, mit diesem Problem behaftet sein.
Die 5 veranschaulicht ebenfalls das Antriebsrad 220, das durch das Mittelstück der Führungsräder 242 und 244, wie auch der Umlaufrollenpaare 245 etc. hindurchgeht. Ein Vorteil des Gruppierens einer Anzahl von Umlenkrollen und Führungsrädern zusammen auf dem ersten Führungsrahmenelement 250 und einer Anzahl von Umlenkrollen und Führungsrädern zusammen auf dem zweiten Führungsrahmenelement 254 umfasst die Möglichkeit, ein Antriebsrad 220 mit großem Durchmesser einzusetzen, das durch die Mitte des ersten Führungsrahmenelements 250 und des zweiten Führungsrahmenelements 254 läuft. In einer Ausführungsform beträgt die Größe des Antriebsrads 220 ungefähr 92% der Größe eines vorhandenen Laufrads mit Reifen eines Fahrzeugs, z. B. ein Traktor. In einer Ausführungsform hat das Antriebsrad 220 im Wesentlichen die gleiche Größe wie ein vorhandenes Laufrad mit Reifen eines Fahrzeugs, wie z. B. ein Traktor. Da keine Achsen der Führungs- oder Laufräder unterhalb des Antriebsrads 220 platziert sind, ist zudem auch Platz vorhanden, um das Antriebsrad 220 direkt neben der Raupe 210, die am Boden aufliegt, anzuordnen. Es ist wichtig, das Antriebsrad 220 nahe dem Boden zu platzieren, um eine Fahrzeugkonfiguration mit zu hohem Schwerpunkt zu vermeiden, wodurch die Fahrzeugstabilität verringert werden kann. Es ist auch wichtig, das Antriebsrad 220 nahe am Boden zu platzieren, um akzeptierte Industriestandards in Bezug auf die Achshöhe und die Höhe von Anbauten wie beispielsweise Zugstangen oder Dreipunkt-Anbauten etc. beizubehalten. In Ausgestaltungen mit einem Antriebsrad 220, das im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie ein Laufrad mit Reifen, werden diese Punkte zunehmend wichtig.
Ein Vorteil der Antriebsräder 220, die im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen wie ein Laufrad mit Reifen, besteht darin, dass das Übersetzungsverhältnis ähnlich wie bei existierenden Räderfahrzeugen wie beispielsweise Traktoren ist. Wenn das Raupensystem 200 dazu eingesetzt wird, gegen ein Rad eines Fahrzeugs wie beispielsweise ein Traktor mit Laufrädern ausgetauscht zu werden, wird der Benutzer erwarten, dass eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit in jedem der existierenden Fahrzeuggänge erreicht werden kann. Wenn das Antriebsrad 220 zu klein oder zu groß ist, wird sich in jedem Gang die Geschwindigkeit relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit ändern. Während es möglich ist, Unterschiede in den Größen von Antriebsrädern unter Verwendung von Getrieben, Übersetzungsmechanismen etc. zu kompensieren, ist es im Wesentlichen weniger teuer, ein Antriebsrad einzusetzen, das im Wesentlichen die gleiche Größe hat wie das ursprüngliche Laufrad mit Reifen.
Die 6 zeigt eine Ausführungsform eines Antriebsrads 220. Andere Ausführungsformen der Antriebsräder 220 sind ebenfalls in ausgewählten Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt. Ein Antriebsmittelteil 226 ist mit einer Anzahl von Befestigungselementen 228 gezeigt, wie sie in Bezug auf die vorherigen Ausführungsformen erörtert wurden. In einer Ausführungsform umfasst das Antriebsrad 220 sowohl eine Anzahl von Eingriffsmittel 222 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe und einer Anzahl von Mitteln 224 zum seitlichen Führen.
