WO2011154533A1 - Gurtbandlaufwerk und laufwerksachse mit gurtbandlaufwerken - Google Patents

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WO2011154533A1
WO2011154533A1 PCT/EP2011/059718 EP2011059718W WO2011154533A1 WO 2011154533 A1 WO2011154533 A1 WO 2011154533A1 EP 2011059718 W EP2011059718 W EP 2011059718W WO 2011154533 A1 WO2011154533 A1 WO 2011154533A1
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WO
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drive
support
belt
frame
rollers
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/059718
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Rainer
Original Assignee
Raipro Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B62D55/125—Final drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/18—Tracks
    • B62D55/24—Tracks of continuously flexible type, e.g. rubber belts
    • B62D55/244—Moulded in one piece, with either smooth surfaces or surfaces having projections, e.g. incorporating reinforcing elements

Definitions

  • the present invention relates to a belt drive, in particular for a drive axle of a vehicle with two such belt drives, with the features of independent claim 1.
  • Land vehicles used for the transport of goods and freight and / or in agriculture usually have pneumatic tires which interface with the ground.
  • the tires must on the one hand the
  • Support vehicle weight and on the other hand provide the necessary traction.
  • very heavy vehicles which are used in rough terrain and on poor, possibly unpaved roads and paths, arise even with a variety of wheels and / or with relatively large tires
  • Chain or belt drives represent a possible alternative for
  • Radfahrwerke is because with such a drive, the effective footprint significantly increase and usually also an improved tensile force transmission on soft and moist soils can be realized. Vehicles are increasingly being used instead of propulsion and training wheels with pneumatic tires
  • Rubber wheels provide a larger footprint and also promise improved traction on soft ground.
  • exclusively drives are used in practice, in which either all supporting and deflection rollers rigidly on one Drive carriage are mounted or maximum individual small idlers are hinged spring.
  • the reason for this is that the known belt web drives require very high pretensioning forces of the straps in order to be able to absorb sufficiently high loads between the carrying rollers. Therefore, the belt drives have so far mostly rigidly mounted pulleys.
  • a chassis for agricultural machinery with elastic straps is known from US 54 09 075 A, in which the wheels supporting on the ground each have a pneumatic suspension.
  • the pneumatic spring elements are coupled with each other on the pressure side, in order to maximize their value
  • DE 601 00 536 T2 describes a belt drive for an agricultural tractor, which is intended to make it possible to adapt to changing ground conditions as well as to uneven surfaces by means of a sprung suspension of the rollers and caster frames.
  • the suspension includes several
  • Other webbing drives for land vehicles are, for example, from the WO
  • a first object of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks and to provide a webbing drive which allows a more even floor loading and moreover for higher
  • Driving speeds on a solid surface is suitable, preferably with increased ride and ride comfort is to be offered.
  • the invention proposes a drive axle of a land vehicle with two belt drives, each having at least two outer pulleys and a arranged between these and above the pulleys drive roller on the circumference of an endless webbing rolls, and at least one located below the drive roller Having sprung and / or damped suspended support roller for supporting a bottom belt section between the two pulleys.
  • the outer deflection rollers and the at least one support roller one to a horizontal and perpendicular to the
  • Moving direction of the land vehicle arranged pivot axis associated with moving carriage, which is arranged on a swing frame, which is resiliently and / or attenuated connected to a main frame of the land vehicle.
  • the suspensions of at least one support roller on the carriage of each of the two belt drives and the common swing frame of the drive axle are sprung and / or damped independently.
  • two or more support rollers of the same or different size can be provided for supporting the bottom belt section between the two deflection rollers per carriage.
  • the support rollers can each be resiliently supported and / or damped and supported by a swingarm bearing on the carriage.
  • the axes of rotation of the support rollers can advantageously be arranged to be pivotable within a plane perpendicular to the direction of travel of the land vehicle. Furthermore, it may be advantageous if the support rollers
  • a further variant of the drive axle according to the invention provides that the drive rollers are rotatably mounted respectively in the swing frame, which is suspended and / or dampened suspended on the main frame of the land vehicle.
  • the Drive rollers can optionally be connected in each case via a differential gear with a combustion or electric motor drive or with a Hydrostatantrieb. It is also possible that the drive rollers are each driven directly by hydrostatic travel drives or electric drives.
  • the drive axle according to the invention may, for example, be part of a land vehicle with two, three or more axles with belt web drives arranged thereon and / or rubber-tyred wheels.
  • axle is connected to the main frame of the land vehicle via a portal slewing ring, so that increased mobility and improved maneuverability of the vehicle is provided.
  • a land vehicle for example, similar to a conventional tractor, having a steerable front axle with two conventional wheels and a main load bearing rear axle with a drive axle according to the invention with
  • Belt drive has. This can be steerable, for example, via a portal slewing ring independently of the front axle.
  • a particularly high load carrying capacity is obtained when a semi-trailer for heavy loads or almost any applications for carrying particularly heavy, long or bulky loads is anchored pivotally on the drive axle.
  • Elastomer material with or without reinforcing fabric or wire inserts - meant As a webbing in the context of the invention, however, is also a crawler o. The like. In question, which can be optionally provided with damping pads.
  • Another object of the present invention is to provide the above-mentioned
  • An additional third important objective of the present invention is to ensure as uniform a surface pressure as possible on the ground, in particular during field travel in a relatively soft and / or moist subsoil.
  • the invention proposes a belt drive, in particular part of a drive axle of a
  • Land vehicle with two belt drives can be.
  • the webbing drive has at least one outer deflection roller and one drive roller or two outer ones
  • the drive comprises at least one located below the drive roller, movable and / or sprung and / or attenuated suspended support roller for supporting a bottom belt section between the two deflection rollers and the outer guide roller and the drive roller.
  • the drive, deflection and support rollers are assigned to a horizontal and perpendicular to the direction of travel of the land vehicle pivot axis movable support frame, which is pivotally connected to a main frame of the land vehicle.
  • the support frame is supported via a torque support against a frame-fixed component of the vehicle. This torque support establishes a hinged connection between a frame portion of the support frame located near the drive roller and a support axis of the vehicle frame.
  • the belt drive according to the invention can in particular be a part of a land vehicle with two, three or more axles arranged thereon
  • Such a drive or belt drive according to the invention comprises i.d.R. a flexible belt, which serves to transfer driving forces of the vehicle to the ground and to support the vehicle load.
  • the belt of a flexible material such as reinforced plastic or even
  • the entire belt drive is suspended pendulously around a suspension axle.
  • the entire belt drive is suspended pendulously around a suspension axle.
  • the basic elements required for the drive like a
  • the support frame is preferably suspended on the support shaft about its axis of rotation oscillating. Since the output gear is freely rotatably mounted in the support frame, an additional support is required to support a torque generated by the transmission, which is here formed by the torque arm, which supports the drive gear against the support shaft against rotation.
  • the torque arm which supports the drive gear against the support shaft against rotation.
