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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Bandraupe, die bei
einem Raupenfahrzeug verwendet wird, das als Fahreinheit für Bau- und
technische Geräte
oder landwirtschaftliche Geräte
eingesetzt wird.
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2. Beschreibung des verwandten Standes
der Technik
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Ein
herkömmliches
Raupenfahrzeug umfasst ein Antriebsrad, das entweder auf der Vorderseite
oder der Hinterseite in der Fahrtrichtung angeordnet ist, ein Zwischenrad,
das an der anderen Seite angeordnet ist, eine Vielzahl von Rollen,
die zwischen dem Antriebsrad und dem Zwischenrad angeordnet sind,
und eine bandförmige
Endlosgummibandraupe (Raupenband), die um das Antriebsrad, das Zwischenrad
und die Nachführrollen
geschlungen ist, wobei die Bandraupe durch Drehen des Antriebsrades
in einer Umfangsrichtung davon im Kreis geführt wird.
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Ein
Endlosbandraupenkörper
der Gummibandraupe ist aus Gummi gebildet und die Bandraupe ist
mit einem Spannelement versehen, das in Umfangsrichtung der Bandraupe
eingebettet ist, da eine beträchtlich
große
Kraft (Spannung) auf die Gummibandraupe in der Umfangrichtung davon
aufgebracht wird.
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Ein
herkömmliches
Spannelement ist derart aufgebaut, dass eine Vielzahl von Spannkorden
mit entgegengesetzten Enden parallel zueinander in einer Breitenrichtung
des Bandraupenkörpers
angeordnet ist und der Bandraupenkörper einen Vollkreis in der
Umfangsrichtung der Bandraupe um den Bandraupenkörper geschlungen ist (siehe JP-A-2000-103
374).
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In
diesem Spannelement ist jeder Spannkord zu einer Schleife geformt,
indem seine entgegengesetzten Enden in einer Dickenrichtung der
Bandraupe in dem Bandraupenkörper überlappt
und verbunden sind (Überlappungsverbindung).
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Wie
in 6A gezeigt, sind in einem Spannelement 16,
in dem längs
gerichtete (die Umfangsrichtung A der Bandraupe und hierin nachfolgend
einfach als die „Umfangsrichtung
A" bezeichnet) gegenüberliegende
Kanten 16a entlang der Richtung, die orthogonal zu der
Umfangsrichtung A steht geschnitten und überlappt sind, Längsenden
von Spannkorden 17 in einer Breitenrichtung B der Bandraupe (hierin
nachfolgend einfach als die „Breitenrichtung B" bezeichnet) linear
ausgerichtet. Es ist daher offensichtlich, dass sich die Biegesteifgkeit
des Spannelements um die Grenzbereiche zwischen einem Einzellagenabschnitt
(einem Abschnitt des Spannelements, das nicht überlappt ist) und einem Doppellagenabschnitt
(einem Abschnitt des Spannelements, das überlappt ist) deutlich unterscheidet.
Dies führt zu
einer extremen Schwankung der Biegesteifigkeit in der Umfangsrichtung
A und es bestand somit Bedarf an einer Verbesserung der Gummibandraupe.
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Um
das Problem der Biegesteifigkeit zu lösen, sind die Kanten 16a des
Spannelements 16 in der Umfangsrichtung A diagonal in Bezug
auf die Breitenrichtung B geschnitten, wie in 6B gezeigt.
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Da
in dem in 6B gezeigten Spannelement 16 die
Enden der Spannkorde 17 diagonal in Bezug auf die Breitenrichtung
B ausgerichtet sind, ist die Schwankung der Steifigkeit um die Grenzbereiche
zwischen dem Einzellagenabschnitt und dem Doppellagenabschnitt in
der Umfangsrichtung A verringert. Da jedoch eine Distanz T in der
Umfangsrichtung A von einem Ende zu dem anderen Ende der Längskante 16a des
Spannelements 16 in der Umfangsrichtung A kleiner ist als
eine Überlappungslänge L eines überlappten
Abschnittes 18 des Spannelements 16 (T < L) in der Umfangsrichtung
A, ist das Spannelement 16 in der Breitenrichtung B in
dem durch den Buchstaben J in 6B bezeichneten
Bereich vollständig überlappt
und somit ist eine deutliche Verbesserung der Biegesteifigkeit nicht
zu erwarten.
