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Die
Erfindung betrifft eine biegsame Endlosraupe, welche insbesondere
für Geländefahrzeuge bestimmt
ist.
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Sie
betrifft genauer eine biegsame Endlosraupe, gebildet aus einem Elastomer
und mit einem Stahlkabel, das spiralförmig aufgewickelt und eingebettet
ist in die Ausdehnung der Raupe, um im Wesentlichen parallele Längswindungen
zu bilden, sowie mit wenigstens einer Faserschicht, die in die Ausdehnung
der Raupe in die Richtung zur Außenseite bezüglich der
Windungen des Kabels eingebettet sind.
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Die
Fasern, die die Schicht oder die Schichten bilden, sind Kabel, allgemein
aus Stahl, mit einem Durchmesser, der geringer ist als das spiralförmig gewickelte
Kabel. Diese Fasern können
ausgehend von einem Einzeldraht oder Filament, vorzugsweise ausgehend
von mehreren Einzeldrähten
oder zusammengesetzten Filamenten gebildet sein.
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Es
sind bereits Raupen dieses Typs bekannt, die mehr und mehr Verwendung
finden als Ersatz für die
herkömmlichen
Raupen, die aus untereinander gelenkig verbundenen metallischen
Kettengliedern gebildet sind. Diese biegsamen Raupen finden eine Anwendung
bei zahlreichen Geländefahrzeugen,
wie beispielsweise Landmaschinen und Baumaschinen. Eine Raupe dieses
Typs ist insbesondere durch das französische Patent
FR-A-2 711 959 (
93 13211 ) auf den Namen der Anmelderin
bekannt. Darüber
hinaus zeigt die Beschreibung des Dokuments
WO-A-0189913 die Merkmale des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Das
biegsame Endlosband aus Elastomer, allgemein auf der Basis von natürlichem
Kautschuk, windet sich um zwei Endräder des Fahrzeugs, von denen
wenigstens eines angetrieben ist. Das biegsame Band ist allgemein
auf seiner Außenseite
mit Krampen versehen, um das Anhaften an dem Boden zu fördern und
ist an seine Innenseite mit einer Einrichtung zum Eingriff mit dem
oder den Antriebsrädern
versehen.
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Die
Verstärkung
des Bandes ergibt sich nicht nur durch das Stahlkabel, das sich
spiralförmig
in der Ausdehnung des Bandes windet, sondern auch durch Faser schichten,
die in der Ausdehnung des Bandes in der Richtung zur Innenseite- und/oder der Außenseite
bezüglich
der Windungen des Kabels eingetaucht sind. Eine jede dieser Schichten
ist aus Fasern gebildet, meistens aus Stahl, die sich parallel untereinander
erstrecken und die einen geringeren Durchmesser als der des Stahlkabels
haben.
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Die
Konzeption dieser Verstärkungsschichten,
die die Rolle von Armaturen spielen, stellt in der Praxis eine Vielzahl
von Schwierigkeiten dar.
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Es
ist tatsächlich
notwendig, dass diese Schichten besonders starken Kräften widerstehen können, die
die Raupe erfährt,
aufgrund ihrer Wickelspannung und der Hindernisse, auf die sie trifft.
Es muss noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die Spannung
der Raupe im Allgemeinen zwischen drei und zwölf Tonnen beträgt und dass
die Raupe großen
Kräften
in unterschiedlichen Richtungen ausgesetzt ist, insbesondere, wenn
sie sich querfeldein befindet, sie über Hindernisse läuft, die
mehr oder weniger scharf sein können
und die Gefahr besteht sie zu beschädigen.
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Die
bis dato bekannten Raupen ermöglichen nicht,
dieses Problem wirksam zu lösen.
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Folglich
ist es Ziel der Erfindung, eine biegsame Endlosraupe vom vorgenannten
Typ zu schaffen, die ermöglicht,
die vorgenannten Nachteile zu überwinden.