  • Pendulum range of the drive can move, for example. To twist angle of about +/- 10 °. On the output side, the output shaft also takes on the load-bearing
  • Axis function is to choose a roller bearing for the connection, as here at
  • a tensile force generated by the output gear which supports the webbing on the ground, in turn causes a torque of the drive about the axis of rotation of the support shaft. Due to the structure of the tensile force arises at the same time on the housing of the output gear, the housing torque, which wants to put the transmission 3 in rotation. However, this is prevented by the moment support by this by the support of the resulting support force on the support shaft
  • Suspension swing be interposed to spring the drive as such.
  • Stüzkraft is transmitted to the suspension axle parallel to the suspension arm via a reversing lever and a support shaft side torque arm.
  • Output gear is supported by the torque arm on the lever.
  • the geometric design of the leverage is freely selectable. Is e.g. too little space above the axle, the torque arm can be moved downwards or vice versa.
  • the drive can optionally also be designed as a triangular drive, in which the drive wheel is mounted on a spring-loaded drive rocker.
  • An advantage of this design is that the undercarriage, which is articulated via the pendulum points to the drive rocker, barely changed the distance to the drive wheel at their deflection in the support frame.
  • the belt circumference of the belt around the front and the rear deflection axis and the drive wheel thus remains almost constant and unaffected by the compression travel.
  • the drive can be flanged to any axle.
  • the disadvantage would be that the suspension rocker is influenced by an applied tensile force, but this can also be compensated by a moment support.
  • Such a drive variant is particularly suitable for heavy harvester such as combine harvester, in which a large installation space is available and / or a large ground clearance is desired, so that the upper drive wheel 4 can be accommodated easily.
  • the output gear can have a lateral input.
  • the output gear can also be almost any other type of drive, e.g. A transmission with a hydraulic motor o. The like .. It is only important that the drive unit is freely rotatably mounted and is held by a support.
  • the mode of operation of the torque support according to the invention is as follows.
  • a drive wheel can fulfill two separate basic functions.
  • the drive wheel is used to drive any webbing via a drive wheel core, which is designed according to the drive lugs of the belt.
  • each run roller areas may be arranged which are freely rotatably mounted about the central axis.
  • the particular advantage of this design is that with very flat drives the drive wheel must be arranged in place of a mostly rear drive roller and thus also supporting loads must be absorbed by the drive wheel.
  • the diameter of the entire drive wheel is practically the same over the drive range and the Laufrollenbreich or adjusted if necessary according to the specifications of the belt manufacturer.
  • the width of the areas also depends on the particular design of the belt. The wider a belt is, the more important it is that the caster area securely supports the belt against loaded loads.
  • An advantage is also that, when the rear wheel is used as a pulley, a large wrap angle results and many drive lugs of a webbing are engaged, which in turn simplifies and improves the power transmission.
  • roller areas can rotate against the drive wheel and thus takes place no frictional engagement between the belt and the drive, due to the thus caused increased
  • Drive wheel and pulley areas for the execution of the function but is very low, can be used during storage on a simple plain bearing.
  • a kind of slewing ring as a storage unit be used.
  • the castor wheels may have a sliding area.
  • Optimized coatings can then be applied to the roller wheels for the roller function.
  • the sliding region can also be designed as a roller bearing or the like. Important is the safe and stable transmission of the load forces in the drive wheel core with a smooth rotatability to each other. It is also advantageous flat as possible storage, so that unnecessary space is wasted, which is urgently needed for example for drive gear.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of the basic structure of the drive axle according to the invention.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the drive axle of FIG. 1, which is connected to a main frame of a vehicle.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the drive axle according to FIG. 2.
  • Fig. 4 shows in a side view of the drive axle, the principle of
  • FIG. 5 shows a rear view of the drive axle.
  • Fig. 6 shows a plan view of the drive axle.
  • Fig. 7 shows a section along a drive side.
  • Fig. 8 shows a further section along a drive side.
  • FIG. 9 shows a perspective detail view of the drive axle of FIG.
  • Fig. 10 shows a perspective view of a carriage as a unit with all its components.
  • Fig. 1 1 shows a carriage as a unit without support and pulleys from diagonally below.
  • Fig. 12 shows the carriage of FIG. 1 1 from the side.
  • Fig. 13 shows the carriage of FIG. 1 1 from below.
  • Fig. 14 shows a section through a carriage with active second
  • Fig. 15 shows a section through the carriage with deactivated second suspension stage.
  • Fig. 16 shows a section through the carriage at the height of a
  • FIG. 17 shows a further section through the carriage according to FIG. 16 at the level of a short-stroke cylinder.
  • Fig. 18 shows the drive unit attached to another main frame.
  • 19 shows the drive unit on an intermediate frame with a turntable for
  • Fig. 20 shows a further variant of a carriage in a side view.
  • FIG. 21 shows the variant of the carriage according to FIG. 20 from below.
  • Fig. 22 shows the basic structure of an embodiment of a
  • FIG. 23 shows a perspective view of the drive according to FIG. 22 without webbing.
  • Fig. 24 shows a schematic side view of the webbing drive according to
  • Fig. 25 shows a sectional view of a drive wheel of the drive.
  • Fig. 26 shows a further variant of the belt drive in a schematic perspective view.
  • Fig. 27 shows a perspective view of the drive according to Fig. 26 without webbing.
  • Fig. 28 shows a schematic side view of the webbing drive according to
  • FIG. 29 shows a further schematic side view of the belt drive according to FIG. 26.
  • Fig. 30 shows a further variant of a belt drive in a schematic perspective view.
  • FIG. 31 shows an inside of the belt drive according to FIG. 30 in a perspective view.
  • FIG. 32 shows a further schematic perspective illustration of the drive according to FIG. 30 and FIG. 31, but without webbing.
  • Fig. 33 shows a part of a support frame of the drive according to Fig. 30 in a schematic perspective view.
  • FIG. 34 shows a schematic side view of the drive according to FIG. 30.
  • Fig. 35 shows an embodiment of a drive wheel of a
  • FIG. 36 shows two further views of the drive wheel according to FIG. 35.
  • FIG. 37 shows a sectional view of the drive wheel according to FIG. 35.
  • FIG. 38 shows a detail section of a region of the drive wheel according to FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of the basic structure of the drive axle 1 according to the invention as a complete unit.
  • the drive axle 1 comprises a swing frame with drive 2, which is suspended on a (not shown here) land vehicle, a left carriage 3, a right carriage 4, a left webbing 5, a right webbing 6 and two suspension cylinders 7 and 7 '.
  • the drive axle 1 is formed according to the present invention as a double-springed and support force optimized drive axle 1 of any land vehicle.
  • FIG. 2 shows the double-springed, support force-optimized drive axle 1 according to FIG. 1 as a complete unit, which is connected to a main frame 8 of any vehicle or land vehicle.