Die 7 zeigt eine Detailansicht der Mittel 222 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe und der Anzahl von Mitteln 224 zum seitlichen Führen. In einer Ausführungsform sind die Mittel 222 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe an dem Ende von Zähnen 221 auf dem Antriebsrad 220 angebracht. In einer Ausführungsform sind die Mittel 222 zum in Eingriff gelangen mit der Raupe auf den Zähnen 221 des Antriebsrad 220 angeschweißt. In einer Ausführungsform sind die Mittel 222 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe an die Zähne 221 des Antriebsrads 220 angeschraubt oder in anderer Weise mechanisch angebracht. In einer Ausführungsform sind die Mittel 222 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe nur dazu eingesetzt, die Lauffläche in Vorwärtsrichtung anzutreiben und nicht dazu da, die Lauffläche über die Führungsräder oder die Umlenkrollen auszurichten. In einer Ausführungsform sind mehrere Mittel 224 zum seitlichen Führen so ausgestaltet, dass sie mit entsprechenden Mitteln in der Lauffläche zusammenpassen, die eine Ausrichtung der Lauffläche in dem Raupensystem 200 leisten. In einer Ausführungsform sind außerdem mehrere Flächen 225 vorhanden, um die Kräfte der Raupe auf das Antriebsrad 220 zu verteilen. In einer Ausführungsform sind die Flächen 225 als Bogen- oder Zylinderteil mit einem Mittelpunkt des Bogenteils 226 ausgebildet, wie es in der 6 gezeigt ist. In einer Ausführungsform sind die Flächen 225 im Wesentlichen eben, ohne eine konkave oder konvexe Krümmung. In einer Ausführungsform bilden die Flächen 225 eine Zwischenfläche mit den Raupennocken.
Die 8 zeigt ein Antriebsrad 820 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Das Antriebsrad 820 umfasst mehrere Mittel 822 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe. In einer Ausführungsform sind die Mittel 822 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe an dem Ende von Zähnen 821 auf dem Antriebsrad 820 angebracht. Das Antriebsrad 820 umfasst ferner mehrer Flächen 825. In einer Ausführungsform sind die Flächen 825 als Bogen- oder Zylinderteil geformt. In einer Ausführungsform sind die Flächen 825 im Wesentlichen eben und haben keine konkave oder konvexe Krümmung.
Die 9A zeigt ein Antriebsrad 920 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Das Antriebsrad 920 umfasst eine Anzahl vom Mitteln 922 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe. In einer Ausführungsform sind die Mittel 922 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe an dem Ende von Zähnen 921 auf dem Antriebsrad 920 angebracht. Wie es ebenfalls in der 9A gezeigt ist, befinden sich mehrere Mulden 924 zwischen den Zähnen 921. In einer Ausführungsform bilden die Mulden 924 eine Berührungsfläche des Antriebsrads 920 mit der Raupe. In einer Ausführungsform leisten die Mulden 924 ferner eine seitliche Führung für eine Raupe, indem entsprechende Mittel, wie beispielsweise ein Schlitz in der Raupe, in Eingriff gelangen.
Ferner zeigt die 9B das Antriebsrad 920 aus der 9A, wie es mit einem Teil einer Raupe 930 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Engriff ist. Mehrere Antriebserhebungen 932 sind mit mehreren Mitteln 922 zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe gezeigt. Die Mittel zum in Eingriff gelangen mit einer Raupe paaren sich mit vertieften Abschnitten 934, die sich zwischen den Antriebserhebungen 932 befinden. In einer Ausführungsform ist ein Ausrichtmittel 936 wie beispielsweise ein Schlitz auf den Antriebserhebungen 932 vorhanden. Obwohl ein Schlitz gezeigt ist, sind andere Geometrien möglich. In einer Ausführungsform bildet eine Basis 938 einer Nut eine Paarungsfläche mit einer Mulde 924.
Die 10A zeigt eine Innenansicht eines Raupensystems 300 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Raupensystem 300 enthält ein erstes Führungsrad 340, ein zweites Führungsrad 342, eine erste Umlenkrolle 330, eine zweite Umlenkrolle 332 und ein Antriebsrad 320. Wie ebenfalls in der 10A gezeigt, sind ein drittes Führungsrad 344, ein viertes Führungsrad 346, eine dritte Umlenkrolle 334 und eine vierte Umlenkrolle 336 vorhanden. Ein zweites Führungsrahmenelement 354 verbindet das dritte Führungsrad 344, das vierte Führungsrad 346, die dritte Umlenkrolle 334 und die vierte Umlenkrolle 336 miteinander. In einer Ausführungsform ist ein Spannsystem 355 zum Beibehalten der Spannung einer Raupe vorhanden. Ein Verbindungsrah menelement 362 ist in der 10A ebenfalls gezeigt. Ähnlich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen behält das Verbindungsrahmenelement 362 die Ausrichtung zwischen den Tragrahmen auf jeder Seite des Antriebsrads 320 bei.
In einer Ausführungsform ist ein Torsionsstabilisator 372 vorhanden. Der Torsionsstabilisator 372, wie er in der 10A gezeigt ist, umfasst ein erstes Verbindungselement 374 und ein zweites Verbindungselement 376. In einer Ausführungsform enthält das erste Verbindungselement 374 und das zweite Verbindungselement 376 durchgeführte oder teilweise durchgeführte Stangen zum Zwecke des Zusammenfügens. In einer Ausführungsform schaffen das erste Verbindungselement 374 und das zweite Verbindungselement 376 eine strukturelle Halterung und sind nicht einstellbar.