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Die
Erfindung schlägt
hierfür
eine biegsame Endlosraupe vom oben ausgeführten Typ vor, die äußere Schichten
oder Bahnen aufweist, die aufeinanderfolgend von Windungen des Kabels
aus in Richtung zur Außenseite
gebildet sind, durch:
- – eine erste geneigte Schicht,
die aus den Fasern gebildet ist, die einen ersten spitzen Winkel
bezüglich
einer Senkrechten zu den Windungen des Kabels bilden;
- – eine
Querschicht, die aus Fasern gebildet ist, die einen rechten Winkel
bezüglich
der Windungen des Kabels bilden; und
- – eine
zweite geneigte Schicht, die aus Fasern gebildet ist, die einen
zweiten spitzen Winkel bezüglich
einer Senkrechten zu den Windungen des Kabels bilden, wobei der
zweite spitze Winkel sich in einer Richtung entgegengesetzt zu jener
des ersten spitzen Winkels erstreckt.
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Somit
sind die äußeren Schichten
oder Bahnen im Wesentlichen durch eine Querschicht gebildet, die
sandwichartig zwischen zwei geneigten Schichten angeordnet ist,
deren entsprechende Winkel in entgegengesetzten Richtungen verlaufen,
wobei einer der Winkel als positiv und der andere als negativ eingestuft
werden können.
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Diese
Kombination von drei Schichten schafft besonders vorteilhafte Resultate.
Die Querschicht im hinteren Teil trabt bei, dem Band eine Quersteifigkeit
zu verleihen, was ihm ermöglicht, eben
zu bleiben, wobei es das Umwinden erleichtert. Es ergibt sich daraus
eine sehr schwache Kraftabsorption beim Umlaufen des Bandes.
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Die
beiden übereinander
gesetzten geneigten Schichten nehmen daran Teil, den Widerstand gegenüber Durchlöcherung
zu erhöhen,
wenn die Raupe über
ein Hindernis hinwegläuft,
beispielsweise ein spitzes Hindernis. Darüber hinaus verhindert das Vorhandensein
dieser beiden geneigten Schichten eine Umgehung oder seitliche Verformung
des Bandes, was dazu beiträgt,
diesem eine gekrümmte d.
h. nicht lineare Form zu verleihen.
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Die
erfindungsgemäße Raupe
kann weiterhin eine zusätzliche
Querschicht aufweisen, die aus Fasern gebildet ist, die einen rechten
Winkel bezüglich
der Windungen des Kabels bilden, und die nach der zweiten geneigten
Schicht in Richtung zur Außenseite
angeordnet sind. Das biegsame Band weist somit vier äußere Schichten
auf, wobei die zusätzliche
Querschicht daran teilnimmt, die Quersteifigkeit des Bandes zu erhöhen.
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Bei
der Erfindung kann das biegsame Endlosband auch keine innere Schicht
aufweisen, d. h. eine Schicht, die zwischen den Wicklungen des Kabels
und der Innenseite des Bandes angeordnet ist.
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Jedoch
kann es in bestimmten Fällen
vorteilhaft sein, dass die Raupe darüber hin aus eine innere Querschicht
aufweist, die aus Fasern gebildet ist, die einen rechten Winkel
bezüglich
den Windungen des Kabels bilden und nach den Windungen des Kabels in
Richtung zur Innenseite angeordnet sind.
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Gemäß der Erfindung
beträgt
der erste spitze Winkel vorteilhafterweise zwischen 15 und 25 Grad
und gleichermaßen
der zweite spitze Winkel beträgt
vorteilhafterweise zwischen 15 und 25 Grad. Bevorzugt haben der
erste spitze Winkel und der zweite spitze Winkel denselben absoluten
Wert.
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Die
Faserschichten sind vorteilhafterweise ausgehend aus einem aufgewickelten
Blatt von kalandrierten Fasern gebildet, die einen Durchmesser zwischen
1,0 und 2,5 mm aufweisen. Die Fasern der Faserschichten sind vorzugsweise
vom Mehrstrangtyp. Bezüglich
des Kabels handelt es sich vorteilhafterweise um ein Mehrstrangkabel,
das einen Durchmesser zwischen 4 und 6 mm aufweist. In der nachfolgenden
Beschreibung, die ausschließlich
beispielhaft angegeben ist, wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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die 1 eine
Teilseitenansicht einer biegsamen Raupe ist, die sich um ein Antriebsrad
windet;
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die 2A eine
Schnittansicht eines biegsamen Endlosbandes in einer ersten Ausführungsform der
Erfindung ist;
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die 2B eine
Ansicht von oben, teilweise aufgebrochen ist, die die unterschiedlichen
Faserschichten des biegsamen Bandes von 2A zeigt;
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die 3A und 3B analoge
Ansichten zu den 2A und 2B für eine zweite
Ausführungsform
sind; und
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die 4A und 4B analoge
Ansichten zu den 2A und 2B für eine dritte
Ausführungsform
der Erfindung sind.