  • the suspension cylinders 7 and 7 ' are preferably articulated in the direction of travel FR to the rear, as this is a better vibration and suspension behavior of the
  • Suspension cylinder 7 and T designated suspension elements can optionally also have means for vibration damping. Equally possible, however, are arranged separately from the suspension cylinders 7 and T.
  • FIG. 3 again shows the double-springed
  • Support main frame 8 By not shown straps and also not shown left drive wheel 9, this is easily recognizable. Also recognizable in Fig. 3, that the two carriages left 3 and right 4 about the axis of rotation D are hinged to the swing frame with drive 2 hinged.
  • FIG. 4 shows in a side view of the drive axle 1, the principle of Stützkraftkompensation.
  • the effective torque of a carriage (here 3) about the articulation point D is compensated and is equal to zero, when the angle ⁇ and the angle ß, which are formed between the line of action W passing through the deflection axis 10 and the pivot point D, are equal.
  • the line of action W is defined by the effective directions of the driving force F A and the resulting tensile force development F z , as illustrated in FIG. 4. If there is no torque, the support and deflection rollers next to the support loads from the
  • Weight load does not support any further forces.
  • support force compensation causes the belt drive is not caused by driving forces to rise, but at all times rests on the floor over the entire surface, whereby a very good support load distribution can be achieved.
  • suspension is not dispensed with, so that the vehicle is also suitable for higher driving speeds, for example for transport journeys on a fixed ground.
  • Driving speeds can be 50 km / h or more.
  • the schematic representation of FIG. 5 shows a rear view of the
  • the representation of the drive axle 1 according to FIG. 6 shows a section through the drive axle 1 at the level of the rotation axis D. It can be seen here again the articulation of the swing frame 2 at the articulation points A and A 'on the main frame 8 of any vehicle. In the swing frame 2, an arbitrarily configurable drive mechanism can be integrated. Further recognizable are the carriage left 3 and right 4, the support rollers 12 and the two straps 5 and 6. The illustration of FIG. 6 illustrates in particular how the carriages 3 and 4 are articulated via two forks in the swing frame 2 on the axis of rotation D.
  • FIG. 7 shows a section along a drive side with active second suspension stage.
  • the support rollers 12 are moved over the two Kurzhubzylinder 15 and 15 'and a mechanism described below relative to the guide rollers 16 to a Umlenkrollenabstand to the bottom of S and S' down.
  • the two short-stroke cylinders 15 and 15 ' are in turn connected to hydropneumatic suspension systems (not shown here). Due to the different position of the support rollers 12 and the
  • the state of the drive 1 shown in Fig. 7 is intended to be used primarily for fast road travel. Due to the separate second suspension stage, which decouples the support rollers 12 again separately to the rest of the drive, all small and short bumps of roads and paths are cushioned by the support rollers 12 in an effective manner.
  • the support rollers 12 have a very small unsprung mass compared to the heavy overall drive, whereby the suspension behavior is significantly improved.
  • the flat inlet and outlet angles ⁇ and ⁇ 'of the webbing 5 to the ground have a very positive effect on the wear of the belt. A travel of about 3 to 4 cm in practice is completely sufficient for this stage.
  • FIG. 8 shows a further section along through a drive side with inactive second suspension stage.
  • the short-stroke cylinders 15 and 15 retract, whereby the support rollers 12 and the guide rollers 16 are each at the same distance from the ground, resulting in the maximum uprising length L2.
  • This state of the drive should be used primarily for use in the field or on unpaved roads for the soil-conserving high loads or high tensile forces. It can be dispensed with the second suspension stage, since the entire vehicle is still sprung over the first stage and also the softer ground in contrast to the paved road has a dampening effect.
  • the perspective detailed view of FIG. 9 shows a drive axle of the drive axle 1. Shown is the formation of the swing frame 2 with drive.
  • the drive can basically be designed arbitrarily, for example. As indicated here with differential and side gears. Also conceivable, however, are final drives with mounted hydro or electric motors.
  • the swing frame 2 is itself a rigid unit, whereby the left and the right drive carriage 3 and 4 are guided exactly to each other, which positively influences the belt run. Next so that the drive axle 1 record in a suspension concept all occurring forces.
  • Fig. 10 shows again a perspective view of the carriage 3 or 4 as a unit with all its components.
  • the left and the right carriage 3 and 4 are basically the same structure.
  • FIG. 1 1 shows a carriage 3 and 4 as a unit without support and pulleys from obliquely below.
  • the construction shown is only possible from a total of four support rollers 12, otherwise no stable support of the loads would be possible, especially in the raised road driving (see Fig. 7).
  • FIG. 12 shows the carriage 3 and 4 of FIG. 1 1 as a unit without support and pulleys from the side.
  • Pendulum axes 18 are arranged.
  • this arrangement when driving on road a full-surface contact of the belt 5 or 6 to the road safely, which in turn has a very positive effect on the belt wear.
  • FIG. 13 shows the carriage of FIG. 1 1 as a unit without support and pulleys from below.
  • Recognizable here are the axes of rotation M and M 'of the pendulum axes 18th
  • FIG. 14 shows a section through a carriage 3 or 4 with an active second suspension stage.
  • Recognizable here are the extended Kurzhubzylinder 15 and 15 'with the cylinder stroke, which results from the sum of the installation length EB and the short stroke K.
  • Belt tensioning cylinder 14 are compensated, but are generally very low due to the short distances and do not represent a problem in practice.
  • FIG. 15 shows a section through the carriage 3 or 4 with deactivated second suspension stage, recognizable by the retracted short-stroke cylinders 15 and 15 'with the cylinder stroke, which corresponds to the installation length EB.
  • FIG. 16 shows a section through the carriage 3 or 4 at the level of one
  • Short-stroke cylinder 15 or 15 ' Visible here is the intermediate rocker 20, which is mounted in the fork of the axle swing 19. Behind the pendulum axis follows 18. In the illustration shown, the distance to the short stroke K between the
  • FIG. 17 shows a further section through the carriage 3 or 4 according to FIG. 16 at the level of a short-stroke cylinder 15 or 15 '. Visible here is again the intermediate rocker 20, which is mounted in the fork of the axle rocker 19, after which the swing axle 18 follows. Here, however, the short-stroke cylinder 15 is retracted and the intermediate rocker 20 abuts on the drive frame 17, i. the second
  • Suspension level is inactive. In this state, when the intermediate rockers 20 abut the drive frame 17, it makes sense to perform the support positively (here light wedge shape) to support the intermediate rocker 20 at high loads, especially to intercept side forces.
  • FIG. 18 shows the drive unit 1 attached to another main frame 21. This over a turntable 22 with an intermediate frame 23rd connected. The drive unit 1 is drawn in an angled position to show that a stop is given by the swing frame 2 at the same time against too much commute. The special advantage is that the drive can not turn over.
  • FIG. 19 shows the drive unit 1 on an intermediate frame 23
  • Turntable 22 for use as a steering axle.
  • the steering can, for example, via cylinders or a drive in the turntable done.
