SE511345C2 - Drivband för bandfordon - Google Patents

Description

511 345 2 10 15 20 25 30 exempelvis för militära fordon. Olägenhetema med de kända konventionella drivbanden är bland annat att de är tunga i förhållande till den totala fordonsvikten, varfor onödigt stora och tunga motorer krävs för fordonsdriñen. Genom sin egen relativt stora massa och behovet av kraftigare motorer blir det också problem med fordonets acceleration, eftersom en väsentligt större total massa skall accelereras, eller med andra ord att såväl drivbandet som fordonet blir trögare att sättas i rörelse. Gemensamt för alla konventionella drivband av den typ som beskrivs inledningsvis är att tvärribborna är utförda med ett stödorgan, även kallad arrnering, i form av en öppen metallprofil, exempelvis en U-profxl eller T-profil, som-är konstruerad dels att mekaniskt kvarhålla polymermaterialet, dvs den del av tvärribborna som kommer i kontakt med underlaget, dels att utgöra en armering for att åstadkomma en förutbestämd böjhållfasthet hos tvärribban i en riktning vinkelrätt mot dragelementet. En tvärribba hos konventionella drivband är uppbyggd av en metallbalk, som kan ha U-form eller T-form eller en annan öppen form som varierar i dess längsriktning, samt en polymerbalk som mekaniskt fasthålles av metallbalken, antingen genom att vara inklämd i denna eller ingjuten i polymerbalken. Tvärribborna är sålunda, bortsett från de hål som finns för fastanordningen, i sitt tvärsnitt helt fyllda av material, nämligen antingen metall eller polymer.

Ett drivband enligt ingressen med väsentligt reducerad massa i jämförelse med tidigare kända band av motsvarande dimensioner föreslås i vår tidigare SE-A- 9700492-3. Genom sin reducerade massa och därmed mindre effektbehov erbjuder drivbandet enligt vår tidigare uppfinning väsentligt förbättrade köregenskaper hos bandfordon, så 'att de utan driftproblem och behov av alltför tunga motorer kan framföras i all slags terräng, exempelvis även i kuperad terräng och i våtmarker.

Det har nu från militärt håll framförts önskemål om drivband med krav på såväl låg vikt, lågt rullmotstånd, låg ljudnivå som förbättrat korrosionsmotstånd vid lagring och allt detta helst till ett lägre pris än konventionella drivband. Vårt tidigare föreslagna drivband kan förvisso uppfylla de flesta av dessa krav, men det är ett syfte med denna uppfinning att uppfylla samtliga av de sålunda framförda militära önskemålen och erbjuda ett extremt lätt, korrosionsmotståndigt, tyst och billigt m' 'h 10 l5 20 25 30 511345 drivband som samtidigt har en enkel konstruktion anpassad främst för lättare bandfordon, exempelvis av typ Hägglunds BV 206. Ett sådant drivband kommer positivt att inverka på bandfordonens nyttolast, motorbelastning och servicebehov.

I detta syfte kännetecknas drivbandet av de drag som framgår av de tillhörande patentkraven.

Drivbandet enligt uppfinningen har således dragelement där det elastomera materialet såsom inledningsvis angivits är cordarmerat gummi. Proñlkonstruk- tionen i tvärribban är utförd av ett böjstyvt kompositmaterial och utom i området närmast öppningarna för drivhjulets tänder är den i sin helhet inkapslad av det polymera materialet, som är ett med gummit i dragelementet kompatibelt material, som vid drivbandets tillverkning formats samman med nämnda gummi, så att tvärribban utan mekaniska fästanordningar är fast förbunden med dragelementet.

Det polymera materialet är antingen ett till gummit i dragelementet vulkaniserbart material och det är då format fast samman med gummit genom vulkanisering eller så är det samma som eller besläktat med gummit i dragelementet. I de fall ett med gummit vulkaniserbart material väljs kommer i en zon, kallad flytzon, mellan de båda materialen att bildas en reaktionsprodukt av materialen vid vulkningen, vilken binder samman materialen mycket effektivt. I de fall det polymera materialet är samma gummi som i dragelementet eller så närbesläktat att det uppför sig som samma gummi vid vulkningen kommer naturligtvis ingen sådan reaktion att äga rum vid vulkningen utan en enda sammanhängande enhet med genomgående samma material kommer att bildas.

Det böjstyva kompositmaterialet i profilkonstruktionen i tväiribborna utgörs av polyester, epoxy eller material med liknande egenskaper som matrix och med armering av glasfiber, kolfiber eller annat material med liknande egenskaper.