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Es
wird zunächst
Bezug genommen auf die 1, die eine Antriebsvorrichtung
einer biegsamen Raupe 10 zeigt, die sich um einen Antriebsrad 14 erstreckt
bzw. windet.
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Eine
derartige Antriebsvorrichtung ist in der Lage, Geländefahrzeuge
unterschiedlicher Natur, beispielsweise landwirtschaftliche Maschinen,
Baumaschinen, etc., auszustatten.
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Die
Raupe 10 wird aus einem biegsamen Endlosband 12 gebildet,
das aus elastomerem Material verwirklicht ist, beispielsweise auf
der Basis von natürlichen
Kautschuk und innen, d. h. in seiner Dicke oder Ausdehnung, durch
weiter unten beschriebene Armaturen verstärkt ist. Diese Armaturen werden
von übereinander
gesetzten Materialschichten aus Kett- und Schussfäden, allgemein
Metallfäden gebildet.
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Das
Endlosband 12 weist außen
eine Rolloberfläche 16 auf,
die gewöhnlich
mit Krampen (in 1 nicht dargestellt) versehen
ist. Sie ist innen mit einer Reihe von Vorsprüngen 18 versehen,
die in Richtung der Länge
des Bandes und im Prinzip gleich beabstandet untereinander mit einer
Teilung PP angeordnet sind.
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Das
Antriebsrad 14 wird aus zwei symmetrischen Felgen 20 gebildet,
die untereinander, in regelmäßigen Intervallen
durch Antriebspflöcke 22 verbunden
sind. Diese Pflöcke
sind untereinander parallel am Umfang des Rades und parallel zu
den Erzeugenden des letzteren angeordnet.
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Wie
ebenfalls aus 1 ersichtlich, haben die Vorsprünge 18 im
Wesentlichen die Form einer Pyramide und weist jeder zwei geneigte
Seiten 24 auf, die an einer Oberseite 26 und zwei
seitlichen Seiten 28 münden.
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Das
biegsame Endlosband 12 außerhalb der Krampen (nicht
dargestellt) und der Vorsprünge
weist eine Dicke E auf, die typischerweise zwischen 26 und 30 mm
beträgt,
meistens nahe 28 mm.
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Das
Band 12 ist innen, d. h. in seiner Dicke bzw. Ausdehnung,
durch ein Verstärkungskabel 30 verstärkt, das
spiralförmig
auf kontinuierliche Weise aufgewickelt ist, um allgemein parallele
Wicklungen untereinander zu bilden.
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Es
wird nunmehr Bezug genommen auf die 2A und 2B,
um eine erste Ausfüh rungsform der
Erfindung zu zeigen.
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In 2A ist
ein biegsames Endlosband 12 mit seinen Krampen 32 auf
der Außenseite
und seinen Vorsprüngen 18 auf
der Innenseite dargestellt. In der Dicke oder Ausdehnung des Bandes
ist das Verstärkungskabel 30 eingebettet,
das spiralförmig
aufgewickelt ist, um Längsspiralen 34 im
Wesentlichen parallel untereinander zu bilden. Wie aus den 2A und 2B ersichtlich,
sind in der Ausdehnung des Bandes drei äußere Schichten, die aufeinanderfolgend
gebildet sind, eingetaucht, ausgehend von den Windungen 34 des
Kabels in Richtung zur Außenseite
hin, durch:
- – eine erste geneigte Schicht 36,
die aus untereinander parallelen Fasern gebildet ist, die einen ersten
spitzen Winkel A bezüglich
einer Senkrechten zu den Windungen des Kabels bilden;
- – eine
Querschicht 38, die aus Fasern gebildet ist, die einen
rechten Winkel bezüglich
der Windungen des Kabels bilden; und
- – eine
zweite geneigte Schicht 40, die aus Fasern gebildet ist,
die einen zweiten spitzen Winkel B bezüglich einer Senkrechten zu
den Windungen des Kabels bilden, wobei der zweite spitze Winkel B
sich in eine Richtung entgegengesetzt zu jener des ersten spitzen
Winkels A erstreckt.