  • FIG. 20 shows a further variant of a carriage 24 in one
  • This carriage 3 or 4 has individually hinged pendulum axles 18 on individual rockers 25, which are each mounted at a pivot point b and moved by a Kurzhubzylinder 26 for each rocker arm 25 or cushioned.
  • FIG. 21 shows the variant of FIG
  • FIG. 22 shows the basic structure of an embodiment of a drive according to the invention, here one
  • Gurtbandlauftechnikes 100 with a flexible belt 31, which serves to transfer driving forces of a vehicle (not shown) on the ground and for supporting the vehicle load.
  • the strap 31 may be made of a flexible material such as reinforced plastic or steel members connected by rotatable bolts.
  • the entire webbing drive 100 is suspended pendulously about a support shaft 30.
  • this drive is characterized in particular by an additional moment support 35, by means of which the drive 100 against the Support shaft 30 is supported, whereby all effective torques due to the introduced drive power can be largely supported.
  • the effect of the moment support 35 not only applies to such
  • Belt drive 100 but can be largely on all other drives similar structure with steel link chain o. The like. Transfer.
  • FIG. 23 The schematic perspective view of Fig. 23 illustrates the mechanical structure and the operation of the torque support. Visible here is the support frame 34, which is suspended on the support shaft 30 about its axis of rotation A T pendulum. It can also be seen that the output gear 32 with its central axis Aa, as it is freely rotatably connected via the bearing areas 5a and 5b of the support frame 34 in the support frame 34. Since the output gear 32 is freely rotatably mounted in the support frame 34, an additional support is required to support a torque generated by the transmission 3, here by the
  • Torque support 35 is formed, which supports the drive gear 3 against the support shaft 30 against rotation.
  • the belt and axle loads and the speeds occurring must be considered.
  • a sliding bearing can be selected, since the housing 3 can indeed move only in the range of the pendulum range of the drive 100, for example. Twist angle of about +/- 10 °. If the output shaft also takes over the load-bearing axle function on the output side, a roller bearing for the connection must be selected, since relatively high speeds can occur at correspondingly higher driving speeds.
  • FIG. 24 The schematic side view of Fig. 24 is intended to illustrate the operation of the torque support.
  • FIG. 25 The schematic sectional view of Fig. 25 by the drive wheel 33 with output gear 32 also illustrates the belt 31, the bearing portions 34a and 34b of the support frame and the central axis of the drive Aa. Furthermore, a selected via this axis central input E z is recognizable ..
  • the input E z is placed centrally in the axis of the drive Aa.
  • no lever length for a supporting force of a drive torque is given more, ie the drive torque M L is not significantly affected and the transmission ratio of the output gear 32 is irrelevant to the function of the torque support.
  • Torque support In this variant, a suspension rocker 38 is interposed between the support shaft 30b and the support frame 34c to spring the drive 100 as such.
  • the Stüzkraft is transmitted parallel to the suspension arm 38 via the reversing lever 39 and the support shaft side torque arm 40 on the support shaft 30b.
  • the output gear 32a (shown here with offset drive) is supported by the torque arm 35a on the lever 39.
  • the geometric design of the leverage is arbitrary. Is e.g. too little space over the axle, the torque arm 35 can be moved down or vice versa.
  • the schematic perspective view of FIG. 27 shows that in FIG. 26
  • Suspension rocker A is identical.
  • Fig. 28 shows the drive 100 described in Fig. 26 from the outside and illustrates the function of the suspension.
  • the suspension rocker 38 swings about the axis of the suspension arm A s in the support frame 34 c and is simultaneously supported by the suspension cylinder 41 against the support frame 34 c.
  • the axis of rotation A T connected to the support shaft 30b is thus decoupled from the drive.
  • this type of suspension however, it should be mentioned that it is already known from the prior art.
  • FIG. 29 The further schematic side view of FIG. 29 once again shows the drive 100 described in FIG. 26 and its mode of action.
  • two parallelograms are formed here; on the one hand from the output gear 32a and the lever 39 with the moment support 35a and the support frame 34c, with the hinge points articulation point on the gear housing M A , the upper pivot point of the Umlenkhebels Mu, the bearing of the transmission about the axis of the transmission Aa in the support frame 34c and the Axis of the suspension arm A s .
  • Torque support 1 1 with the lever 39 and the support shaft 30b recognizable, with the hinge points of the axis of the suspension arm A s , the lower pivot point of the Umlenkhebels Mu * , the axis of rotation of the support shaft A T and the point of articulation of the torque arm on the support shaft M T.
  • Fig. 30 shows a further embodiment of a belt drive 100 with an inventive
  • Torque support Shown here is a drive 100 in the form of a triangle, in which the drive wheel 33 is mounted on a spring-loaded drive rocker 45.
  • An advantage of this design is that the undercarriage 43, which is articulated about the pendulum points P to the drive rocker 45, barely changed the distance to the drive wheel 33 when springing them in the support axle frame 44.
  • Deflection axis 36a and the drive wheel 33 thus remains almost constant and unaffected by the compression travel.
  • the drive is flanged to any support shaft 42.
  • the disadvantage would be that the suspension rocker is influenced by an applied tensile force, but this can also be compensated by a moment support.
  • Such a drive variant is particularly suitable for heavy harvester such as combine harvester, in which a large installation space is available and / or a large ground clearance is desired, so that the upper drive wheel 33 can be accommodated easily.
  • FIG. 31 shows the drive 100 described in FIG. 30 from the inside. Visible here is the Tragachsrahmen 44 with its flange on any support shaft, the belt 31, the deflection axes 36 and 36a with the support rollers 37. Furthermore, the drive wheel 33 can be seen on a driven gear 32b, which rotatably mounted in the drive rocker 45 and on the Torque support of the triangle drive 46 must be supported.
  • the output gear may also be a virtually random drive designed otherwise, e.g. A transmission with a hydraulic motor o. The like .. It is only important that the drive unit is freely rotatably mounted and is held by a support.
  • FIG. 32 shows the drive 100 described in FIG. 30 without belt for a better overview, so that here the axis of the drive rocker A A s can be seen around the support axle frame 44.
  • FIG. 33 shows the drive 100 in FIG. 30 described in FIG.
  • Support shaft frame 44 and the drive rocker 45 about the axis of the Drive rocker A A s in the support shaft frame 44 is rotatably mounted and
  • Support shaft frame 44 is supported. Next you can see how that
  • Output gear 32b is rotatably mounted in the bearing areas of the drive rocker 45a and 45b. Against a rotation of the output gear 32 b is the
  • Torque support 46 via the point of articulation of the torque arm on the support frame M T on the support shaft frame 44 and the point of articulation of the torque arm on
  • a particular advantage of this variant is that the drive and the suspension of a drive can be summarized compact.
  • FIG. 34 shows the drive 100 described in FIG. 30 and again illustrates the mode of operation of the torque support according to the invention.
