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Gleiskette für Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Gleiskette für
Fahrzeuge aller Art mit selbsttätig als Bahn für das Fahrzeug bei dessen Fortbewegung
gelegten Kettenelementen zwecks Erleichterung der Bewegung des Fahrzeuges auf weichem,
unebenem oder aus anderen Gründen ungeeignetem Boden.
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Zweck der Erfindung ist, eine verbesserte Ausbildung der Gleiskette
zu schaffen, bei der die einzelnen Kettenelemente stoßfrei arbeiten, ohne den Boden
mit einem Schlag und sich daraus ergebender Erschütterung und Energieverschwendung
zu berühren. Gleisketten bekannter Konstruktion fahren gewöhnlich mit starkem Geräusch,
und ihr Wirkungsgrad ist schlecht.
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Erfindungsgemäß besteht die Gleiskette für Fahrzeuge aus auf einem
Rad montierten Kettenelementen gleicher Länge, die miteinander gelenkig verbunden
sind. Es ist eine gerade Zahl von mindestens sechs Kettenelementen vorgesehen, und
diese sind miteinander durch mechanische Verbindungselemente verbunden, die die
diametral gegenüberliegenden Kettenelemente zwingen, zueinander parallel zu bleiben,
wenn man von den Einflüssen der Reibung in den Kettengelenken absieht.
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Zufolge dieser Anordnung wird die schlagartige Berührung der sich
nacheinander auf den Boden auflegenden Kettenelemente mit dem Boden vermieden. Die
Elemente legen sich vielmehr mit einer Geschwindigkeit auf den Boden auf, die mindestens
theoretisch gleich Null ist. Dabei wird keine oder nur sehr wenig Energie verbraucht,
das Geräusch wird wesentlich vermindert und der Wirkungsgrad erhöht. Ein anderer
Vorteil besteht darin, daß die Abnutzung der Teile auf ein Mindestmaß herabgesetzt
wird.
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Zwar hat man bereits Gleisketten vorgeschlagen, die aus miteinander
gelenkig verbundenen Elementen bestehen. In keiner bekannten Anordnung ist jedoch
eine Verbindung zwischen den Kettenelementen vorgesehen, durch welche die Parallelstellung
der einander
gegenüberliegenden Elemente während der Bewegung des
Fahrzeuges aufrechterhalten und die Winkelgeschwindigkeit des jeweils abzulegenden
Kettenelementes ständig vermindert wird.
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Wie oben erwähnt wurde, werden Kettenelemente gleicher Länge und gerader
Zahl verwendet, und es wurde auch darauf hingewiesen, daß mindestens sechs solche
Elemente verwendet werden müssen, damit der Zweck der Erfindung erreicht werden
kann. Es können jedoch mehr als sechs Kettenelemente verwendet werden, und unter
Umständen ist die Verwendung von acht Elementen besonders vorteilhaft. Die mechanischen
Verbindungsglieder können verschiedenartig ausgebildet werden, und bei einer vorzugsweise
verwendeten Ausführungsform der Erfindung bestehen diese aus mindestens einer Nürnberger
Schere. Auf andere Ausführungsbeispiele der Verbindungsglieder wird jedoch im folgenden
ebenfalls hingewiesen.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung, und zwar zeigt Fig. i eine schematische Seitenansicht einer Gleiskette,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. x mit einigen baulichen Einzelheiten,
wobei einige Teile der Klarheit halber weggelassen sind, Fig. 3 eine Ansicht, ähnlich
wie Fig. i, einer Gleiskette mit einigen baulichen Abänderungen, Fig. 4 einen Schnitt
nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig.5 eine weitere Gleiskettenbauart in Seitenansicht,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt nach der
Linie VII-VII in Fig. 5, Fig.8 und 9 andere Beispiele der Verbindungsglieder, Fig.
io eine weitere abgeänderte Ausführungsform, Fig. ii eine Riesengleiskette mit einem
auf dem äußeren Umfang derselben laufenden Fahrzeug, Fig. 12 eine Riesengleiskette
mit einem auf dem inneren Umfang derselben laufenden Fahrzeug, Fig. 13 ein Diagramm,
aus dem ersichtlich ist, daß das sich gerade ablegende Kettenelement mit einer Winkelgeschwindigkeit
den Boden berührt, die gleich Null ist.