Speciellt lämpliga andra matrixmaterial kan därvid vara isoftalsyre- eller ortoftalsyrepolyester samt vinylester och bland andra lämpliga armeringsmaterial kan nämnas E-glas i form av roving och aramidfiber. Additiv kan även tillsättas till 10 15 20 25 30 511 345 4 matrixen för att uppnå vissa förutbestämda egenskaper, exempelvis låg krympning, brandhärdighet, färg, terrniska egenskaper och kernikaliemotstånd.

Cordarmeringen består företrädesvis av aramidfiber.

Styrorganen består lämpligen av ett polymermaterial som är förstärkt med inlägg av annat material, exempelvis plastmaterial med hög mekanisk styrka eller en lämplig lättmetallegering. Styrorganen är lämpligen ingjutna med det polymera materialet tillsamman med tvärribborna därmed bildande ett komplett sammanhängande drivband, men det ligger även inom uppfinningens ram att fästa styrorganen mekaniskt om så kan anses mest lämpligt i det enskilda fallet.

Profilkonstruktionen kan lämpligen bestå av en yttervägg av kompositmaterialet omslutande ett längsgående utrymme eller alternativt av en balk av kompositen med två eller flera däri anordnade längsgående utrymmen. Tvärribborna i profilkonstruktionen är företrädesvis framställda i en enda enhet genom profildragning (pultrusion). Detta innebär att kompositprofilen framställs i flera steg där fiberarmeringen som kan bestå av olika typer av roving eller trådar kontinuerligt rullas av spolar genom ett formverktyg, sk dysa, varvid armeringen i en första zon formas till en förutbestämd geometri, och att i en andra zon denna impregneras av injicerad matrix, dvs polyester eller det liknande material som valts för den aktuella kompositen, och att i en tredje zon det impregnerade armeringspaketet formas till den riktiga dimensionen och geometriska formen och härdas med hjälp av värme till bildning av en färdig kompositprofil.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas med hänvisning till tillhörande ritning, i vilken figur 1 visar ett tvärsnitt av ett drivband i genomskärning, figur 2 ett snitt A- A hos drivbandet i figur I och figur 3 ett snitt B-B i figur l.

I figur 1 visas ett drivband 10 i ett snitt längs en tvärribba ll. Drivbandet 10 har ett dragelement 12 som består av ett formpressat, ändlöst band i cordarmerat gummi samt styrorgan 16 för stödhjul 17. Tvärribban ll och i denna utföringsförm även f» 10 15 20 25 30 5 511 345 styrorganen 16 sammanfogade med dragelementet 12 till en enhet utan några mekaniska fästanordningar, genom att de vid framställningen av drivbandet ingjutits eller på annat sätt formats samman med polymermaterialet och tillhörande cordarmering 20. Drivbandets 10 dragelement 12 har invändigt den längsgående arrneringen 20 uppbyggt i flera skikt av aramidcord som dimensioneras for en maximal förlängning av 0,5%.

Tvärribborna 11 är uppbyggda kring en sluten profilkonstruktion 18 av ett böjstyvt kompositmaterial, lämpligen med en matrix av polyester, epoxy eller liknande material och en armering av glasfiber, kolfiber eller material med jämförbara egenskaper. Kring 18 finns ett polymerrnaterial 19, som är antingen samma som materialet i dragelementet 12, dvs gummi, såsom här visas eller ett till detta vulkaniserbart elastomert material. Gummit omsluter profilkonstruktionen 18 helt utom i områden intill öppningar 13 i dragelementet 12 mellan två intilliggande tvärribbor ll avsedda för ingrepp av drivhjulen till drivbandet 10. Vid områdena vid öppningar 13 är tvärribban 11 lämpligen försedd med en kortare metallhylsa 21, företrädesvis av hårt rosthärdigt stål, anordnad dik utanpå profilkonstruktionen 18 i avsikt att skydda denna när drivhjulets tänder ligger an mot tvärribban 11 vid köming, På ändarna är profilkonstruktionen 18 sluten lämpligen genom icke visade pluggar av kompositmaterial.

Figur 2 är ett snitt längs linjen A-A i figur 1. Den visar drivbandets 10 dragelement 12 och dess cordarmering 20. Den slutna profilkonstruktionen 18 visas i denna utforingsform med en gjuten, pressad eller på liknande sätt formad balk av kornpositmaterial, i vilken fyra parallella längsgående utrymmen 22 med runda tvärsnitt anordnats i samband med framställningen. I den till vänster streckat antydda intilliggande tvärribban 11 hos dragbandet 10 visas en alternativ utforingsform hos profilkonstmktionen 18, nämligen där denna omsluter ett enda längsgående utrymme 22. Figur 2 visar även en foredragen form av ett styrorgan 16 inkapslat i gummit 19.