  • the drive wheel is used to drive any webbing via a drive wheel core 50, which is designed according to the drive lugs of the belt. Furthermore, on both sides of the drive wheel core 50 respectively Caster areas 51 and 51 a arranged, which are freely rotatably mounted about the central axis M A c.
  • Fig. 36 show the drive wheel of Fig. 35 again in side view (right) and top view (left).
  • the diameter D of the entire drive wheel is practically the same over the drive range B A and the Laufrollenbreich B L and B L * or adjusted if necessary according to the specifications of the belt manufacturer.
  • the width of the areas also depends on the respective
  • FIG. 37 shows the drive wheel of Fig. 35.
  • Separation points T and T * show schematically the rotatable connections between the drive wheel core 50 and the roller areas 51 and 51 a.
  • roller portions 51 and 51 a can rotate against the drive wheel and thus no frictional engagement between the belt and the drive takes place, which is to be avoided due to the resulting increased Gurtverschl devises. Since the relative movement between the drive wheel portion 20 and roller portions 51 and 51 a for the execution of the function but is very low, can be used in storage on a simple slide bearing. In principle, for example, a kind of turntable could be used as a storage unit.
  • FIG. 38 schematically shows the region of a separation point.
  • the roller wheels 52 which have a sliding region G, held by means of a mounting ring 54 mountable by means of screws S.
  • the pulley wheels 52 can then be optimal for the roller function
  • Coatings 53 are applied.
  • the sliding area G can also be called Roller bearing or the like. Be performed. Important is the safe and stable transmission of the loading forces in the drive wheel core 50 with a smooth rotatability to each other.
  • A a central axis drive

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gurtbandlaufwerk (100), insbesondere für eine Laufwerksachse (1) eines Fahrzeugs mit zwei solchen Gurtbandlaufwerken (100). Das Gurtbandlaufwerk (100) umfasst mindestens eine äußere Umlenkrolle (10, 16) und eine Antriebsrolle (9) oder zwei äußere Umlenkrollen (10, 16) sowie eine zwischen diesen und oberhalb der Umlenkrollen (10, 16) angeordnete Antriebsrolle (9). Darüber läuft ein Endlos-Gurtband (5, 6, 31) ab. Weiterhin ist mindestens eine unterhalb der Antriebsrolle (9) befindliche, beweglich und/oder gefedert und/oder gedämpft aufgehängte Stützrolle (12) zur Abstützung eines bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen (10, 16) bzw. der äußeren Umlenkrolle (10, 16) und der Antriebsrolle (9) vorgesehen. Zumindest die äußeren Umlenkrollen (10, 16) und die wenigstens eine Stützrolle (12) sind einem, um eine horizontale und senkrecht zur Laufrichtung (FR) des Gurtbandlaufwerks (100) bzw. des Landfahrzeugs angeordnete Schwenkachse (D) beweglichen Laufwagen (3, 4) und/oder Tragrahmen (24, 34) zugeordnet. Die Aufhängungen der wenigstens einen Stützrolle (12) am Laufwagen (3, 4) und/oder Tragrahmen (24, 34) des Gurtbandlaufwerks (100) bzw. jedes der beiden Gurtbandlaufwerke (100) und/oder des gemeinsamen Schwingrahmens (2) der Laufwerksachse sind unabhängig voneinander gefedert und/oder gedämpft. Zudem kann der Tragrahmen (24, 34) über eine Momentenabstützung (40, 46) gegen ein rahmenfestes Bauteil des Fahrzeuges abgestützt sein.

Description

G U RT B A N D LA U FW E R K U N D LA U FW E R KS AC H S E M I T G U RT B A N D LA U FW E R K E N
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gurtbandlaufwerk, insbesondere für eine Laufwerksachse eines Fahrzeugs mit zwei solchen Gurtbandlaufwerken, mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 .
Landfahrzeuge, die für den Transport von Gütern und Lasten und/oder in der Landwirtschaft eingesetzt werden, weisen üblicherweise eine Luftbereifung auf, welche die Schnittstelle zum Boden herstellt. Die Bereifung muss einerseits das
Fahrzeuggewicht abstützen und zum anderen für die notwendige Traktion sorgen. Bei sehr schweren Fahrzeugen, die in unwegsamen Geländebereichen und auf schlechten, ggf. unbefestigten Straßen und Wegen eingesetzt werden, entstehen auch bei einer Vielzahl von Rädern und/oder bei breiten Bereifungen relativ hohe
Flächenpressungen unterhalb der Reifenaufstandsflächen, die insbesondere bei nachgiebigen Bodenverhältnissen zum Einsinken der Räder und unter Umständen sogar zur DeStabilisierung bzw. zum Kippen des gesamten Fahrzeugs führen können. An diesem Problem vermag auch ein reduzierter Reifeninnendruck nur wenig zu ändern, da bei deutlich reduziertem Reifendruck, wie er an sich für das Befahren von weichem oder feuchtem Ackerboden wünschenswert ist, die Traglast der Reifen reduziert ist, so dass das Fahrzeuggewicht nicht mehr abgestützt werden kann. Dies betrifft insbesondere Fahrzeuge mit hohen Lasten, wie sie bspw. als Schwertransporter für Holzstämme oder für Sondereinsätze Verwendung finden können.
Ketten- oder Gurtbandlaufwerke stellen eine mögliche Alternative für
Radfahrwerke dar, da sich mit einem solchen Laufwerk die wirksame Aufstandsfläche deutlich erhöhen und meist auch eine verbesserte Zugkraftübertragung auf weichen und feuchten Böden realisieren lässt. Es werden zunehmend Fahrzeuge eingesetzt, die anstelle von Antriebs- und Stützrädern mit Luftbereifung geeignete
Gurtbandlaufwerke aufweisen, da diese gegenüber den Aufstandsflächen von
Gummirädern eine größere Aufstandsfläche bieten und zudem eine verbesserte Zugkraft auf weichem Boden versprechen. Dabei werden in der Praxis ausschließlich Laufwerke eingesetzt, bei denen entweder alle Trag- und Umlenkrollen starr an einem Laufwerkswagen montiert sind oder maximal einzelne kleine Tragrollen gefedert angelenkt sind. Der Grund dafür ist, dass die bekannten Gurtbahnlaufwerke sehr hohe Vorspannkräfte der Gurte benötigen, um ausreichend hohe Lasten zwischen den Tragrollen aufnehmen zu können. Daher wiesen die Gurtbandlaufwerke bisher meist starr gelagerte Umlenkrollen auf.
Diese starr gelagerten Umlenkrollen haben den typischen Nachteil eines nur sehr eingeschränkten Fahr- und Abrollkomforts gegenüber einem Räderfahrwerk, insbesondere bei Straßenfahrt. Ein weiterer und schwerwiegenderer Nachteil der bekannten Laufwerke ist dabei, dass die auftretenden Aufstandslasten nicht gleichmäßig auf alle Trag- und Umlenkrollen verteilt werden können. Nur im Idealfall, bei absolut ebenen Bodenverhältnissen ist eine gleichmäßige Lastverteilung gegeben. Läuft jedoch eine Tragrolle auf eine Unebenheit auf, wird diese überlastet und andere entlastet, so dass wiederum hohe Belastungen für die Böden entstehen.