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Die
WO-A-01/14 202, auf deren Offenbarung die Merkmale des Oberbegriffes
von Anspruch 1 basieren, offenbart eine elastische Endlosbandraupe, wobei
eine Linie, die durch Verbinden der Spitzen von Korden an einem
Ende eines Bandraupenhauptkörpers
gebildet ist, eine vorstehende Form zeigt, und eine Linie, die durch
Verbinden der Spitzen von Korden an dem anderen Ende davon gebildet
ist, eine vertiefte Form aufweist, wobei ein Unterschied in der
Steifigkeit zwischen einem Bandraupenhauptkörperabschnitt mit den überlappten
Teilen der Korde und dem anderen Abschnitt auf das Minimum reduziert
werden kann, um Vibrationen und Lärm zu unterdrücken.
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In
der EP-A-0 251 255 ist ein Fahrzeug mit einer Endloskette mit zwei
seitlich beabstandeten, endlosen, gelenkigen Kettenelementen versehen, die
um in Längsrichtung
beabstandete Antriebsräder und
Umlenkräder
des Fahrzeuges laufen. Jedes Kettenelement umfasst eine Reihe von
Querkettenelementen, die aneinanderstoßend durch mindestens eines,
vorzugsweise jedoch eine Vielzahl von in Querrichtung beabstandeten,
endlosen, dehnbaren Spannkernelement/en, das/die aus geschichteten, flachen
Metallstreifenschleifen besteht/en, die eng ineinander sitzen, unter
Spannung wulstartig zusammengehalten sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Im
Hinblick auf diese Umstände
ist das Ziel der Erfindung, eine elastische Bandraupe bereitzustellen,
bei der die Biegesteifigkeit des überlappten Abschnittes eines
Spannelements deutlich reduziert ist.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, sieht die Erfindung ein
technisches Mittel gemäß Anspruch
1 vor.
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Mit
diesem charakteristischen Aufbau kann die Biegesteifigkeit des überlappten
Abschnittes des Spannelements vorteilhafterweise deutlich reduziert werden.
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Ein
weiteres technisches Mittel der Erfindung ist in Übereinstimmung
mit Anspruch 2.
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Mit
diesem charakteristischen Aufbau kann die Biegesteifigkeit des überlappten
Abschnittes des Spannelements vorteilhafterweise deutlich reduziert werden.
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Die
Spannkorde 7 können
derart angeordnet sein, dass ihre entgegengesetzten Extremitäten 7b ausgerichtet
sind, um jeweils Kantenlinien zu bilden, die im Wesentlichen parallel
zueinander stehen.
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Die
Kante 6a an in Längsrichtung
entgegengesetzten Enden des Spannelements 6 kann zu einer V-Form
geformt sein, die sich in derselben Richtung in der Umfangsrichtung
A öffnet.
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Weitere
Ziele, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung offensichtlich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht, die einen überlappten
Abschnitt eines Spannelements gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine seitliche Querschnittsansicht, die den überlappten Abschnitt des Spannelements einer
elastischen Bandraupe zeigt;
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3 ist eine Querschnittsansicht, die den überlappten
Abschnitt des Spannelements zeigt, und in der 3A eine
Querschnittsansicht entlang der Linie G-G in 1 ist und 3B eine
Querschnittsansicht entlang der Linie H-H in 1 ist;
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4 ist
eine Draufsicht, die einen überlappten
Abschnitt des Spannelements gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt;
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5 ist
eine Draufsicht, die einen überlappten
Abschnitt des Spannelements gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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6A und 6B sind
Draufsichten, die überlappte
Abschnitte von Spannelementen im verwandten Stand der Technik zeigen.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform. 2 zeigt
eine elastische Bandraupe (ein Raupenband), die bei Raupenfahrzeugen
verwendet werden soll und einen Bandraupenkörper 2 umfasst, der
aus einem elastischen Material, das eine Biegsamkeit aufweist, wie
z. B. Gummi oder Harz, zu einer Endlosbandform geformt ist.
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Der
Bandraupenkörper 2 umfasst
Kernmetalle 3, die sich in der Breitenrichtung B erstrecken und
in Intervallen in der Umfangsrichtung A entlang des gesamten Umfangs
der Bandraupe eingebettet sind. Eine elastische Bandraupe ohne Kernmetalle kann
verwendet werden.
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Eine äußere Umfangsfläche D, und
zwar eine Fläche,
die in Kontakt mit dem Boden des Bandraupenkörpers 2 gelangt, ist
einteilig mit Höckern 4 in
Intervallen in der Umfangsrichtung A entlang des gesamten Umfangs
gebildet.
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Der
Bandraupenkörper 2 weist
eine innere Umfangsfläche
E auf, die einteilig mit Führungsvorsprüngen 8,
die sich von den Kernmetallen 3 oder dem Bandraupenkörper 2 in
Intervallen in der Umfangsrichtung A weg erstrecken, gebildet ist,
um zu verhindern, dass Rollen oder dergleichen seitlich wandern.
