CZ20023519A3 - Kolo pro pásové vozidlo - Google Patents

Description

Kolo pro pásové vozidlo

Oblast techniky

Vynález se týká kola pro pásové vozidlo, které je opatřeno nábojem kola, přičemž kolo je provedeno z plastového materiálu, a kolo je vytvořeno z věnce kola, obsahujícího svislý disk a obvodově rozšířený ráfek, přičemž rádius je uspořádán mezi bočně vyčnívajícím ráfkem a diskem.

Takovým kolem je například pojezdové kolo, nosné kolo, nosný prstenec nebo válec pro změnu směru pro pásové vozidlo.

Dosavadní stav techniky

Pojezdové kolo z pryže, vyztužené hliníkem nebo vlákny, pro lehká pásová vozidla je známo z patentového spisu EP 0 159 934. Pojezdové kolo obsahuje dva kruhové disky, opatřené ráfky. Na ráfcích jsou uloženy pryžové pneumatiky na jejich vnější straně. Disky vytvářejí vodicí kanál pro středicí vodicí zuby pásových členů pásového vozidla.

Všechny průřezy pojezdového kola, zejména v osazené oblasti, zejména v oblasti spoje svislého disku s obvodovým ráfkem, jsou srovnatelně tenké průřezy. Při pojezdu po skloněných svazích nebo při přechodu přes překážky, jako jsou například hroudy nebo kameny je oblast osazení podrobena výraznému zatížení v důsledku poměrně dlouhé páky vyčnívajícího ráfku.

Tato střídající se napětí mají pouze velmi malý vliv na životnost pojezdového kola, vyrobeného z hliníku. Avšak pojezdové kolo, provedené z vlákny vyztužené pryže, je vystaveno nebezpečí prasknutí v oblasti osazení. Střídavé deformace vysoce zatížené oblasti osazení spolu s účinkem ohřívání způsobují mikroskopické prasklinky, takže vlákny vyztužený plastový materiál se trhá a praská. Takové kolo proto nedosahuje dlouhodobé životnosti.

Podstata vynálezu

Vezmeme-li v úvahu řešení podle shora uvedeného patentového spisu EP 0 159 934 jako základní výchozí bod, pak je úkolem předmětu tohoto vynálezu vyvinout kolo shora uvedeného typu, které bude mít dlouhodobou životnost, přičemž bude současně mít nízkou hmotnost.

Shora uvedený úkol byl v souladu s předmětem tohoto vynálezu splněn tím, že bylo vyvinuto kolo pro pásové vozidlo, které je opatřeno nábojem kola, přičemž kolo je provedeno z plastového materiálu, a kolo je vytvořeno z věnce kola, obsahujícího svislý disk a obvodově rozšířený ráfek, přičemž rádius je uspořádán mezi bočně vyčnívajícím ráfkem a diskem,

přičemž věnec kola je proveden z polyamidu s tahovým modulem pružnosti > 2 000 N/mm a s prodloužením při přetržení > 2 %, a

věnec kola má pevné uspořádání při pohledu v řezu ve tvaru sloní nohy, přičemž šířka ráfku činí 1,0 až 2,5 násobek jeho tloušťky, tloušťka činí 0,5 až 1,5 násobek šířky disku, přičemž disk je pevně připojen k základnímu prstenci z kovu, přičemž uvedený základní prstenec je připojen k náboji kola vozidla.

Rozměry ráfku v závislosti na šířce (17 = 100 %) disku j sou:

šířka ráfku od 110 do 210 %.

Polyamidem je litý polyamid PA12G s prodloužením při přetržení > 20 % při trhací rychlosti 5 mm/min, nebo částečně aromatizovaný polyamid s 20 až 50 % složky skelných vláken s prodloužením při přetržení > 20 % při trhací rychlosti 50 mm/min.

Věnec kola má dvě části věnce, mezi nimiž je vytvořen obvodově probíhající vodicí kanál, vymezený vzájemně proti sobě umístěnými vodicími plochami.

Vodicí plochy jsou s výhodou opatřeny ochranou proti opotřebení.