Ein Fahrwerk für landwirtschaftliche Maschinen mit elastischen Gurtbändern ist aus der US 54 09 075 A bekannt, bei dem die sich auf dem Boden abstützenden Laufrollen jeweils über eine pneumatische Federung verfügen. Die pneumatischen Federelemente sind druckseitig miteinander gekoppelt, um eine möglichst
gleichmäßige Druckverteilung der Rollen- und Laufbandaufstandsflächen bei wechselnden Bodenverhältnissen und Bodenunebenheiten zu ermöglichen. Ein weiteres Fahrwerk für landwirtschaftliche Maschinen mit elastischen
Gurtbändern geht aus der DE 196 20 759 A1 hervor. Die Laufrollen des Fahrwerks sind jeweils an Schwingarmen aufgehängt, die über hydraulische Stellorgane am Rahmen abgestützt sind. Die hydraulischen Stellorgane sind wirkungsmäßig miteinander gekoppelt, um eine Federwirkung zu erzielen und um bei
unterschiedlichen Bodenverhältnissen und Bodenunebenheiten gleichbleibende Bodendrücke der Laufrollen gewährleisten zu können.
Die DE 601 00 536 T2 beschreibt schließlich ein Gurtbandlaufwerk für eine landwirtschaftliche Zugmaschine, das durch eine gefederte Aufhängung der Laufrollen und Laufrollenrahmen eine Anpassung an wechselnde Bodenverhältnisse sowie an Bodenunebenheiten ermöglichen soll. Die Aufhängung umfasst mehrere
Luftfedersysteme, über die jeweils die vorderen und hinteren Laufkettenrahmen bzw. die einzelnen Laufrollen abgestützt sind. Weitere Gurtbandlaufwerke für Landfahrzeuge sind bspw. aus der WO
2006/018215 A1 , aus der WO 93/19975 A, aus der DE 199 19 959 A1 , aus der US 53 16 381 A, aus der US 59 97 109 A, aus der DE 44 15 689 A1 sowie aus der DE 200 00 737 A1 bekannt. Darüber hinaus offenbart die US 55 03 238 A ein weiteres
Gurtbandlaufwerk für ein Landfahrzeug.
Die bekannten Federsysteme für Gurtband- oder Kettenlaufwerke ermöglichen durch die elastisch aufgehängten Laufrollen zwar eine verbesserte Druckverteilung der wirksamen Fahrwerksaufstandsflächen zwischen den äußeren Umlenkrollen bei unebenem Untergrund, ermöglichen jedoch keine gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Länge des Laufwerks, so dass auch bei den bekannten Fahrwerken teilweise sehr hohe Druckspitzen in den Ackerboden eingeleitet werden. Zudem ist als bedeutender Nachteil vieler bekannter Gurtbandlaufwerke die ungleichmäßige
Lastverteilung über die Aufstandsfläche des bodenseitigen Gurtbandabschnittes erkannt worden, was damit zusammenhängt, dass die Fahrzeuge bei hohen Lasten zum Steigen neigen, wobei sich die Front hebt und besonders der hintere Bereich des Gurtbandlaufwerks die Zugkraft übertragen muss. Hierbei entstehen höhere
Flächenpressungen auf dem Boden als teilweise erwünscht.
Alle bekannten Laufwerke, die pendelnd um eine Tragachse angelenkt sind, erzeugen durch die eingebrachten Antriebskräfte Drehmomente um die Tragachse. Zur Abstützung dieser Drehmomente um die Tragachse entstehen auf der in Fahrtrichtung zuhinterst angeordneten Umlenkrolle zusätzliche Aufstandskräfte. Damit wird die gleichmäßige Lastverteilung über die gesamte Aufstandslänge und -fläche weitgehend verhindert. Unter sehr ungünstigen Bedingungen besteht die Gefahr, dass sich ein Laufwerk um die Tragachse dreht, wodurch ein starkes Ansteigen des Fahrzeugs oder sogar dessen Überschlag um die Querachse verursacht werden kann.
Insbesondere bei Gurtbandlaufwerken mit formschlüssigen Antrieben (sog. „positiv-drive") gibt es das Problem, dass an den Antriebsrädern zum Abstützen der Gurtspannkräfte eine große Auflagefläche für den Gurt erwünscht ist, womit jedoch gleichzeitig der Anteil der über Reibschlusseffekte übertragenen Leistungsanteile relativ hoch wird. Dies kann zu erhöhter mechanischer Beanspruchung des Gurtes und damit zu erhöhtem Verschleiß des Gurtes und auch aller Lager des Laufwerkes führen. Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Gurtbandlaufwerk zur Verfügung zu stellen, das eine gleichmäßigere Bodenbelastung ermöglicht und das zudem für höhere
Fahrgeschwindigkeiten auf befestigtem Untergrund geeignet ist, wobei vorzugsweise ein erhöhten Fahr- und Abrollkomfort geboten werden soll.
