SK14222002A3 - Koleso pre pásové vozidlo - Google Patents

Description

Koleso pre pásové vozidlo

Vynález sa týka kolesa pre pásové vozidlo, ako je to uvedené v úvodnej časti nároku

1. Takýmto kolesom je napríklad koleso podvozku, podperná kladka, podperný prstenec alebo vratná kladka pre pás pásového vozidla.

Kladka podvozku z hliníka alebo podvozku z hliníka alelio z vláknami spevnenej pryskyrice pre ľahké pásové vozidlá je známa z EP 0 159 934 A2. Kladka podvozku kladka pozostáva z dvoch kruhových kotúčov s k nim prispôsobenými prstencami. Prstence majú z vonkajšej strany gumové obruče. Kotúče tvoria vodiacu drážku na centrovanie vodiacich zubov článkov reťazového pásu pásového vozidla. Všetky rezy kladky podvozku, zvlášť v oblasti ramena, hlavne v oblasti styku zvislých kotúčov s obvodovým prstencom majú primerane tenký prierez. Pri jazde na šikmých svahoch, pri prechode cez prekážky, ako' sú úlomky skál, sú oblasti ramien z'Tášť zaťažené následkom relatívne veľkej páky vyčnievajúceho prstenca. Tieto striedavé zaťaženia majú na trvanlivosť z hliníka pozostávajúcej podvozkovej kladky len veľmi malý vplyv. Napriek tomu kladka podvozku pozostávajúca z vláknami spevnenej pryskyrice je v tejto oblasti ramena ohrozená zlomením. Striedavou deformáciou vysoko zaťaženej oblasti ramena s pôsobením tepla vznikajú mikrotrhliny, takže matica („matrix“) z vláknami spevnenej umelej hmoty sa uvoľní a zlomí. Takéto koleso preto nemá dlhú trvanlivosť.

Vychádzajúc z EP 0 159 934 cieľom vynálezu je získať koleso, v úvode uvedeného druhu, ktoré má pri nízkej hmotnosti dlhú trvanlivosť.

Táto úloha sa vyriešila podľa vynálezu význakom nároku 1. Výhodné vyhotovenia kolesa podľa.vynálezu sú uvedené vo vedľajších nárokoch.

Koleso podľa vynálezu má výhodu v tom, že v porovnaní s kolesami pásových vozidiel z kovu, je možné značné zníženie hmotnosti. Okrem tohto zníženia hmotnosti vzniká výhoda v tom, že na základe samotlmiacej vlastnosti materiálu v spojení so zníženou hmotnosťou, sa zníž^:! vznik vibrácií vo vozidlovej vani pásového vozidla, vznikajúcich napríklad následkom, rolovania kolesa na páse a medzerách medzi článkami pásu,. Okrem toho pri vyhotovení podľa vynálezu je výhodou pomerne malý vývoj tepla, takže je znížená možnosť pozorovania kolies a tým pásového vozidla prístrojom na teplotné zobrazovanie. Ďalšie výhody pozostávajú zo zníženia neodpružených hmotností kolies pásového vozidla podľa vynálezu, v uľahčení manipulácie v dôsledku zodpovedajúco znížených hmotností dielcov konštrukcie, v znížení hmotností pri zásobovaní a doprave ako aj v odolnosti proti korózii.

Polyamid je vhodnou umelou hmotou pre koleso. Polyamid má, proti známym materiálom pre kolesá podvozkov, najmä pryskyrice spevnenej vláknami, podstatne vyššiu pevnosť a rázovú húževnatosť a je teplotné stálejší.

Polyamid má E-modul pružnosti v ťahu > 2000 N/mm² a je použiteľný medzi -40°C až +120°C. Jeho vrubová húževnatosť je v tejto teplotnej oblasti najmenej 10 kj/m². Pohlcovanie vlhkosti je < 1 % pri štandardnom klimatickom prostredí 23/50.

Pri liatom polyamide PA12G je pevnosť v ťahu > 20 % pri rýchlosti ťahania 5 mm/min.