·· ·Μ·

Ochrana proti opotřebení obsahuje kompozitní materiál, odolný proti opotřebení, uložený v plastovém materiálu nebo v kovové či keramické hmotě ve formě vláken nebo krystalků, nebo povlakem materiálu, odolného proti opotřebení, v opotřebovávané oblasti.

Ochrana proti opotřebení je s výhodou tvořena prstenci, odolnými proti opotřebení, nebo prstencovými segmenty, které jsou připevněny k vodicím plochám.

Ochrana proti opotřebení může být tvořena povlaky na vodicích plochách.

Příslušný pojezdový věnec je s výhodou uspořádán na vnějším obvodu ráfků.

Pojezdový věnec může být integrální součástí příslušného ráfku, nebo může být proveden z elastomerního materiálu a připevněn k přidruženému ráfku.

Kolo podle tohoto vynálezu má výhodu, která spočívá v tom, že je možno výrazného snížení hmotnosti v porovnání s koly pro pásová vozidla z kovového materiálu.

Kromě uvedeného snížení hmotnosti má kolo podle tohoto vynálezu ještě další výhodu, spočívající v tom, že vlastní tlumicí působení materiálu ve spojitosti se sníženou hmotností znamená, že přenos vibrací, vznikajících například v důsledku pojezdu kola po pásu a po mezerách v pásu, na těleso nebo skříň pásového vozidla je výrazně snížen.

• · · · · «

Kromě toho uspořádání podle tohoto vynálezu poskytuje výhodu srovnatelně mírného tepelného působení, takže je mnohem obtížnější takováto kola, a tím i celé pásové vozidlo zjistit s pomocí termovize.

Další výhody zahrnují snížení neodpružených hmot pásového vozidla, opatřeného koly podle tohoto vynálezu, jednodušší manipulaci v důsledku odpovídajícím způsobem snížené hmotnosti součástí, stejně jako snížení skladovacích a přepravních hmotností a zvýšení odolnosti proti korozi.

Polyamid je vhodným plastovým materiálem pro kolo podle tohoto vynálezu. Polyamid má obecně podstatně vyšší pevnost a odolnost proti nárazu, přičemž je odolnější vůči působení tepla v porovnání se známými materiály pro pojezdová kola zejména s vlákny vyztuženou pryží.

Polyamid má tahový modul pružnosti > 2 000 N/mm², přičemž může být používán při teplotách mezi -40 °C a +120 °C. Jeho rázová vrubová pevnost v takovém teplotním rozmezí je alespoň 10 kJ/m². Pohlcování vlhkosti je < 1 % při standardním klimatu 23/50.

V případě litého polyamidu PA12G je prodloužení při přetržení > 20 % při trhací rychlosti 5 mm/min.

Částečně aromatizovaný polyamid s 20 až 50 % složky skelných vláken má prodloužení při přetržení > 2 % při trhací rychlosti 50 mm/min.

Přehled obrázků na výkresech • ·· ·· ·· * · · · · · · • · · Φ · · • · · Φ · · ··· ·· ·· ····

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje částečný pohled v částečném řezu na první provedení kola pro pásové vozidlo v kombinaci s částí náboje kola pro pásové vozidlo;

obr. 2 znázorňuje pohled, který je obdobný, jako v případě obr. 1, avšak na druhé provedení kola pro pásové vozidlo;

obr. 3 znázorňuje pásové vozidlo;

pohled na třetí provedení kola pro obr. 4 znázorňuje pásové vozidlo;

čelní nárysný pohled na kolo pro obr vozidlo, znázorňuje přičemž řez je pohled v řezu na kolo pro pásové veden podél čáry V-V z obr. 4;

obr. 6 znázorňuje pohled v řezu, který je v podstatě obdobný, jako v případě obr. 5, avšak na jiné provedení kola pro pásové vozidlo;

obr. 7 znázorňuje pohled na provedení kola s integrální nábojovou částí pro účely montáže kola;