Zur Erreichung dieses ersten Ziels schlägt die Erfindung eine Laufwerksachse eines Landfahrzeugs mit zwei Gurtbandlaufwerken vor, die jeweils mindestens zwei äußere Umlenkrollen sowie eine zwischen diesen und oberhalb der Umlenkrollen angeordnete Antriebsrolle, über deren Umfang ein Endlos-Gurtband abrollt, und mindestens eine unterhalb der Antriebsrolle befindliche, gefedert und/oder gedämpft aufgehängte Stützrolle zur AbStützung eines bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen aufweist. Dabei sind die äußeren Umlenkrollen und die wenigstens eine Stützrolle einem, um eine horizontale und senkrecht zur
Laufrichtung des Landfahrzeugs angeordnete Schwenkachse beweglichen Laufwagen zugeordnet, der an einem Schwingrahmen angeordnet ist, welcher federnd und/oder gedämpft mit einem Hauptrahmen des Landfahrzeugs verbunden ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Aufhängungen der wenigstens einen Stützrolle am Laufwagen jedes der beiden Gurtbandlaufwerke und des gemeinsamen Schwingrahmens der Laufwerksachse unabhängig voneinander gefedert und/oder gedämpft sind. Weiterhin können je Laufwagen zwei oder mehr Stützrollen gleicher oder unterschiedlicher Größe zur AbStützung des bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen vorgesehen sein. Die Stützrollen können jeweils über eine Schwingenlagerung am Laufwagen federnd und/oder gedämpft abgestützt und gelagert sein. Die Drehachsen der Stützrollen können vorteilhaft innerhalb einer senkrecht zur Fahrtrichtung des Landfahrzeugs befindlichen Ebene schwenkbeweglich angeordnet sein. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Stützrollen
höhenverstellbar angeordnet sind und für eine Straßenfahrt gegenüber den äußeren Umlenkrollen zur Reduzierung der wirksamen Auflagefläche des bodenseitigen Gurtbandabschnitts absenkbar sind. Eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Laufwerksachse sieht vor, dass die Antriebsrollen jeweils drehbar im Schwingrahmen gelagert sind, der gefedert und/oder gedämpft am Hauptrahmen des Landfahrzeugs aufgehängt ist. Die Antriebsrollen können wahlweise jeweils über ein Differenzialgetriebe mit einem Verbrennungs- oder Elektromotorantrieb oder mit einem Hydrostatantrieb verbunden sein. Auch ist es möglich, dass die Antriebsrollen jeweils direkt über hydrostatische Fahrantriebe oder über Elektroantriebe angetrieben sind. Die erfindungsgemäße Laufwerksachse kann bspw. Teil eines Landfahrzeugs mit zwei, drei oder mehr Achsen mit daran angeordneten Gurtbandlaufwerken und/oder gummibereiften Rädern sein. In diesem Zusammenhang kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Achse über einen Portaldrehkranz mit dem Hauptrahmen des Landfahrzeugs verbunden ist, so dass eine erhöhte Beweglichkeit und verbesserte Manövrierbarkeit des Fahrzeugs gegeben ist. So kann eine Ausführungsvariante eines solchen Landfahrzeugs bspw. einer herkömmlichen Sattelzugmaschine ähneln, die eine lenkbare Vorderachse mit zwei herkömmlichen Rädern sowie eine die Hauptlast tragende Hinterachse mit einer erfindungsgemäßen Laufwerksachse mit
Gurtbandlaufwerken aufweist. Diese kann bspw. über einen Portaldrehkranz unabhängig von der Vorderachse lenkbar sein. Eine besonders hohe Lasttragfähigkeit ergibt sich, wenn auf der Laufwerksachse ein Sattelauflieger für Schwerlasten oder nahezu beliebige Einsatzfälle zum Tragen von besonders schweren, langen oder voluminösen Lasten schwenkbeweglich verankert ist.
Es soll an dieser Stelle ergänzend erwähnt werden, dass im vorliegenden Zusammenhang meist von einem Endlos-Gurtband die Rede ist. Damit kann bspw. ein elastisches Gurtband aus einem geeigneten Material - insbesondere ein
Elastomermaterial mit oder ohne verstärkende Gewebe- oder Drahteinlagen - gemeint sein. Als Gurtband im Sinn der Erfindung kommt jedoch auch eine Laufkette o. dgl. in Frage, die wahlweise mit dämpfenden Auflagen versehen sein kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten
Nachteile von Fahrwerken zu vermeiden und ein Gurtbandlaufwerk und/oder eine Fahrwerksachse mit mindestens zwei solchen Gurtbandlaufwerken zur Verfügung zu stellen, die eine gleichmäßigere Bodenbelastung ermöglichen und das zudem für höhere Fahrgeschwindigkeiten auf befestigtem Untergrund geeignet sind, wobei vorzugsweise ein erhöhten Fahr- und Abrollkomfort geboten werden soll. Ein darüber hinaus gehendes drittes wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Sicherstellung einer möglichst gleichmäßigen Flächenpressung auf den Boden, insbesondere bei einer Feldfahrt in relativ weichem und/oder feuchtem Untergrund. Zur Erreichung dieser genannten weiteren Ziele schlägt die Erfindung ein Gurtbandlaufwerk vor, das insbesondere Teil einer Laufwerksachse eines
Landfahrzeugs mit zwei Gurtbandlaufwerken sein kann. Das Gurtbandlaufwerk weist mindestens eine äußere Umlenkrolle und eine Antriebsrolle oder zwei äußere
Umlenkrollen sowie eine zwischen diesen und oberhalb der Umlenkrollen angeordnete Antriebsrolle auf, über deren Umfang ein Endlos-Gurtband abrollt. Weiterhin umfasst das Laufwerk mindestens eine unterhalb der Antriebsrolle befindliche, beweglich und/oder gefedert und/oder gedämpft aufgehängte Stützrolle zur AbStützung eines bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen bzw. der äußeren Umlenkrolle und der Antriebsrolle. Die Antriebs-, Umlenk- und Stützrollen sind einem, um eine horizontale und senkrecht zur Laufrichtung des Landfahrzeugs angeordnete Schwenkachse beweglichen Tragrahmen zugeordnet, der gelenkig mit einem Hauptrahmen des Landfahrzeugs verbunden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Tragrahmen über eine Momentenabstützung gegen ein rahmenfestes Bauteil des Fahrzeugs abgestützt. Diese Momentenabstützung stellt eine gelenkige Verbindung zwischen einem nahe der Antriebsrolle befindlichen Rahmenabschnitt des Tragrahmens und einer Tragachse des Fahrzeugrahmens her.
Das erfindungsgemäße Gurtbandlaufwerk kann insbesondere ein Teil eines Landfahrzeugs mit zwei, drei oder mehr Achsen mit daran angeordneten
Gurtbandlaufwerken und/oder gummibereiften Rädern sein.
Ein solches erfindungsgemäßes Laufwerk bzw. Gurtbandlaufwerk umfasst i.d.R. einen flexiblen Gurt, der einer Übertragung von Antriebskräften des Fahrzeuges auf den Boden und zum Abstützen der Fahrzeuglast dient. Wahlweise kann der Gurt aus einem flexiblen Material wie bspw. verstärktem Kunststoff oder auch aus
Stahlgliedern bestehen, die mittels drehbarer Bolzen verbunden sind.
Das gesamte Gurtbandlaufwerk ist pendelnd um eine Tragachse aufgehängt. Neben den grundsätzlich erforderlichen Elementen für das Laufwerk wie ein
Abtriebsgetriebe, ein Antriebsrad, ein Tragrahmen, eine vordere Umlenkachse und diversen Tragrollen, zeichnet sich dieses Laufwerk insbesondere durch eine zusätzliche Momentenstütze aus, mittels derer das Laufwerk gegen die Tragachse abgestützt wird, wodurch alle wirksamen Drehmomente aufgrund der eingebrachten Antriebsleistungen weitgehend abgestützt werden können. Die Wirkung einer solchen Momentenstütze lässt sich grundsätzlich auf alle Laufwerke ähnlichen Aufbaus mit Stahlglieder- oder Kunststoffketten oder Kunststoffgurtbändern o. dgl. übertragen.