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In Fig. i bedeutet i ein Fahrzeugrad, das durch eine aus sechs gleich
langen, miteinander an ihren Enden durch Bolzen 3 gelenkig verbundenen Elementen
bestehende Laufkette umgeben ist. Die Parallellage von diametral gegenüberliegenden
Kettenelementen 2 wird durch Verbindungsglieder aufrechterhalten, die in diesem
Beispiel aus einer Nürnberger Schere ¢ bestehen, die zwei diametral gegenüberliegende
Bolzen 3 miteinander verbindet. Die Verbindung zwischen der Kette und dem Rad i
wird dadurch hergestellt, daß die Nürnberger Schere als Ganzes um die Radachse schwenkbar
ist. Mit Rücksicht darauf, daß das mittlere der unteren drei Kettenelemente seine
Entfernung vom Radmittelpunkt nicht verändern kann, da das Rad auf ihm ruht, ist
die Winkelstellung der unteren drei Elemente für jede Stellung des Rades auf dem
Element, auf dem es ruht, unveränderlich festgelegt. Da jedoch das mittlere der
oberen drei Elemente nicht derart festgelegt ist, kann es vorkommen, daß die oberen
drei Elemente verschiedene Winkelstellungen mit Bezug auf die beschriebene Lage
des Rades i einnehmen. Wird die Reibung in den Gelenken 3 vernachlässigt, so werden
die oberen drei Elemente unter ihrem Eigengewicht immer parallele Lagen zu den entsprechenden
diametral gegenüberliegenden Elementen einnehmen. Auch in der Praxis ist das der
Fall, vorausgesetzt, daß die Reibung in den Gelenken 3 nicht übermäßig groß ist.
Wo jedoch angenommen werden kann, daß eine Reibung entstehen wird, die die parallele
Einstellung der gegenüberliegenden Kettenelemente verhindern würde, können zwei
weitere diametral gegenüberliegende Bolzen 3, z. B. durch eine halbe Nürnberger
Schere 5, die mit strichpunktierten Linien dargestellt ist, miteinander verbunden
werden. Es ist zu bemerken, daß jedes der drei Paare von diametral gegenüberliegenden
Gelenkbolzen mit je einer Nürnberger Schere verbunden werden kann. Man kann auch
eine weitere halbe Schere zur Verbindung des verbleibenden Paares der Gelenkbolzen
vorsehen.
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Fig.2 zeigt schematisch eine praktische Ausführungsform bei Verwendung
einer Gleiskette in Verbindung mit einem Rad mit zwei Luftreifen. Die Kettenelemente
2 sind abwechselnd mit einer mittleren Rippe 6 und mit Seitenrippen 7 versehen,
wobei die zuerst genannten Rippen zwischen den beiden Luftreifen und die letztgenannten
außen über die Luftreifen greifen. Durch diese Anordnung wird irgendeine Verrückung
der Gleiskette aus der Mittelebene des Rades verhindert. Zur Vermeidung von Beschädigungen
der Reifen durch die mittleren Rippen 6 sind an den Innenseiten der Reifen Schutzscheiben
8 aus Metall vorgesehen, und ähnliche Metallscheiben können auch an den Außenseiten
der Reifen angebracht sein, um Beschädigungen durch die äußeren Rippen zu verhüten.
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Fig. 3 und 4 zeigen eine bauliche Abänderung, bei welcher das -Rad
9 des Fahrzeuges als Zahnrad ausgebildet und die Kettenelemente io als entsprechende
Zahnstangen ausgebildet sind, mit denen das Rad 9 kämmt. Das Rad 9 wird, wie Fig.