·· *»*· obdobný, jako která je k němu • · · • · • · · • · · • · « · · · obr. 8 znázorňuje pohled, který je v případě obr. 7, na kolo s nábojovou částí, připojena pro účely montáže kola;

obr. 9 znázorňuje pohled, který je obdobný, jako v případě obr. 1 až obr. 3, a to na ještě další provedení kola pro pásové vozidlo;

obr. 10 znázorňuje částečný pohled v řezu na provedení kola pro pásové vozidlo, které je obdobné, jako u provedení, znázorněných na obr. 1 až obr. 3, avšak se zabudovanou ochranou proti opotřebení;

obr. 11 znázorňuje pohled, který je obdobný, jako v případě obr. 10, avšak ne jiné provedení ochrany proti opotřebení; a obr. 12 znázorňuje pohled na ještě další provedení ochrany proti opotřebení u kola, které je označeno obdobně, jako v případě obr. 10 a obr. 11.

Příklady provedení vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněn částečný pohled v částečném řezu na kolo 10 pásového vozidla.

Kolo 10 je uspořádáno na náboji 12, který je znázorněn pouze částečně. Kolo 10 má věnec 14, sestávající ze dvou částí 16. Věnec 14, to znamená dvě části 16 věnce 14, jsou provedeny z plastového materiálu. Tímto plastovým materiálem je PA. Za účelem dosažení vysoké mechanické pevnosti a

• · · • 9 9

9 9

9 9

9 9

9 99 9 odolnosti vůči působení tepla mohou být dvě části 16 věnce 14 provedeny z vlákny vyztuženého plastového materiálu.

Každá část 16 věnce 14 je rozdělena na disk 15 o šířce 17, a na ráfek 19, vytvořený z jednoho kusu, o šířce 21 a o tloušťce 23 . Rádius je označen vztahovou značkou 25.

Každá ze dvou částí 16 věnce 14 je pevně připojena k přidruženému základnímu prstenci 18. Tímto připojením může být nucené blokovací spojení a/nebo silové blokovací spojení a/nebo dokonalý spoj příslušných materiálů. Dva základní prstence 18 mají v průřezu tvar profilu písmene L a jsou pevně připojeny vzájemně k sobě a k náboji 12 kola 10 prostřednictvím spojovacích prvků 20, tvořených šrouby 22 a maticemi 24 .

Základní prstence 18 jsou provedeny například z oceli, z lehkého kovu nebo z lehké kovové slitiny.

Dvě části 16 věnce 14 kola 10 jsou uspořádány takovým způsobem, že je mezi nimi vytvořen obvodově probíhající vodicí kanál 2 6. Tento vodicí kanál 26 je vymezen vzájemně proti sobě umístěnými vodicími plochami 28 částí 16 věnce 14. Vodicí plochy 28 částí 16 věnce 14 kola 10 slouží pro vedení kola 10 na vodicím zubu příslušného pásového členu pásového vozidla.

Na vnějším obvodu částí 16 věnce 14 jsou uspořádány příslušně chemicky ošetřené pojezdové věnce 30. Tyto pojezdové věnce 30 jsou provedeny například z pryže nebo z plastového materiálu nebo z jiného vhodného elastomerního *« «·«· w ·« ·-» «· 9 99 9 9 · * · ·«··<» <

• · · *·*··» 4

Q 9 9 9 9 9 9 9 9 9 > 9999 99 * * · 99 99 9999 materiálu. Pojezdové věnce 30 se odvalují na vnitřní pojezdové ploše odpovídajícího pásového členu.

U provedení, které je znázorněno na vyobrazení podle obr. 1, části 16 věnce 14 a pojezdové věnce 30, uspořádané na jejich vnějším obvodě, mají v průřezu zrcadlovou souměrnost vzhledem k vodícímu kanálu 2 6. Rovina souměrnosti je označena čerchovanou čarou 32.

Na vyobrazení podle obr. 2 je znázorněn pohled, podobný jako na obr. 1, ukazující provedení kola 10, které se liší od provedení podle obr. 1 v tom, že pojezdové věnce jsou integrálními součástmi příslušné části 16 a ráfku 19 věnce 14 z plastového materiálu.