I lllll l ll tlllll i i n iinflllln i inïiinn t 10 15 511 345 6 I figur 3 visas en alternativ profilkonstruktion i ett snitt längs linjen B-B i figur l, dvs vid ett område vid en öppning 13 i dragelementet 12 för drivhjulständerna. En metallhylsa 21 visas tätt omslutande balken, dvs stödorganet 18, och är avsedd för att skydda balken 18 vid anliggning mot drivhjulets tänder vid körning.

Drivbandet enligt uppfinningen uppvisar i sin föredragna utföringsform förutom “redan redovisade fördelar vad gäller minskat effektbehov mm, flera andra fördelaktiga drag: Vikten för ett drivband kan reduceras från ca 200 kg till ca 125-130 kg.

Priset kan sänkas i förhållande till ett konventionellt band.

Körkomforten förbättras genom att drivbandet uppför sig ”mjukare” under drift, eñersom kompositmaterial har mer fjädrande egenskaper än stål.

Slitaget kommer förmodligen att kunna reduceras väsentligt.

Lagringsbeständigheten förbättras .Vid i dag använda band uppstår korrosion på ståldetaljer och eftersom lagringstiden kan bli mycket lång, 5-10 år, kan det uppstå korrosionsskador som i värsta fall kan innebära att band måste bytas ut tidigare än förutsatt.

Ett komplett drivband utfört i polymer/kompositmaterial kommer att uppvisa en lagringsbeständighet som överträffar bandfordonets normala livslängd.

Claims (10)

10 15 20 25 30 7 511 345 PATENTKRAV

1. l. Drivband avsett för bandfordon att framföras i alla terrängtyper, både kuperade och våta sådana, samt på olika typer av underlag, som asfalt, betong, grus, sand, sten, snö och is, vilket drivband (10) har ett eller flera ändlösa dragelement ( 12) av ett cordarmerat elastomert material och på väsentligen lika avstånd från varandra tvärs dragelementen (12) och utåt från dessa anordnade tvärribbor (11) avsedda att ha kontakt med terrängen vid framförande av bandfordonet, öppningar (13) mellan tvärribborna (1 1) avpassade for ingrepp av tänder hos drivhjul for drivbandet, samt styrorgan (16) för stödhjul (17), varvid tvärribborna (11) består av ett stödorgan i fonn av en även i sina ändar sluten profilkonstruktion (18) och ett utanpå denna anordnat polymermaterial (19), som understödjs av profilkonstruktionen (18), k ä n n e t e c k n a t a v att profilkonstruktionen (18) är utförd av ett böjstyvt fiberarmerat kompositmaterial med matrix av polyester, epoxy eller liknande material, varvid fibrerna är anordnade i profilkonstruktionens längsriktníng i en i dess tvärriktning sett förutbestämd geometri, och utom i området närmast öppningarna (13) i sin helhet inkapslad av det polymera materialet (19), som är ett med gummit i dragelementet kompatibelt material, som vid drivbandets tillverkning formats samman med nämnda gummi, så att tvärribban är fast förbunden med dragelementet (12) utan några mekaniska fästanordningar (ll).

2. Drivband enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att det polymera materialet är ett till gummit i dragelementet vulkaniserbart material och att det är format samman med gummit genom vulkanisering.

3. Drivband enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att det polymera materialet är samma som eller besläktat med gummit i dragelementet.

4. Drivband enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n at a v att det böjstyva llll i aIllll li L_.; HI rt flilnmtr :mimmi-mn nu tur llllšå lll 511 345 10 15 20 25 kompositmaterialet i profilkonstruktionen (18) i tvänibborna (11) utgörs av polyester, epoxy eller material med liknande egenskaper och med armering av glasfiber, kolfiber eller annat material med liknande egenskaper.

5. Drivbanden1igtkrav1-4, kännetecknatav att cordarmeringen (20) består av aramidfiber.

6. Drivband enligt krav 1-5, k ä n n e t e c k n a t a v att styrorganen (16) består av ett polymermaterial som är förstärkt med inlägg av annat material medihög mekanisk styrka

7. Drivband enligt krav 6, k ä n n e t e c n at a v att styrorganen (16) är ingjutna med det polymera materialet tillsamman med tvärribborna (11), därmed bildande ett komplett drivband.

8. Drivband enligt krav 1-7, kännetecknat av att profilkonstniktionen (18) består av en yttervägg av kompositmaterialet omslutande ett längsgående utrymme (22).

9. Dñvbandenligtkrav1-8 kännetecknat av att profilkonstruktionen (18) består av en balk av kompositmaterialet med två eller flera däri anordnade längsgående utrymmen (22).

10. Drivband enligt krav 1-9, k ä n n et e c k n a t a v att tvärribborna (11) är framställdai en enda enhet genom profildragning (pultrusion) h,