4 zeigt, zweckmäßigerweise mit zwei parallelen Zahnkränzen versehen, und die Kettenelemente
weisen abwechselnd mittlere Rippen ii und äußere Rippen i2 auf. Die mittleren Rippen
greifen zwischen die beiden Zahnkränze des Rades 9, wodurch ein Abrutschen der Kette
von dem Rad verhindert wird.
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Fig. 5 bis -7 veranschaulichen die Anwendung der Erfindung bei einem
Doppelrad 13, z. B. eines dreiachsigen Fahrzeuges. Bei diesem Beispiel besteht die
Gleiskette aus acht Elementen 14 gleicher Länge, wobei zwei diametral gegenüberliegende
Gelenkbolzen mit einer Nürnberger Schere 15 verbunden sind. Wie ersichtlich, hat
diese Schere wesentlich mehr Glieder als die Schere in Fig. i und 3. .Die Anzahl
der Scherenglieder ist natürlich ohne Bedeutung und wird allein durch die besonderen
Umstände einer jeden Anwendung der Erfindung bestimmt. Die Kettenelemente sind wieder
abwechselnd mit inneren Rippen 16 bzw. äußeren Rippen 161 (Fig. 6 und 7) versehen,
wobei diese Rippen denselben Zweck haben wie die in Verbindung mit den bereits beschriebenen
Ausführungsformen erwähnten Rippen 6, 7, 11 und i2.
Wie erwähnt,
können die mechanischen Verbindungsglieder verschiedenartig konstruiert sein, obgleich
die Nürnberger Schere in den meisten Fällen die zweckmäßigste Form der Verbindung
sein wird.
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Eine andere Bauart zeigt Fig.8, bei der zwei diametral gegenüberliegende
Gelenkbolzen der Gleiskette mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohren oder
Rahmen 18 verbunden sind, deren äußere Glieder um die Bolzen i9 der Gleiskette und
deren innere Glieder um die Radachse 2o schwenkbar sind.
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Fig. g zeigt eine Anordnung, bei welcher die Parallelstellung der
diametral gegenüberliegenden Kettenelemente 21 durch eine schwimmende Zentralnabe
22 gesichert wird, die durch Stangen 24 mit jedem zweiten Gelenkbolzen 23 der Gleiskette
verbunden ist. In diesem Falle wird die Radachse 25 durch irgendwelche Mittel mit
den Kettenelementen in Eingriff gebracht, z. B. durch Federn, halbe Nürnberger Scheren
oder teleskopartig ineinandergreifende Rohre. Das Rad kann aber auch als Zahnrad
und die Kettenelemente können als Zahnstangen ausgebildet sein.
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Fig. io deutet an, daß es nicht notwendig ist, die diametral gegenüberliegenden
Kettenelemente bei ihren Gelenkbolzen miteinander zu verbinden, daß sie vielmehr,
wie gezeigt, auch an anderen Stellen entlang ihrer Länge miteinander verbunden sein
können.
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Fig. ii zeigt eine Anordnung, bei welcher das Fahrzeug 26 auf einer
aus acht Elementen bestehenden Riesengleiskette 27 läuft. Der Ausdruck Riesengleiskette
bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Gleiskette wesentlich größer als die Laufräder
des Fahrzeuges ist, abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsformen, bei
welchen die Gleiskette gerade groß genug ist, um ein Rad oder ein Doppelrad des
Fahrzeuges zu umgeben. Innerhalb der Gleiskette 27 sind zwei Räder 28 angeordnet,
deren Achsen 29 mittels Stangen 31 fest mit den Achsen 3o des Fahrzeuges verbunden
sind. Der den Laufrädern des Fahrzeuges mitgeteilte Antrieb wird somit auf die Räder
28 übertragen, wobei bemerkt wird, daß sich die Fahrzeugräder für Vorwärtsbewegung
des Fahrzeuges rückwärts und für Rückwärtsbewegung vorwärts drehen müssen. Die Gleiskettenelemente
sind wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen miteinander verbunden.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 wird ebenfalls eine Riesengleiskette
32 verwendet. Das Fahrzeug 33 läuft hier jedoch innerhalb der Kette. Diametral gegenüberliegende
Gleiskettenlemente sind wie zuvor miteinander verbunden, wobei ein an dem Fahrgestell
des Fahrzeuges liegender Gelenkpunkt als Mittelpunkt für die mechanischen Verbindungselemente
dient.