Čiastočne aromatizovaný polyamid s s obsahom sklenených vlákien (20 - 50) % má roztiahnuteľnosť ťahom > 2 % pri rýchlosti ťahania 50 mm/min.

Ďalšie podrobnosti, znaky a prednosti vyplývajú z nasledovného popisu na výkrese znázornených vyobrazení kolesa podľa vynálezu.

obraz 1 rez časti prvého vyhotovenia kolesa pre pásové vozidlo v kombinácii s časťou náboja kolesa vozidla pásového vozidla, obraz 2 znázornenie druhého vyhotovenia kolesa pre pásové vozidlo, podobné ako na obraze 1 obraz 3 tretie vyhotovenie kolesa pre pásové vozidlo, obraz 4 pohľad spredu na koleso pre pásové vozidlo, obraz 5 rez pozdĺž čiary rezu V-V na obraze 4 kolesom pre pásové vozidlo, obraz 6 znázornenie v reze iného vyhotovenia kolesa pre pásové vozidlo, v princípe podobné ako na obraze 5, obraz 7 vyhotovenie kolesa s integro /anou nábojovou časťou pre uloženie kolesa obraz 8 znázornenie kolesa s pripojenou časťou náboja pre uloženie kolesa, podobné ako na obraze 7, obraz 9 znázornenie ešte iného vyhotovenia kolesa pre pásové vozidlo, podobné ako na obrazoch 1 až 3 obraz 10 čiastočný pohľad v reze na vyhotovenie kolesa pre pásové vozidlo podobné vyhotoveniam uvedeným na obrazoch 1 až 3, pričom je opatrené chráničom proti opotrebeniu, obraz 11 znázornenie iného vyhotovenia chrániča proti opotrebeniu podobné ako na obraze 10 obraz 12 ešte iné vyhotovenie chrániča proti opotrebeniu kolesa - podobné ako je ozrejmené na obrazoch 10 a 11.

Obraz 1 ukazuje čiastočný rez časti kolesa W pre pásové vozidlo. Koleso 10 je umiestnené na čiastočne znázornenom náboji 12 kolesa vozidla. Koleso 10 je opatrené kolesovým prstencom 14 (ďalej len prstencom) pozostávajúcim z dvoch dielčích prstencov 16. Prstenec 14, t.j. oba dielčie prstence 16 prstenca 14 sú z umelej hmoty. Pri tejto umelej hmote sa jedná o PA. Aby sa dosiahla vysoká mechanická pevnosť a teplotná stálosť, môžu byť oba dielčie prstence 16 prstenca 14 spevnené vláknami.

Každý dielčí prstenec 16 sa delí na kotúč 15 o Šírke 17 a na prstenec 19 vytvorený ako jeden kus, o šírke 21 a hrúbke 23. Polomer je označený ako 25.

Každý z oboch dielčích prstencov 1_6 je pevne spojený s príslušným prírubovým prstencom 18. Pri tomto spojení môže ísť o tvarovo závislé a/alebo silovo závislé a/alebo materiálovo závislé spojenie. Oba prírubové prstence 18 majú prierez v tvare L a sú pevne vzájomne spojené a s nábojom 12 kolesa vozidla pomocou spojovacích prvkov 20 tvorených skrutkami 22 a maticami 24.

Prírubové prstence 18 sú napríklad z ocele alebo z ľahkého kovu napríklad z ľahkej kovovej zliatiny.

Oba dielčie prstence 16 prstenca 14 kolesa 10 sú usporiadané tak, že medzi nimi je vytvorená priebežná vodiaca drážka 26. Vodiaca drážka 26 je ohraničená vzájomne priliehajúcimi vodiacimi plochami 28 dielčích prstencov 16. Vodiace plochy 28 dielčích prstencov 16 prstenca 14 kolesa 10 slúžia na vedenie kolesa 10 na vodiacom zube pásu pásového vozidla.

Na vonkajšom obvode dielčích prstencov 16 prstenca 14 je umiestená chemicky pripojená pojazdová obruč 30. Pojazdové obruče 30 sú napríklad z gumy alebo z umelej hmoty prípadne z iného vhodného elastického materiálu. Pojazdové obruče 30 sa odvaľujú po vnútornej pojazdovej ploche zodpovedajúceho pásu.

