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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Spannen der Raupen bei einem Automobilfahrzeug, vor allem
bei einem Panzerfahrzeug für Militärzwecke oder einer
Maschine für öffentliche Bauarbeiten, wobei diese Vorrichtung
sich auch zum Spannen von Ketten, Riemen, Endlosbändern oder
ähnlichem verwenden läßt.
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Bei einem Raupenfahrzeug wird jede Raupe von
Auflagewalzen am Boden auf einem Antriebskettenrad an einem
Ende des Fahrzeuges und an einer Umlenkscheibe am anderen
Ende des Fahrzeuges geführt, wobei die Umlenkscheibe auch zum
Spannen der Raupe dient und dazu mit Mitteln zum Verschieben
in entgegengesetzte Richtungen versehen ist, die jeweils
einer Steigerung und einer Verminderung der Raupenspannung
entsprechen.
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Im allgemeinen werden die Umlenk- und die
Spannscheibe von einer Kurbelwelle getragen, auf die ein
Stellglied mechanischen oder hydraulischen Typs einwirkt, wie
zum Beispiel ein mechanisches Schneckensystem und Getriebe,
die auf die Winkelposition der Kurbelwelle einwirken oder ein
Preßluftstellglied mit Kolben mit geradliniger Bewegung, das
mit Gelenken auf dem Fahrzeuganbau und auf einem Arm der
Kurbelwelle beweglich angebracht ist. Letztere Variante wird
im Dokument EP-A-0332 109 dargestellt, die Kombination mit
den Merkmalen der Einleitung des nachstehenden Anspruches 1
beschreibt.
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Die Nachteile dieser bekannten Systeme sind vielfach.
Hydrauliksysteme sind außen auf den Fahrzeugaufbau montiert
und daher verwundbar und reagieren auf die
Umgebungseinflüsse. Außerdem sind die auf die Lager der
Kurbelwelle übertragenen Kräfte sehr hoch. Was die
mechanischen Systeme betrifft, können diese im Inneren des
Fahrzeugaufbaus untergebracht werden, sie sind jedoch
kompliziert und das Einstellen der Raupenspannung ist
langwierig, muß bei stillstehendem Fahrzeug auf ebenem Boden
von Bedienern vorgenommen werden, die sich außerhalb des
Fahrzeuges befinden, und außerdem ist diese Einstellung nicht
sehr genau. Dazu kommt noch, daß die mechanischen Systeme
starr sind und eventuell bei großen Kräften sofort oder etwas
später brechen (vor allem, wenn Erde zwischen den Raupen und
den Walzen zu Verstopfungen führt) und das Risiko des
Abspringens der Raupen ist dabei groß.
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Die vorliegende Erfindung hat in erster Linie zum
Ziel, diesen Nachteilen abzuhelfen.
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Ihr Gegenstand ist eine Raupenspannvorrichtung, die
es ermöglicht, die Bruch- und Abspringgefahr zu vermeiden und
gleichzeitig ein einfaches, präzises und schnelles
Nachstellen der Raupenspannung, ausgehend vom Steuerposten
des Fahrzeugs, zu ermöglichen.
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Eine weitere Zielsetzung einer Vorrichtung dieser Art
besteht darin, sich im Inneren des Fahrzeugaufbaus anbringen
zu lassen.
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Ein weiteres Ziel einer Vorrichtung dieser Art
besteht darin, daß Erdverstopfungen zwischen der Raupe und
den Walzen schnell und ohne Schwierigkeiten entfernt werden
können.
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Die Erfindung schlägt somit eine Spannvorrichtung für
Raupen für Automobilfahrzeuge vor, wie zum Beispiel und vor
allem für Panzerfahrzeuge oder Geräte für öffentliche
Bauarbeiten, wobei diese Vorrichtung eine Führungsrolle für
die Raupe umfaßt, eine Kurbelwelle, die die Scheibe trägt,
Mittel zum hydraulischen Antreiben dieser Welle in Drehung
sowie Versorgungs- und Steuermittel des Stellglieds,
gekennzeichnet dadurch, daß das hydraulische Stellglied ein
Drehstellglied mit zwei Elementen ist, die den Zylinder und
den Kolben bilden, wovon ein Element auf dem Fahrzeugaufbau
befestigt ist und das andere um die Drehachse der Trägerwelle
der Rolle drehen kann und fest in Drehung mit dieser Welle
verbunden ist, wobei diese Welle selbst vom stationären
Element des Drehzylinders in Drehung getragen und geführt
wird.