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Die in Verbindung mit Fig. ii und 12 beschriebenen Riesengleisketten
ermöglichen es dem Fahrzeug, sich über Gruben, Gräben u. dgl. zu bewegen, die breiter
als die Länge des Fahrzeuges sind. Mit einer solchen Gleiskette kann ein Fahrzeug
also auch einen Bach oder Fluß überqueren, ohne daß das Fahrzeug oder seine Ladung
naß wird.
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Aus dem in Fig. 13 gezeigten Diagramm ist ersichtlich, daß bei der
Anordnung gemäß der Erfindung die Winkelgeschwindigkeit des Elementes, das dem auf
denn Boden liegenden Element folgt und das gerade abgelegt wird, sich allmählich
vermindert und beim Erreichen des Bodens gleich Null wird.
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Das Rad W ist von einer aus sechs Elementen AB,
BC,
CD, DE, EF und FA bestehenden Gleiskette umgeben. In der dargestellten Lage
bewegt sich das Fahrzeug auf dem Element AB in Richtung des Pfeils x, und
zufolge der beschriebenen mechanischen Verbindung zwischen diametral gegenüberliegenden
Elementen, wie AB und DE, sind diese Elemente gezwungen, ihre Parallelstellung
beizubehalten. Ebenfalls zufolge dieser Verbindung wird das Element BC durch Verschwenken
um das Gelenk B in Richtung des Pfeils y abgelegt, um als nächster, dem Element
A B folgender Gleiskettenabschnitt zu dienen. Aus folgendem ist ersichtlich, daß
die Winkelgeschwindigkeit o) des Elementes BC"sich allmählich vermindert und beim
Erreichen des Bodens gleich Null wird.
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Man verlängere AB und DE und zeichne durch C eine Linie,
die rechtwinklig zu den verlängerten Linien ist, so daß die letzteren bei L bzw.
M geschnitten werden.
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Man zeichne eine Linie rechtwinklig zu AB und DE
durch
den Mittelpunkt 0 des Rades W, die AB bei K und DE bei
N schneidet. Es ist AB =BC=CD=DE=EF=FA=KN=zY (i) KB = EN = a, (2)
wobei
a den durch das Rad W von der gezeigten Lage während der Zeit zurückgelegten
Weg bedeutet, die das Gleiskettenelement BC benötigt, um den Boden zu erreichen,
so daß dann der Winkel a gleich Null wird.
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ND = 2Y-a (3)
BL =2Y-cosa CL =2r-sin
a
MC=2Y-2Y-sina (4)
DM =KB+BL-ND=2a+2Y-cosa-2r " (5) (DM)2 +
(MC)2 = (CD)2 aus (1), (4) und (5) (2a -f- 2 Y # cos a - 2 Y) 2 +
(2r-2r - sin a) 2 = 4 Y2 4a2 +4 y2 . Cos2 a -"[- 4 Y2 - 8 gY
- 8 Y2 . cos a 8 aY - cos a + 4 Y2 -E- 4 Y2 . sing a - 8Y2
- sin a = 4Y2 4a2 +8r2-8aY-8r2 cosa +8aY-cosa-8r2-sina=0 differenziert und
durch 8 dividiert a#da-Y-da+Y2-sinä-da +Y-cosa-da-aY-sina-da-Y2-cosa-da=0
dividiert durch dt:
worin V, die Geschwindigkeit des Mittelpunktes 0 des Rades W bedeutet.
Angenommen,
daß a unendlich klein ist, so ist auch a unendlich klein und sin
a und cos a @: i.
daß heißt w = 0, wenn B C den Boden erreicht.