Stejné součásti jsou na vyobrazení podle obr. 2 označeny stejnými vztahovými značkami, jako na obr. 1, takže není nutno veškeré tyto součásti opětovně popisovat ve spojitosti s vyobrazením podle obr. 2.

Na vyobrazení podle obr. 3 je znázorněn schematický pohled, obdobný jako na obr. 1 a na obr. 2, zobrazující provedení kola 10 s věncem 14, obsahujícím dvě části 16 z plastového materiálu, přičemž každá z těchto dvou částí 16 je vytvořena z jednoho kusu společně s přidruženým základním prstencem 34 . Na vnějším obvodu jedné ze dvou částí 16 z plastového materiálu je uspořádán pojezdový věnec 30, a to podobným způsobem, jako u provedení podle obr. 1.

Část 16 věnce 14, znázorněná na pravé straně, představuje variantu části 16 věnce 14, znázorněné na levé straně, přičemž obdobně jako na obr. 2 je pojezdový věnec 30 ·♦ ··· · • · příslušnou integrální součástí věnce 14 nebo ráfku 19 kola 10.

Základní prstence 34, které jsou integrálně připojeny k částem 16 věnce 14, mohou být připevněny k náboji 12 kola 10 prostřednictvím nosných prstenců 3 6. Těmito nosnými prstenci 36 jsou například ocelové prstence s otvory pro spojovací prvky 20, kterými jsou šrouby 22 a matice 24 (viz obr. 2) .

Na vyobrazení podle obr. 3 jsou stejné součásti označeny stejnými vztahovými značkami jako na obr. 1 a na obr. 2, takže není nutno veškeré tyto znaky opět podrobně popisovat ve spojitosti s vyobrazením podle obr. 3.

Na vyobrazení podle obr. 4 je znázorněn schematický čelní pohled ve zmenšeném měřítku na kolo 10, přičemž věnec 14 kola 10 má paprsková ramena 38, z nichž je zde znázorněno pouze několik. Paprsková ramena 38 se střídají s otvory 40 ve věnci 14 kola, z nichž je zde rovněž znázorněno pouze několik.

Otvory 40 a paprsková ramena 38 jsou stejnoměrně rozděleny kolem roztečné kružnice 42 věnce 14 kola 10, jak lze rovněž vidět s ohledem na jejich část na obr. 5. Toto uspořádání přispívá ke snížení hmotnosti kola 10.

Za účelem zvýšení tuhosti z hlediska tvaru kola 10 nebo jeho věnce 14 z plastového materiálu je například rovněž možné zkonstruovat věnec 14 kola 10 s vlnitým profilem v obvodovém směru, jak je znázorněno v částečném pohledu v řezu na vyobrazení podle obr. 6.

Na vyobrazení podle obr. 7 je znázorněn schematický pohled v řezu na část náboje 12 s kolem 10.

Kolo 10 má jediný věnec 14 z plastového materiálu. Věnec 14 kola 10 má v průřezu souměrný profil. To je vyznačeno čerchovanou čarou 44 roviny souměrnosti. Na vnějším obvodu věnce 14 kola 10, směřujícím k náboji 12 kola 10, jsou uspořádány obvodově směřující kanály 4 6, které jsou soustředné vzhledem k náboji 10 kola 10, a které slouží pro uložení ložiskových prvků 48. Těmito ložiskovými prvky 4 8 jsou například valivá ložiska, která tvoří montážní uspořádání 50 kola 10.

Na vyobrazení podle obr. 8 je znázorněn schematický pohled, který je obdobný, jako na obr. 7, a který ukazuje kolo 10, které se liší od provedení, znázorněného na obr. 7 zejména v tom, že věnec 14 kola 10 o souměrném průřezovém profilu má náboj 52, který je uspořádán pro uložení ložiskových prvků 48 ve formě valivých ložisek, které tvoří montážní uspořádání 50 kola 10.