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Eine solche Vorrichtung bietet folgende wichtige
Vorteile:
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- die auf die Lager der Kurbelwelle übertragenen
Kräfte sind weitaus geringer als im Fall eines Stellglieds
mit Kolben mit geradliniger Bewegung, das auf einen
Exzenterarm der Kurbelwelle einwirkt, wodurch die Gefahren
eines sofortigen oder verzögerten Bruchs reduziert werden,
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- der Zylinder kann im Inneren des Fahrzeugaufbaus
montiert werden,
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- sein Platzbedarf ist gering,
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- die Raupenspannung läßt sich einfach, schnell und
präzis durch Variieren des Versorgungsdrucks des Stellglieds
nachstellen, wobei diese Änderung vom Steuerposten des
Fahrzeugs ausgehend gesteuert wird.
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Daraus ergibt sich, daß die Risiken des Abspringens
der Raupe weitaus geringer sind als bei der vorhergehenden
Technik und beim größten Teil der Einsatzfälle des Fahrzeugs
fast nicht auftreten, was die Sicherheit und Verfügbarkeit
des Fahrzeugs beachtlich steigert und die Betriebskosten
reduziert.
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Bei der bevorzugten Durchführungsart der Erfindung
sind der Zylinder und der Kolben des Drehstellglieds torisch,
und der Zylinder des Stellglieds ist fest mit der Trägerwelle
der Scheibe verbunden, während der Stellgliedkolben stationär
ist und aus einem Stück mit einem Gehäuse zur Befestigung auf
dem Fahrzeugaufbau gebildet wird.
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Bei dieser Durchführungsart umfaßt der Zylinder des
Stellglieds einen ersten torischen hohlen Aufnahmeteil für
den Kolben und einen zweiten zylindrischen röhrenförmigen
Teil, der von der Trägerwelle der Scheibe durchquert wird,
wobei die zylindrische Innenfläche dieses zweiten Teils
Längsrillen aufweist, die mit den Längsrillen auf der
zylindrischen externen Oberfläche der Trägerwelle der Scheibe
zusammenwirken.
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Das Stellgliedgehäuse umfaßt zwei axial gefluchtete
Stutzen, die zu beiden Seiten des Kolbens angebracht sind,
und in welchen die Trag- und Führungslager der Trägerwelle
der Scheibe montiert sind.
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Die Versorgungs- und Steuermittel des Stellglieds
umfassen eine Hydropumpe, deren Ausgang mit dem Stellglied
über eine Hydraulikschaltung verbunden ist, der einen
Verteiler und einen Druckbegrenzer umfaßt, wobei ein Eingang
dieser Hydraulikschaltung mit dem Ausgang einer logischen
Schaltung verbunden ist, deren Eingänge mit einem Druckgeber
verbunden sind, der auf den Innendruck des Stellglieds
reagiert, mit einem Positionsgeber, der auf die
Winkelposition des beweglichen Stellgliedelements reagiert
und mit Steuermitteln, die der Fahrer des Fahrzeuges
betätigen kann.
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Diese Mittel ermöglichen das Nachstellen der
Raupenspannung eines Fahrzeugs ausgehend vom Steuerposten des
Fahrzeugs bei jeder beliebigen Stellung des Fahrzeugs auf dem
Boden.
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Die Erfindung und ihre weiteren Merkmale, Details und
Vorteile sind beim Lesen der nachstehenden Beschreibung
leichter verständlich, die ein bloßes Beispiel ist und sich
auf die im Anhang anliegenden Zeichnungen bezieht, in
welchen:
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Die Abbildung 1 ein schematischer Querschnitt entlang
der Linie I-I der Abbildung 2 ist, und ein Drehstellglied
darstellt, das bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet wird;
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die Abbildung 2 ein schematischer Längsschnitt des
Stellglieds entlang der Linie II-II der Abbildung 1 ist;
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die Abbildung 3 eine perspektivische Darstellung in
Einzelteilen der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist;
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die Abbildung 4 schematisch die Versorgungs- und
Steuermittel der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
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Wir beziehen uns zuerst auf die Abbildungen 1 und 2,
in der das Detail des Drehantriebsstellglieds einer
Kurbelwelle dargestellt ist, auf der eine Raupenspannscheibe
montiert ist, in erster Linie im Fall eines Panzerfahrzeugs
für Militärzwecke.