Pri na obraze 1 znázornenom príklade vyhotovenia majú dielčie prstence 16 a pojazdové obruče 30, umiestnené na ich vonkajšom obvode vo vzťahu k vodiacej drážke 26, zrkadlovo symetrický prierez. Rovina symetrie je znázornená čiarkobodkovanou čiarou 32.

Obraz 2 ukazuje vyhotovenie kolesa 10 podobné ako na obraze 1, ktoré sa líši od vyhotovenia znázorneného na obraze 1 tým, že pojazdové obruče 30 tvoria integrované časti uvedeného dielčieho prstenca 16 a prstenca 19 prstenca 14 z umelej hmoty.

Rovnaké časti sú na obraze 2 označené rovnakými vzťažnými číslami ako na obraze

1, takže nie je treba, v spojitosti s obrazom 2, všetky tieto časti ešte raz popisovať.

Obraz 3 ukazuje podobné schematické znázornenie ako na obraze 1 a 2 vyhotoveniá kolesa 10 s prstencom 14 pozostávajúcim z dvoch dielčích prstencov 16 z umelej hmoty, pričom každý z oboch dielčích prstencov 16 je vytvorený v celku s príslušným prírubovým prstencom 34. Na vonkajšom obvode jedného z oboch dielčích prstencov 16 z umelej hmoty je pojazdová obruč 30 podobne ako pri vyhotovení podľa obrazu

1. Vpravo nakreslený dielčí prstenec 16 predstavuje variantu vľavo nakresleného dielčieho prstenca 16, pri ktorom - zodpovedajúco k obrazu 2 - pojazdová obruč 30 je integrálnou časťou prstenca 14 prípadne prstenca 19. Jednodielne prírubové prstence 34 spojené s dielčími prstencami W sú vzájomne spojené podložkovými prstencami 36 na náboj 12 kolesa vozidla. Pri podložkových prstencoch 36 sa jedná napríklad o oceľový prstenec s otvormi pre spojovacie prvky 20, ktoré pozostávajú zo skrutiek 22 a matíc 24, pozri obraz 2.

Rovnaké časti sú označené na obraze 3 s rovnakými vzťažnými číslami ako na obraze 1 a 2, takže nie je treba v súvislosti s obrazom 3 všetky tieto časti ešte raz detailne popisovať.

Obraz 4 ukazuje, schematicky zmenšene a nie verne podľa merítka, koleso 10 v pohľade spredu, pričom prstenec 14 je opatrený papršlekovitými mostíkmi 38, z ktorých je znázornených len niekoľko. Papršlekovité (radiálne) mostíky 38 sa v prstenci 14 striedajú s otvormi 40, z ktorých tiež je znázornených len niekoľko.

Otvory 40 a papršlekovité mostíky 38 sú rovnomerne rozložené pozdĺž rozstupovej kružnice 42 prstenca 14, ako je to zrejmé aj z obrazu 5 v reze. Takéto vyhotovenie má za následok zníženie hmotnosti kolesa 10.

Pre zvýšenie tvarovej pevnosti kolesa 10 pripadne jeho prstenca 14 z umelej hmoty je napríklad možné prstenec 14 vo smere obvodu vybaviť zvlneným profilom, ako je to znázornené v reze na obraze 6.

Obraz 7 ukazuje schematicky náboj 12 kolesa vozidla s kolesom 10 v čiastočnom reze. Koleso 10 má jediný prstenec 14 z umelej hmoty. Prstenec 14 má v reze sy6 metrický profil. To je znázornené čiarkobodkovanou čiarou 44 symetrie. Na vonkajšom obvode prstenca 14 je vytvorený náboj 12 kolesa vozidla s koncentrický prebiehajúcimi drážkami 46 k náboju 12 kolesa vozidla, ktoré slúžia na uchytenie prvkov 48 ložiska. Pri týchto prvkoch 48 ložiska sa jedná napríklad o valčekové ložiská, ktoré tvoria uloženie 50 kolesa.