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Der
Bandraupenkörper 2 definiert
Eingriffslöcher,
die sich hierdurch in der Dickenrichtung C der Bandraupe (hierin
nachfolgend einfach als die „Dickenrichtung
C" bezeichnet) an
Positionen in einem Zwischenabschnitt davon in der Breitenrichtung
B und zwischen den in Umfangsrichtung A benachbarten Kernmetallen 3 erstrecken,
sodass Vorsprünge an
dem treibenden Rad darin eingesetzt sind, um eine Kraft von einem
treibenden Rad (Antriebsrad) auf die elastische Bandraupe 1 zu übertragen.
In dem Fall, in dem die elastische Bandraupe 1 keine Kernmetalle
aufweist, ist der Bandraupenkörper 2 mit
Antriebsvorsprüngen
zum Übertragen
einer Kraft von dem treibenden Rad auf die elastische Bandraupe 1 an
Positionen in einem Zwischenabschnitt davon in der Breitenrichtung
B gebildet.
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Der
Bandraupenkörper 2 umfasst
ein Spannelement 6, das darin eingebettet ist, um die elastische
Bandraupe 1 in die Lage zu versetzen, einer darauf in der
Umfangsrichtung A ausgeübten
Zugkraft zu widerstehen.
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Das
Spannelement 6 ist derart aufgebaut, dass eine Vielzahl
von Spannelementen 7 mit entgegengesetzten Enden in dem
Bandraupenkörper 2 eingebettet
sind, die jeweils eine volle Umdrehung in der Umfangsrichtung A
um den Bandraupenkörper geschlungen
sind und parallel zueinander in der Breitenrichtung B in geeigneten
Intervallen angeordnet sind, wie in den 1 und 2 gezeigt.
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Der
Spannkord 7 ist derart gebildet, dass er länger als
die Gesamtlänge
des Bandraupenkörpers 2 in
der Umfangsrichtung A ist und ist zu einer Schleife geformt, indem
gegenüberliegende
Endabschnitte 7a und 7b davon in der Dickenrichtung
C überlappt und
diese in der Umfangsrichtung A verbunden sind.
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Beispiele
des Spannkords 7, der bei dieser Anwendung eingesetzt werden
kann, umfassen einen Stahlkord, der durch Verdrillen mehrere Bündel mit
verschiedenen Längen
aus einem Stahlfilament gebildet ist, andere Korde aus einem organischem
Filament wie z. B. einen Nylonkord oder einen Tetronkord, der aus
Nylon- oder Tetronfilamenten gebildet ist, und Korde mit einer hohen
Zugfestigkeit, wie z. B. einen Aramidfaserkord oder einen Glasfaserkord.
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Eine
Kante 6a in der Umfangsrichtung A des Spannelements 6 ist
in einer Diagonalrichtung in Bezug auf die Breitenrichtung B geschnitten
(schräggeschnitten)
und die Extremitäten 7b der
Spannkorde 7 sind diagonal in Bezug auf die Breitenrichtung
B ausgerichtet.
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Demgemäß ist ein
Unterschied der Steifigkeit zwischen einem überlappten Abschnitt 9 und dem
restlichen Abschnitt (zwischen einem Einzellagenabschnitt und einem
Doppellagenabschnitt) reduziert, das heißt, die Schwankung in der Steifigkeit
des überlappten
Abschnittes 9 des Spannelements 6 in der Umfangsrichtung
A ist verringert, und somit kann eine Konzentration einer Spannung
auf die Längskanten 6a des
Spannelements 6 verringert werden.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Spannkorde 7 derart angeordnet, dass die Extremitäten 7b der
gegenüberliegenden
Endabschnitte der Spannkorde 7 des Spannelements 6 ausgerichtet
sind, um jeweils diagonale Linien in Bezug auf die Breitenrichtung
B zu bilden, die im Wesentlichen parallel zueinander stehen, das
heißt,
eine der gegenüberliegenden
Längskanten 6a des
Spannelements 6 steht im Wesentlichen parallel zu dem anderen
Ende davon. Die Überlappungslängen L in
der Umfangsrichtung A aller Spannkorde 7 sind im Wesentlichen
gleich.
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Eine
Beziehung zwischen einer Distanz T in der Umfangsrichtung A von
einem Ende zu dem anderen Ende der Längskante 6a des Spannelements 6 in
der Umfangsrichtung A und der Überlappungslänge L der
Spannkorde 7 in der Umfangsrichtung A lautet T > L. Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist die Überlappungsbreite Y des überlappten
Abschnittes 9 des Spannelements 6 in der Breitenrichtung
B an jeder Position in der Umfangsrichtung A kleiner als die Gesamtbreite
X des Spannelements 6 in der Breitenrichtung B.