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Der
Winkel A kann als positiv und der Winkel B als negativ oder umgekehrt
qualifiziert werden. Der Wert des Winkels A beträgt vorteilhafterweise zwischen
15 und 25 Grad und dies gilt auch für den spitzen Winkel B.
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Vorzugsweise
haben der Winkel A und der Winkel B denselben absoluten Wert, beispielsweise um
die 20 Grad.
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Wie
aus den 2A und 2B ersichtlich, haben
die Schichten 36, 38 und 40 unterschiedliche Abmessungen
in die Richtung der Breite des Bandes, um die Bildung von harten
Punkten an den Rändern der
Schichten zu verhindern, die in der Lage wären, das Ablösen des
elastomeren Materials zu fördern,
in das das Kabel und die Verstärkungsschichten
eingetaucht sind.
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Die
Faserschichten 36, 38 und 40 werden vorteilhafterweise
ausgehend von demselben aufgewickelten Blatt von untereinander parallelen
und kalandrierten Fasern gebildet, die einen Durchmesser zwischen
1,0 und 2,5 mm haben. Diese Fasern sind vorteilhafter Weise von
Mehrstrangtyp, können
jedoch in gewissen Fällen
auch von Einstrangtyp sein.
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Das
Kabel 30 ist gewöhnlich
vom Mehrstrangtyp und sein Durchmesser beträgt allgemein zwischen 4 und
6 mm.
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Die
Kombination der Querschicht 38, sandwichartig genommen
zwischen die geneigten Schichten 36 und 40, trägt dazu
bei, die Leistung des biegsamen Endlosbandes zu verbessern, indem
es ihm besonders vorteilhafte Eigenschaften verleiht. Die Querschicht 38 verleiht
dem Band eine Quersteifigkeit, was ihm ermöglicht flach zu bleiben und
sie erleichtert darüber
hinaus das Winden des Bandes.
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Das
Vorhandensein der beiden geneigten Schichten 36 und 40 erhöht den Widerstand
gegen Durchlöcherung,
wenn die Raupe sich über
spitze oder scharfe Hindernisse bewegt. Darüber hinaus verhindert das Vorhandensein
dieser beiden geneigten Schichten jegliche Gefahr der seitlichen
Ablenkung des Bandes, d. h. der Krümmung des Bandes, wenn man
die Projektion des Bandes auf eine horizontale Ebene betrachtet.
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Die
Ausführungsform
der 3A und 3B ist ähnlich zu
jener der 2A und 2B, mit
der Ausnahme, dass das Band weiterhin eine zusätzliche Querschicht 42 aufweist,
die aus Fasern gebildet ist, die einen rechten Winkel bezüglich der Wicklungen
des Kabels haben und nach der zweiten geneigten Schicht in die Richtung
zur Außenseite
hin angeordnet sind. Das Vorhandensein dieser zusätzlichen
Schicht trägt
dazu bei, die Steifheit oder Quersteifigkeit des Bandes zu erhöhen, die
notwendig ist, damit eine Gummiraupe korrekt funktioniert.
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Die
Ausführungsform
der 4A und 4B ist ähnlich zu
jener der 2A und 2B bis
auf das, dass das Band darüber
hinaus eine innere Querschicht 44 aufweist, die aus Fasern
gebildet ist, die einen rechten Winkel bezüglich der Windungen des Kabels bilden
und nach den Windungen des Kabels in die Richtungen zur Innenseite
angeordnet sind.
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Die
Ausführungsformen
der 5A und 5B ähnelt eng
jener der 3A und 3B bis auf
das sie darüber
hinaus eine innere Querschicht 44 analog zu jener der 4A und 4B aufweist.
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Die
Erfindung kann eine Vielzahl von Ausführungsvarianten haben und ist
nicht auf die beispielhaft vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.