Ein Vorteil der Ausführungsformen, die einen Torsionsstabilisator 372 verwenden, besteht in der erhöhten Lenkleistung. Während eines starken Lenkmanövers werden auf jedes Raupensystem 300 Torsionskräfte übertragen. Ein Verdrehen des Raupensystems 300 gegenüber dem Fahrzeug in Folge der Torsionskräfte ist aber unerwünscht. Der Torsionsstabilisator 372 stellt sicher, dass die Stellung des Raupensystems 300 in dem Fahrzeug beibehalten wird.
Die 10B zeigt das Raupensystem 300 von vorne. Der Torsionsstabilisator 372 ist aus diesem Winkel ebenfalls sichtbar. Die 10B und 10C zeigen ferner das Raupensystem 300, wie es in dem Aufnahmegehäuse 380 für einen Traktor angebracht ist. Eine Achse 390 ist in den 10B und 10C ebenfalls gezeigt. In einer Ausführungsform ist die Befestigung des Raupensystems 300 ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Wie zuvor erläutert, behält in einer Ausführungsform das Verbindungsrahmenelement 362 die Ausrichtung zwischen den Tragrahmen des Raupensystems 300 bei.
Die 11 zeigt ein Beispiel eines Landfahrzeugs 1100, das mit Raupensystemen 1110, wie sie in den obigen Ausführungsformen beschrieben wurden, ausgestattet ist. In einer Ausführungsform ist das Landfahrzeugs 1100 ein landwirtschaftlicher Traktor, obgleich die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
Feststellung
Bei der Verwendung der zuvor erläuterten Ausführungsformen werden einige Vorteile realisiert. Ein Vorteil umfasst die Fähigkeit, vorhandene Übersetzungsverhältnisse und Fahrzeuggeschwindigkeiten beizubehalten, wenn Räder von Räderfahrzeugen durch Raupensysteme, wie sie zuvor beschrieben wurden, ausgetauscht werden. Ein weiterer Vorteil umfasst eine verbesserte Halterung des Raupensystems im Verhältnis zu einer Fahrzeugachse, so dass unerwünschte Belastungen, wie beispielsweise Ermüdungsprobleme in der Achse, verringert werden. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Bodenfreiheit seitlich der Raupensysteme. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Schwenken des Raupensystems in einer Weise möglich ist, die ein neutrales Drehmoment während des Betriebs erlaubt und verhindert, dass das Raupensystem sich um 360 Grad um die Achse verdreht, wenn man gegen große Hindernisse stößt. Ein weiterer Vorteil umfasst die Fähigkeit, Raupensysteme an existierende Fahrzeugkonfigurationen in einer Variation von Breiten anzubringen, ohne dass übermäßige Belastungen auf Elemente, wie beispielsweise Fahrzeugsachsen, ausgeübt werden. In einer Ausführungsform beträgt der verfügbare Raupenzwischenraum beispielsweise 88 Inch, 120 Inch und 144 Inch.

Claims

Raupensystem (200) für ein Boden- oder Landfahrzeug (300), umfassend: – mehrere Führungsräder (240, 242; 330, 332, 334, 336), die an einem Führungsräderrahmen (250, 254; 354) angebracht sind, – ein Antriebsrad (220; 820; 920) zum Anbringen an einer Achse (290; 390) des Landfahrzeugs (300), – eine biegbare Raupe oder Gleiskette (210), die mit dem Antriebsrad (290; 320) in Eingriff ist und durch die mehreren Führungsräder (240, 242; 330, 332, 334, 336) geführt wird, – ein erstes Abstützelement (262), das zwischen dem Führungsräderrahmen (250, 254; 354) und dem Landfahrzeug (300) einfügt ist, wobei das erste Abstützelement (262) für eine Abstützung von dem Führungsräderrahmen (250, 254; 354) zu einem Fahrzeugkarosserieteil des Landfahrzeugs (300) sorgt, und – ein zweites Abstützelement (264), das zwischen dem Führungsräderrahmen (250, 254) und dem Landfahrzeug (300) eingefügt ist, wobei das zweite Abstützelement (264) für eine Abstützung von dem Führungsräderrahmen (250, 254; 354) zu der Achse (290) des Landfahrzeugs (300) sorgt, – ein Raupensystem-Schwenkgelenk (252), das sich unterhalb der Achse (290; 390) befindet.