Prstencovitý náboj 52 je připojen k věnci 14 kola 10. Tímto připojením může být nucené blokovací spojení a/nebo silové blokovací spojení a/nebo dokonalý spoj příslušných materiálů. Náboj 52 je vytvořen z kovu nebo z kovové slitiny.

Stejné součásti jsou na vyobrazení podle obr. 8 označeny stejnými vztahovými značkami, jako na obr. 7, takže není nutno veškeré tyto znaky znovu podrobně popisovat ve spojitosti s vyobrazením podle obr. 8.

• ·

Na vyobrazení podle obr. 9 je pohled, který je podobný, jako na obr. 1 a na obr. 2, přičemž je zde znázorněno provedení kola 10, kde věnec 14 kola 10 má dvě části 16 věnce 14, z nichž každá má souměrný profil průřezu. Příslušná osa souměrnosti je vyznačena čerchovanou čarou 54.

V ostatních ohledech je provedení podle obr. 9 podobné, jako provedení podle obr. 1, přičemž stejné znaky jsou na vyobrazeních podle obr. 1 a podle obr. 9 označeny stejnými vztahovými značkami, takže není nutné je podrobně opět popisovat v souvislosti s vyobrazením podle obr. 9. Souměrné uspořádání však není naprosto nezbytné.

Na vyobrazení podle obr. 10 je znázorněn pohled v řezu, zobrazující část 16 věnce 14, obdobně jako na obr. 1 a na obr. 3, přičemž odpovídající vodicí plochy 28 příslušné části 16 věnce 14 jsou opatřeny ochranou 56 proti opotřebení.

U provedení, které je znázorněno na obr. 10 je ochrana 56 proti opotřebení provedena s pomocí prstence 58, odolného proti opotřebení, který je připevněn k přidružené vodicí ploše 28 . Toto připevnění je provedeno například s použitím lepidla 60. Jiná možnost příkladného provedení spočívá v tom, že prstenec 58, odolný proti opotřebení, je navulkanizován na části 16 věnce 14.

Namísto prstence 58, odolného proti opotřebení je rovněž možno využít prstencové segmenty 62 (viz obr. 11).

Na vyobrazení podle obr. 11 je znázorněn pohled, který je obdobný, jako na obr. 10, a který ukazuje částečně část 16 věnce 14 s ochrannou 56 proti opotřebení na přidružené vodicí i3 ···· ·· ··· * - * · * · ·· ·· · ploše 28, která je tvořena prstencovými segmenty 62 . Každý prstencový segment 62 je opatřen alespoň jedním upevňovacím výstupkem 64 . Tyto upevňovací výstupky 64 prstencových segmentů 62 jsou zality do přidružené části 16 věnce 14 z plastového materiálu.

V porovnání s prstencem 58, odolným proti opotřebení, podle obr. 10, mají prstencové segmenty 62 tu výhodu, že jsou schopny kompenzovat rozdíly při tepelném rozpínání, způsobené použitým materiálem, a to mezi materiálem příslušné části 16 věnce 14 a přidružené ochrany 56 proti opotřebení. Prstencové segmenty 62 mohou být na části 16 věnce 14 namontovány vyměnitelně.

Na vyobrazení podle obr. 12 je znázorněn schematický pohled, který je obdobný, jako na obr. 10 a na obr. 11, a který ukazuje část 16 věnce 14 s ochranou 56 proti opotřebení na přidružené vodicí ploše 28.

Tato ochrana 56 proti opotřebení je tvořena prstencem 58, odolným proti opotřebení, který je zalit do přidružené části 16 věnce 14 . Ochrana 56 proti opotřebení může být rovněž tvořena samostatnými prstencovými segmenty 62, jak již bylo shora uvedeno s odkazem na vyobrazení podle obr. 11.

Stejně jako u provedení podle obr. 1, podle obr. 3 a podle obr. 9 je část 16 věnce 14 opatřena na svém vnějším obvodu příslušným pojezdovým věncem 30.

• · · · · ·

Přehled vzájemných rozměrových vztahů disku 15 a ráfku 19 je proveden na základě šířky 17 disku 15, která se rovná 100 %.