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Demgemäß kann die
Biegesteifigkeit des überlappten
Abschnittes 9 des Spannelements 6 deutlich reduziert
werden.
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Im
Stand der Technik ist eine deutliche Reduktion der Steifigkeit des überlappten
Abschnittes des elastischen Elements nicht zu erwarten, wenn die
Länge des überlappten
Abschnittes des Spannkords nicht reduziert ist. Wenn allerdings
der überlappte
Abschnitt zu stark reduziert ist, kann eine Zugfestigkeit des überlappten
Abschnittes nicht aufrechterhalten werden, da der minimale Wert
der Überlappungslänge gemäß der Festigkeit
des Spannkords bestimmt ist.
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Hingegen
kann gemäß der Erfindung
die Biegesteifigkeit des überlappten
Abschnittes 9 des Spannelements 6 reduziert sein
und dennoch eine ausreichende Länge
L in dem überlappten
Abschnitt des Spannkords 7 sichergestellt sein.
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Da
die Schwankung in der Biegesteifigkeit in der Umfangsrichtung A
im Bereich um den Grenzbereich zwischen dem Einzellagenabschnitt
und dem Doppellagenabschnitt des Spannelements 6 verringert
ist und die Biegesteifigkeit des überlappten Abschnittes 9 des
Spannelements 6 deutlich reduziert ist, kann eine Spannung
der elastischen Bandraupe 1, während sie auf eine Haupteinheit
einer Maschine mit einem Raupenfahrzeug montiert wird, reduziert sein.
Demzufolge kann eine Schwankung in der Antriebskraft zum Antreiben
der elastischen Bandraupe 1 und ein Verlust der Antriebskraft
reduziert werden.
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In
jüngster
Vergangenheit steigt die Anzahl von Vorrichtungen, die von einer/m
kleinen Maschine oder Motor angetrieben sind. Eine Reduktion des Verlusts
der Antriebskraft trägt
somit zu einer Reduktion beim Kraftstoffverbrauch und Energieverbrauch bei.
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4 zeigt
eine zweite Ausführungsform,
in der die Beziehung zwischen der Distanz T in der Umfangsrichtung
A von einem Ende zu dem anderen Ende der Längskante 6a des Spannelements 6 in
der Umfangsrichtung A und der Überlappungslänge L des
Spannkords 7 in der Umfangsrichtung A gleich ist (T = L).
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In
dieser Ausführungsform
ist die Beziehung zwischen der Überlappungsbreite
Y in der Breitenrichtung B und der Gesamtbreite X in der Breitenrichtung
B des Spannelements 6 an einer Position K in der Umfangsrichtung
A an dem überlappten
Abschnitt 9 (an der Mitte in der Umfangsrichtung A) gleich
(Y = X) und Y < X
an jeder anderen Position des überlappten
Abschnittes Q des Spannelements 6 in der Umfangsrichtung
A.
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5 zeigt
eine dritte Ausführungsform,
in der die Kanten 6a auf beiden Seiten in der Längsrichtung
A des Spannelements 6 zu einer V-Form geformt sind, die
sich in derselben Richtung in der Umfangsrichtung A öffnet, sodass
die Extremitäten 7b der
Spannkorde 7 diagonal in Bezug auf die Breitenrichtung
B der Bandraupe ausgerichtet sind.
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Auch
in dieser Ausführungsform
lautet die Beziehung zwischen der Distanz T in der Umfangsrichtung
A von einem Ende zu dem anderen Ende der Längskante 6a des Spannelements 6 in
der Umfangsrichtung A und der Überlappungslänge L des Spannkords 7 in
der Umfangsrichtung A T > L
und die Überlappungsbreite
Y des überlappten
Abschnittes 9 des Spannelements 6 in der Breitenrichtung
B ist in der Breitenrichtung B an jeder Position in der Umfangsrichtung
A kleiner als die Gesamtbreite X des Spannelements 6.
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In
der dritten Ausführungsform
ist der überlappte
Abschnitt 9 des Spannelements 6 verzweigt und
die Überlappungsbreite
Y des verzweigten Ab schnittes ist eine Summe der Breite Y1 und der
Breite Y2 an derselben Position in der Umfangsrichtung A (Y = Y1
+ Y2).
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Der
Wert T kann auch in der dritten Ausführungsform gleich dem Wert
L sein (T = L).
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Während lediglich
derzeit bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung im Detail beschrieben wurden, können, wie für den Fachmann offensichtlich sein
wird, bestimmte Änderungen
und Abwandlungen an den Ausführungsformen
vorgenommen werden, ohne vom Umfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.