Obraz 8 ukazuje schematické vyobrazenie kolesa 10 podobné ako na obraze 7, ktoré sa líši od príkladu vyhotovenia na obraze 7 zvlášť tým, že prstenec 14 so symetrickým profilom má prvok 52 náboja, ktorý je určený na uchytenie prvkov 48 ložiska v tvare valčekových ložísk , ktoré tvoria uloženie 50 kolesa. Prvok 52 náboja prstencového tvaru je spojený s prstencom 14. Pri tomto spojení sa môže jednať o tvarovo záverové a/alebo silovo záverove a/alebo materiálovo záverové spojenie. Prvok 52 náboja je vyhotovený z kovu prípadne z kovovej zliatiny.

Rovnaké časti sú na obraze 8 označené rovnakými vzťažným číslami ako na obraze 7, takže nie je treba v súvislosti s obrazom 8 všetky tieto časti ešte raz detailne popisovať.

Obraz 9 ukazuje vyhotovenie kolesa 10, podobné ako je znázornené na obraze 1 prípadne 2, pričom prstenec 14 má dva dielčie prstence 16, ktoré majú symetrický prierez profilu. Zodpovedajúca čiara symetrie je zvýraznená príslušnou čiarkobodkovanou čiarou 54. V ostatnom je vyhotovenie podľa obrazu 9 podobné vyhotoveniu podľa obrazu 1, pričom rovnaké časti na obrazoch 1 a 9 sú označené rovnakými vzťažnými číslami bez toho, aby bolo treba v súvislosti s obrazom 9 znovu ich detailne popísať. Symetrické vyhotovenie ale nie je nutné.

Obraz 10 ukazuje v reze znázornenie úseku dielčieho prstenca 16 podobne ako na obrazoch 1 a 3, pričom zodpovedajúca vodiaca plocha 28 daného dielčieho prstenca 16 je opatrená chráničom 56 proti opotrebeniu. Pri príklade vyhotovenia znázorneého na obraze 10 je chránič 56 proti opotrebeniu tvorený prstencom 58 proti opotrebovaniu, ktorý je upevnený na príslušnej vodiacej ploche 28. Toto upevnenie sa môže uskutočniť napríklad pomocou lepidla 60.

Inou možnosťou je napríklad, že prstenec 58 proti opotrebeniu sa navulkanizuje na dielčí prstenec 16. Miesto prstenca 58 proti opotrebeniu sa môžu použiť tiež prstencové prvky 62 (obraz 11).

Obraz 11 znázorňuje ako na obraze 10 podobné čiastočné znázornenie dielčieho prstenca 16 s chráničom 56 proti opotrebeniu na príslušnej vodiacej ploche 28. ktorá je tvorená prstencovými prvkami 62. Každý prstencový prvok 62 ma najmenej jeden upevňovací výstupok 64. Upevňovacie výstupky 64 prstencového prvku 62 sú do príslušného dielčieho prstenca 16 z umelej hmoty zaliate. Prstencové prvky 62 majú v porovnaní s prstencom 58 proti opotrebeniu (pozri obraz 10) výhodu v tom, že sú schopné vyrovnať rozdiely materiálovej teplotnej rozťažnosti medzi materiálom daného dielčieho prstenca 16 a príslušného chrániča 56 proti opotrebeniu. Prstencové prvky 62 je možné výmenne upevniť na dielčí prstenec 11.

Obraz 12 ukazuje schematické znázornenie, podobné ako na obrazoch 10 a 11, dielčieho prstenca 16 s chráničom 56 proti opotrebeniu na príslušnej vodiacej ploche 28. Chránič 56 proti opotrebeniu tvorí prstenec 58 proti opotrebeniu, ktorý je zaliaty do príslušného dielčieho prstenca 16. Chránič 56 proti opotrebeniu môže byť tvorený aj oddelenými prstencovými prvkami 62, ako to už bolo spomenuté v súvislosti s obrazom 11.

Dielčí prstenec 16 je - ako pri vyhotovení podľa obrazov 1, 3 a 9 - opatrený na svojom vonkajšom obvode pojazdovou obručou 30.