Obrázky	1	2	3	7	8	9
Šířka 17 disku 1_5 = 100 % (mm)	22	22	22	40	40	23
Šířka 21 ráfku 19 (mm)	40	35	43	50	50	39
Šířka 21 v % šířky 17	181	159	195	125	125	169
Tloušťka 23 ráfku 19 (mm)	24	24	30	28	28	20
Poměr tloušťky 23 ku šířce 17	1:1,1	1:1,1	1:1,36	1:0,7	1:0,7	1:0,87
Tloušťka 23 v % šířky 17 disku 15	110	110	136	70	70	87
Poměr tloušťky 23 ku šířce 21	1:1,67	1:1,45	1:1,43	1:1,78	1:1,78	1:1,95
Šířka 21 v % tloušťky 23	167	145	143	178	178	195

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kolo (10) pro pásové vozidlo, které je opatřeno nábojem (12) kola (10), přičemž kolo (10) je provedeno z plastového materiálu, a kolo (10) je vytvořeno z věnce (14) kola (10), obsahujícího svislý disk (15) a obvodově rozšířený ráfek (19) , přičemž rádius (25) je uspořádán mezi bočně vyčnívajícím ráfkem (19) a diskem (15), vyznačující se tím, že věnec (14) kola (10) je proveden z polyamidu s tahovým modulem pružnosti > 2 000 N/mm a s prodloužením při přetržení > 2 %, a věnec (14) kola (10) má pevné uspořádání při pohledu v řezu ve tvaru sloní nohy, přičemž šířka (21) ráfku (19) činí 1,0 až 2,5 násobek jeho tloušťky (23), tloušťka (23) činí 0,5 až 1,5 násobek šířky (17) disku (15), přičemž disk (15) je pevně připojen k základnímu prstenci (18, 34, 52) z kovu, přičemž uvedený základní prstenec (18, 34, 52) je připojen k náboji (12) kola (10) vozidla.

2. Kolo (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozměry ráfku (19) v závislosti na šířce (17 = 100 %) disku (15) jsou:

šířka (21) ráfku (19) od 110 do 210

O, ·· · ·

3. Kolo (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že polyamidem je litý polyamid PA12G s prodloužením při přetržení > 20 % při trhací rychlosti 5 mm/min, nebo částečně aromatizovaný polyamid s 20 až 50 % složky skelných vláken s prodloužením při přetržení > 20 % při trhací rychlosti 50 mm/min.

4, (28)

4. Kolo (10) podle nároku 1, vyznačující se tím, že věnec (14) kola má dvě části (16) věnce (14), mezi nimiž je vytvořen obvodově probíhající vodící kanál (26), vymezený vzájemně proti sobě umístěnými vodicími plochami (28).

5. Kolo (10) vyznačující se jsou opatřeny ochranou (55, podle nároku tím, že vodicí plochy

56) proti opotřebení.

6. Kolo (10) podle nároku 5, vyznačující se tím, že ochrana (56) proti opotřebení obsahuje kompozitní materiál, odolný proti opotřebení, uložený v plastovém materiálu nebo v kovové či keramické hmotě ve formě vláken nebo krystalků, nebo povlakem materiálu, odolného proti opotřebení, v opotřebovávané oblasti.

7. Kolo (10) podle nároku 5, vyznač ují c i se t i m , že ochrana (56) proti opotřebení je tvořena prstenci (58) , odolnými proti opotřebení, nebo prstencovými segmenty (62), které jsou

připevněny k vodicím plochám (28) .

nároku 5, ochrana (56) proti plochách (28).

8. Kolo (10) podle vyznačující se tím, že opotřebení je tvořena povlaky na vodicích

9. Kolo (10) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že příslušný pojezdový věnec (30) je uspořádán na vnějším obvodu ráfků (19).

10. Kolo (10) podle nároku 9, vyznačující se tím, že pojezdový věnec (30) je integrální součástí příslušného ráfku (19), nebo pojezdový věnec (30) je proveden z elastomerního materiálu a je připevněn k přidruženému ráfku (19).