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Dieses Stellglied umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse
10, dessen Endfläche einen Flansch 12 zur Befestigung auf der
Innenfläche eines Elements 14 des Fahrzeugaufbaus umfaßt,
wobei das Gehäuse zwei Endstutzen 16, 18 aufweist, die axial
gefluchtet und mit den Lagern 20, 22 zum Tragen und Führen in
Drehung einer Kurbelwelle 24 versehen sind, die durch eine
Öffnung 26 des Elements 14 des Fahrzeugaufbaus hineinreicht,
wobei diese Welle 24 eine Raupenspannscheibe trägt, wie das
genauer referenziert in der Abbildung 3 dargestellt ist.
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Der Teil der Welle 24, der in das Gehäuse 10 des
Stellglieds montiert ist, umfaßt zwei zylindrische Auflagen
oder Zapfen 28, die in die Lager 20, 22 montiert sind und mit
welchen die Welle 24 in der Drehung um die Längsachse 30 der
Stutzen 16, 18 geführt wird.
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Der Teil der Welle 24, der sich zwischen den Zapfen
28 befindet, trägt einen Teil 32, von dem ein Teil 34 den
Zylinder des Drehstellglieds bildet; und von dem ein anderer
Teil 36 eine zylindrische Montagepassage auf der Welle 24
enthält, wobei diese zylindrische Passage mit den Längsrillen
38 geformt ist, die sich in die Längsrillen 40 des Teils der
Welle 24 fügen, der zwischen den Zapfen 28 liegt.
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Der Teil 34 des Teils 32 ist mit einer torischen
Passage 42 gebildet, die an einem Ende offen und am anderen
geschlossen ist, und die in einem Winkel von etwa 90º
angelegt ist und einen Kolben 44 aufnimmt, der aus dem
gleichen Stück wie das Gehäuse 10 besteht.
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Dieser Kolben 44 ist ebenfalls torisch geformt und an
seinem freien Ende mit Abdichtungen und / oder Segmenten 46,
48 ausgerüstet, die mit der Innenfläche der torischen Passage
42 des Teils 32 zusammenwirken.
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Das Teil 32 und der Kolben 44, die vom Gehäuse 10
gebildet werden, bilden dadurch ein Drehstellglied, dessen
Kolben stationär ist, und dessen Zylinder in Drehung um die
Achse 30 beweglich und gleichzeitig fest in Drehung mit der
Welle 24 verbunden ist.
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Dieses Drehstellglied ist einfachwirkend und wird von
einer Leitung 46, die durch den Kolben 44 gebildet ist und
ins Innere der torischen Passage 42 mündet, mit
druckbeaufschlagter Flüssigkeit versorgt. Im Kolben 44 sind
außerdem die Aussparungen 50 angelegt, die mit der
Versorgungsleitung 46 verbunden sind und die hydraulischen
Bauteile aufnehmen sollen, die einen Verteiler und einen
Druckbegrenzer umfassen, sowie einen Druckgeber oder einen
Anschluß an einen Druckgeber. Eventuell könnten die
Aussparungen 50 nicht die Hydraulikbauteile sondern die
Verbindungsanschlüsse für diese Bauteile aufnehmen.
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Wie aus Abbildung 3 gut ersichtlich ist, umfaßt die
mit dem Drehstellglied kombinierte Welle 24 einen
exzentrischen Kurbelzapfen 52, auf dem drehend eine Scheibe
54 zum Führen und Spannen einer Raupe 56 montiert ist. Die
Raupe umfaßt auf ihrer Innenfläche Führungszähne 58, die sich
in eine mittlere Hohlkehle 60 der Scheibe 54 einfügen, um das
seitliche oder transversale Halten der Raupe auf der Scheibe
sicherzustellen.
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Bezieht man sich auf die Zeichnung der Abbildung 3,
ergibt sich durch eine Drehung der Welle 24 um die Achse 30
im Uhrzeigersinn eine Steigerung der Spannung der Raupen 56,
während eine Drehung dieser Welle gegen den Uhrzeigersinn zu
einer Verringerung dieser Spannung führt.
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Die Drehung der Welle 24 im oder gegen den
Uhrzeigersinn wird von dem System gesteuert, das in Abbildung
4 dargestellt ist, in der man das Drehstellglied bestehend
aus dem stationären Kolben 44 und eingefügt in die torische
Passage 42 des Teils 32 fest in Drehung mit der Welle 24
verbunden wiederfindet.