Raupensystem (200) nach Anspruch 1, wobei – das Antriebsrad (220; 820; 920) einen Durchmesser hat, der im Wesentlichen dem Durchmesser eines herkömmlichen Rads mit Reifen (120, 130) des Landfahrzeugs (300) entspricht, – die Achsen der mehreren Führungsräder (240, 242; 330, 332, 334, 336) so angeordnet sind, dass das Antriebsrad (220; 820; 920) oberhalb der Bodenfläche und unterhalb mehrerer Drehachsen der Führungsräder (240, 242; 330, 332, 334, 336) vorbeigehen kann, – das Raupensystem-Schwenkgelenk (252, 256) dazu ausgebildet ist, unterhalb der Achse (290; 390) zu verschwenken.
Raupensystem (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die biegbare Raupe (210) eine Nut zum seitlichen Ausrichten mit dem Antriebsrad (220; 820; 920) umfasst.
Raupensystem (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Antriebsrad (220; 820; 920) zwischen den mehreren Antriebsrädern (240, 242; 330, 332, 334, 336) hindurchgeht.
Raupensystem (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die mehreren Antriebsräder (240, 242) zwischen zwei Platten (250, 254) angebracht sind.
Raupensystem (200) nach Anspruch 5, wobei das Fahrzeugkarosserieteil des Landfahrzeugs (200) ein Trichtergehäuse des Traktors umfasst.
Raupensystem (200) nach Anspruch 5, wobei das Fahrzeugkarosserieteil des Landfahrzeugs (200) ein Traktoruntergestell umfasst.
Raupensystem (200) nach Anspruch 5, wobei das zweite Abstützelement (264) an die Achse (290) an einem Abschnitt angebracht ist, der sich auf der Außenseite des Raupen- bzw. Spursystems (200) befindet.
Raupensystem (200) nach Anspruch 5, wobei das zweite Abstützelement (264) eine Abstützung von dem Führungsräderrahmen (250, 254) zu einer Achsverlängerung (292) bildet, die mit der Achse (290) des Landfahrzeugs (300) verbunden ist.
Raupensystem (200) nach Anspruch 9, wobei die Achsverlängerung (292) eine Lageranordnung umfasst, die einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser der Achse (290) des Landfahrzeugs (300).
Raupensystem (200) nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Tragrahmen (260, 264), der zwischen dem Landfahrzeug (300) und dem Führungsräderrahmen (250, 254) für die Führungsräder eingesetzt ist, wobei der Tragrahmen (260, 264) eine Lagerung sowohl auf der Innenseite als auch der Außenseite des Antriebsrads (220; 820; 920) schafft, wobei wenigstens ein Teil des Tragrahmens (260, 264) mit einer Achse (290) des Landfahrzeugs (300) verbunden ist.
Raupensystem (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Raupensystem-Schwenkgelenk (252, 256) im Wesentlichen konzentrisch zur Achse (290) des Landfahrzeugs (300) liegt.
Raupensystem (200) nach Anspruch 11, wobei das Raupensystem-Schwenkgelenk (252, 256) zwischen dem Tragrahmen (260, 264) und dem Führungsräderrahmen (250, 254) angeordnet ist.
Raupensystem (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Führungsräderrahmen ein Rahmenelementpaar (250, 254; 352, 354) umfasst, die durch ein Umlenkrollenpaar (230, 232; 330, 332, 334, 336), die zwischen den Rahmenelementen (250, 254; 354) angeordnet sind, voneinander beabstandet sind, wobei die Rahmenelemente (250, 254; 352, 354) entlang einer Drehachse jeder Umlenkrolle (230, 232; 330, 332, 334, 336) des Umlenkrollenpaars miteinander verbunden sind.
Raupensystem (200) nach Anspruch 14, ferner umfassend mehrere Fahrwerksräder (240, 242, 244, 246; 340, 342, 344, 346) die mit Innenbereichen des Rahmenelementpaares (250, 254) verbunden sind, ohne einen Mittelraum zwischen den Rahmenelementpaaren (250, 254) und Drehachsen der Fahrwerksräder (240, 242, 244, 246; 340, 342, 344, 346) zu blockieren.
Raupensystem (200) nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Lageranordnung, die zwischen jeder Umlenkrolle (230, 232, 234, 236; 330, 332, 334, 336) und jedem Rahmenelement (250, 254; 352, 354) des Rahmenelementpaares platziert ist.
Traktor (1100), umfassend: – eine Fahrzeugkarosserie, – einen Motor, der mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, – zumindest zwei Raupensystem (200; 300) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jedes Raupensystem (200; 300) über ein Getriebe mit dem Motor gekoppelt ist.