Zhrnutie rozmerovým pomerov kotúča 1_5 a prstenca 19 je dané na základe šírky 17 kotúča 15 = 100 %.

Obrazy	1 .	2	3	7	8	9
Šírka 17 kotúča 15 = 100 % (mm)	22	22	22	40	40	. 23
Šírka 21 prstenca 19 (mm)	40	35	43	50	50	39
Šírka 21 v % šírky 17	181	159	195	125	125	169
Hrúbka 23 prstenca19 (mm)	24	24	30	28	28	20
Pomer hrúbka 23/šírka 17	1:1,1	1:1,1	1:1,36	1:0,7	1:0,7	1:0,87
Hrúbka 23 v % zo šírky 17 kotúča 15	110	110	136	70	70	87
Pomer hrúbka 23/šírka 21	1:1,67	1:1,45	1:1,43	1:1,78	1:1,78	1.1,95
Šírka 21 v % z hrúbky 23	167	145	143	178	178	195

Claims (10)

1. Patentové nároky

   1. Koleso (10) pre pásové vozidlo, nachádzajúce sa na náboji (12) kolesa vozidla, koleso (10) pozostávajúce z umelej hmoty, a koleso (10) tvorené prstencom (14), pozostávajúcim zo zvislého kotúča (15) a z obvodového širokého prstenca (19), pričom medzi bočné vyčnievajúcim prstencom (19) a kotúčom (15) je vytvorené zaoblenie (25), vyznačujúcesatým, že prstenec (14) je vytvorený z polyamidu s

   E-modulom v ťahu >2000 N/mm² a s pevnosťou v ťahu > 2 % a prstenec (14) je vytvorený masívne - pri pohľade v reze - v tvare slonovej nohy, so šírkou (21) prstenca (19), ktorá je 1,0 až 2,5 násobkom jeho hrúbky (23), jeho hrúbka (23) je 0,5 až 1,5 násobkom šírky (17) kotúča (15), a kotúč (15) je pevne spojený so základným prstencom (18, 34, 52) z kovu, pričom tento základný prstenec (18, 34, 52) je spojený s nábojom (12) kolesa vozidla.
2. 2. Koleso podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že rozmery prstenca (19) v závislosti na šírke ((17)= 100%) kotúča (15) sú:

   šírka (21) prstenca (19) je od 110% až 210 %
3. 3. Koleso podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že polyamid je liaty polyamid PA12G s pevnosťou v ťahu > 20 % pri rýchlosti ťahania 5 mm/mín alebo čiastočne aromatizovaný polyamid s (20 až 50)%-ným obsahom sklenených vlákien s pevnosťou v ťahu > 2 % pri rýchlosti ťahania 50 mm/min.
4. 4. Koleso podľa nároku 1, vyznačujúce satým, že prstenec (14) má dva dielčie prstence (16), medzi ktorými je vytvorená obvodová drážka (26), ktorá je ohraničená vzájomne susediacimi vodiacimi plochami (28).
5. 5. Koleso podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že vodiace plochy (28) sú opatrené chráničom (55, 56) proti opotrebeniu.
6. 6. Koleso podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že chránič (56) proti opotrebeniu pozostáva z kompozitného materiálu zasadeného v umelej hmote alebo z kovových alebo keramických látok ako sú vlákna alebo štetiny alebo z povlečenia oblastí opotrebovania látkami odolnými proti opotrebeniu.
7. 7. Koleso podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že chránič (56) proti opotrebeniu je tvorený prstencami (58) proti opotrebeniu alebo prstencovými prvkami (62), ktoré sú upevnené na vodiace plochy (28).
8. 8. Koleso podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že chránič (56) proti opotrebeniu je tvorený povrchovou vrstvou na vodiacich plochách (28).
9. 9. Koleso podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa t ý m, že na vonkajšom obvode prstenca (19) je umiestnená pojazdová obruč (30).
10. 10. Koleso podľa nároku 10, v y z n a č u j ú c e sa tým, že pojazdová obruč (30) je integrálnou časťou prstenca (19) alebo pojazdová obruč (30) je z elastomerného materiálu a je upevnená na príslušnom prstenci