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Das Stellglied wird mit druckbeaufschlagter
Flüssigkeit über eine Pumpe 62 über eine Schaltung 64 mit
hydraulischer Steuerung versorgt, die einen Druckbegrenzer
und ein Ventil mit zwei Öffnungen und zwei Stellungen
aufweist, wobei dieses Ventil den Ausgang der Pumpe 62 mit
der Versorgungsleitung 46 des Stellglieds oder diese
Versorgungsleitung 46 mit einer Ausgangsleitung 66 verbinden
kann, die zu einem Tank 68 führt, um den Zylinder zu
abzuleiten. Ein Eingang 70 der Schaltung 64 ist mit einem
Ausgang 72 einer Logikschaltung 74 verbunden, deren Eingänge
an die Ausgänge einer Steuertafel 76 angeschlossen sind, die
der Fahrer des Fahrzeugs verwenden kann, an die Ausgänge
eines Druckgebers 80, der auf den Druck im Drehstellglied
reagiert und an einen Positionsgeber 82, der auf die
Winkelposition des Teils 32 oder der Welle 24 reagiert.
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Der in der Steuerschaltung 64 vorgesehene
Druckbegrenzer ermöglicht das Begrenzen des Drucks im
Drehstellglied und somit das Begrenzen der Raupenspannung auf
einen Wert, der nicht zu einem sofortigen oder verzögerten
Bruch der Spannvorrichtung führen kann.
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Das Versorgungs- und Steuersystem der Abbildung 4
wird wie folgt verwendet:
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Die ursprüngliche Einstellung der Spannung einer
Raupe erfolgt auf ebener Erde, während des Stillstands des
Fahrzeugs, durch den Fahrzeugfahrer, der die Versorgung des
Drehstellglieds mit druckbeaufschlagter Flüssigkeit durch die
Pumpe 62 steuert, bis ein Referenzdruck im Stellglied
erreicht ist. Der Positionsgeber 82 liefert dann ein
Referenzsignal für die Winkelstellung des Teils 32 oder der
Welle 24. Das Anspannen der Raupe kann dann in allen
Positionen des Fahrzeugs erfolgen (bei Gefälle, Schräglage,
in einem Graben).
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Während das Fahrzeug auf einer Straße oder auf
beliebigem Gelände fährt, ist das Drehstellglied nach außen
hin isoliert, sein Innendruck bleibt kleiner oder gleich dem
maximalen Wert, der vom Druckbegrenzer auferlegt wird, der in
der Schaltung 64 vorgesehen ist. Eventuelle Anomalien können
vom Positionsgeber 82 gemeldet werden, der meldet, daß die
Spannvorrichtung sich von ihrer Ausgangsstellung entfernt
hat.
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Während das Fahrzeug für Bauarbeiten verwendet wird,
kann es vorkommen, daß die Raupenspannung durch Ansammeln von
Erde zwischen Raupe und Walzen steigt. Der Druck im
Drehstellglied bleibt auf den maximalen, vom Druckbegrenzer
der Schaltung 64 festgelegten Wert beschränkt. Bei Bedarf
wird das Drehstellglied von der Pumpe 62 gespeist, die einen
Flüssigkeitsdurchsatz liefert, der gerade reicht, um die
Fortsetzung der Bewegungen der Spannscheibe 54 bei etwa
konstantem Druck zu ermöglichen.
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Bei Bedarf kann der Fahrzeugfahrer über die
Steuertafel 76 das Drehstellglied ableiten, um ein maximales
Lockern der Raupe zu erzielen, zum Beispiel um Erde zwischen
Raupe und Walzen zu entfernen oder um einen Eingriff an der
Spannvorrichtung oder am Kettenkranzgetriebe zu ermöglichen.
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Im allgemeinen weist die Vorrichtung gemäß der
Erfindung den Vorteil auf, daß sie besonders kompakt ist, daß
ein Stellglied verwendet wird, das aus sehr wenigen Teilen
besteht, und daß alle erforderlichen Raupenspanneinstellungen
vom Fahrerposten des Fahrzeugs ausgehend erfolgen können,
ohne daß allzu hohe Kräfte auf die Lager der Welle, die die
Spannscheibe trägt, übertragen würden.
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Natürlich kann der Fachmann verschiedene Varianten
der hier beschriebenen Vorrichtung verwenden. Zum Beispiel
kann das Drehstellglied eine doppelte Wirkung haben: Dazu
braucht man dem Kolben 44 nur eine symmetrische Form zu
verleihen und eine torische Aussparung 42 an jedem Kolbenende
vorzusehen. Das Drehstellglied kann auch einen doppelten
Körper haben, um ein reines Drehmoment zu erzeugen: Dazu
brauchen der Zylinder und der Kolben nur auf die Drehachse
symmetrisch ausgelegt zu werden.