Der Tragrahmen ist vorzugsweise an der Tragachse um deren Drehachse pendelnd aufgehängt. Da das Abtriebsgetriebe frei drehbar im Tragrahmen gelagert ist, ist zur Abstützung eines durch das Getriebe erzeugten Drehmoments eine zusätzliche Halterung erforderlich, die hier durch die Momentenstütze gebildet ist, welche das Antriebsgetriebe gegen die Tragachse gegen Verdrehen abstützt. Bei der Auslegung der Lagerstellenbereiche des Tragrahmens sind die Gurt- und Achslasten sowie die auftretenden Drehzahlen zu berücksichtigen. Gehäuseseitig kann z.B. eine
Gleitlagerung gewählt werden, da sich das Gehäuse nur im Bereich des
Pendelbereichs des Laufwerkes bewegen kann, bspw. um Verdrehwinkel von ca. +/- 10°. Übernimmt auf der Abtriebsseite die Abtriebswelle auch die tragende
Achsfunktion, ist ein Rollenlager für die Anbindung zu wählen, da hier bei
entsprechend höheren Fahrgeschwindigkeiten auch relativ hohe Drehzahlen auftreten können.
Die Wirkungsweise der Momentenabstützung wird nachfolgend in ihren Grundzügen erläutert. Eine durch das Abtriebsgetriebe erzeugte Zugkraft, die das Gurtband am Boden abstützt, bewirkt wiederum ein Drehmoment des Laufwerkes um die Drehachse der Tragachse. Durch den Aufbau der Zugkraft entsteht gleichzeitig am Gehäuse des Abtriebsgetriebes das Gehäusemoment, welches das Getriebe 3 in eine Drehung versetzen will. Dies wird jedoch durch die Momentenstütze verhindert, indem diese durch die Abstützung der entstehenden Stützkraft an der Tragachse das
Abtriebsgetriebe fixiert und gleichzeitig damit ein Stützmoment erzeugt, das dem Laufwerksmoment entgegen wirkt. Bilden die Wirklinienabstände zwischen dem Stützhebel an der Tragachse und dem Stützhebel am Gehäuse mit dem Tragrahmen und der Momentenstütze ein Parallelogramm, sowie die Wirklinienabstände des Hebels Laufwerk und des Radius Antriebsrad mit dem Tragrahmen und dem Abstand Tragachse zu Antriebsrad ebenfalls ein Parallelogramm, heben sich die beiden Momente gegenseitig auf. Das bedeutet, dass eine normalerweise auftretende
Stützkraft gegen Null geht und die Gewichtsverteilung auf die Aufstandslänge gleichmäßig gehalten wird.
Werden der Antriebsraddurchmesser oder der Hebel des Laufwerks verändert, kann durch entsprechende Anpassung der Stützhebel an der Tragachse und am Stützhebel des Abtriebgetriebes wieder ein Ausgleich der Momente des Laufwerks und der Stützmomente erzeugt werden. Durch die Gestaltung als Parallelogramm oder annäherndem Parallelogramm bleibt durch das Auf- und Abpendeln des Laufwerks um die Tragachse die Wirkungsweise weitgehend unbeeinflusst. Wahlweise kann zwischen der Tragachse und dem Tragrahmen eine
Federungsschwinge zwischengeschaltet sein, um das Laufwerk als solches zu federn. Um keine Auswirkungen durch die Einfederung auf das Stützmoment zu bekommen, wird die Stüzkraft parallel zur Federungsschwinge über einen Umlenkhebel und eine tragachsenseitige Momentenstütze auf die Tragachse übertragen. Das
Abtriebsgetriebe wird durch die Momentenstütze am Umlenkhebel abgestützt.
Vorteilhaft bei einer solchen Variante ist, dass durch die Umlenkung ohne
Beeinflussung der Wirkweise die geometrische Gestaltung der Hebelage frei wählbar ist. Ist z.B. über der Tragachse zu wenig Platz, kann die Momentenstütze nach unten verlegt werden oder umgekehrt. Das Laufwerk kann wahlweise auch als Dreieckslaufwerk ausgebildet sein, bei dem das Antriebsrad auf einer gefederten Antriebsschwinge gelagert ist. Vorteilhaft bei dieser Gestaltung ist, dass der Unterwagen, welcher über die Pendelpunkte an die Antriebsschwinge angelenkt ist, bei deren Einfederung im Tragrahmen den Abstand zum Antriebsrad kaum verändert. Der Gurtumfang des Gurtes um die vordere und die hintere Umlenkachse sowie dem Antriebsrad bleibt somit auch nahezu konstant und vom Einfederweg unbeeinflusst. Das Laufwerk kann an eine beliebige Tragachse angeflanscht sein. Nachteilig wäre jedoch, dass durch eine aufgebrachte Zugkraft die Federungsschwinge beeinflusst wird, was aber hier auch durch eine Momentenstütze kompensiert werden kann. Eine solche Laufwerksvariante ist vor allem für schwere Erntemaschine wie Mähdrescher geeignet, bei denen ein großer Einbauraum zur Verfügung steht und/oder eine große Bodenfreiheit erwünscht ist, so dass das obere Antriebsrad 4 problemlos untergebracht werden kann. Das Abtriebsgetriebe kann einen seitlichen Eintrieb aufweisen. Das Abtriebsgetriebe kann aber auch ein nahezu beliebiger anderweitig gestalteter Antrieb sein, z.B. ein Getriebe mit Hydromotor o. dgl.. Wichtig ist hierbei lediglich, dass die Antriebseinheit frei drehbar gelagert ist und über eine Stütze gehalten wird.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Momentenabstützung ist wie folgt. Durch die über das Antriebsrad in den Gurt eingebrachte Zugkraft und den Hebel des Gurtabstandes wird in der Antriebsschwinge ein Moment um die Achse der
Antriebsschwinge erzeugt. Um die Zugkraft aufzubringen, entsteht auch am Gehäuse des Abtriebsgetriebes ein entsprechendes Moment, das wiederum abgestützt über die Momentenstütze auf den Tragrahmen wirkt; daraus resultiert dann wiederum ein Gegenmoment zu in der Antriebsschwinge. Werden die Hebellängen für die Stützhebel am Tragrahmen und Stützhebel am Gehäuse Abtriebsgetriebe entsprechend dem Antriebsraddurchmesser und dem Gurtabstand abgestimmt, bleibt die Einfederung der Antriebsschwinge von einer Zugkraft unbeeinflusst. Für das Fahrverhalten eines Fahrzeugs ist es wichtig, dass durch die Zugkraft keine Beeinflussung des
Einfederweges stattfindet. Der Vorteil hieraus ist ein ruhiges Fahrverhalten, welches z.B. wichtig ist für eine genaue Schneidwerksführung bei Mähdreschern.
Ein Antriebsrad kann zwei voneinander getrennte Grundfunktionen erfüllen. Einerseits dient das Antriebsrad dem Antrieb eines beliebigen Gurtbandes über einen Antriebsradkern, der entsprechend der Antriebsstollen des Gurtes gestaltet ist.
Weiterhin können beidseits des Antriebsradkerns jeweils Lauf rollenbereiche angeordnet sein, die um die Mittelachse frei drehbar gelagert sind. Der besondere Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass bei sehr flachen Laufwerken das Antriebsrad an Stelle einer meist hinteren Antriebsrolle angeordnet werden muss und somit auch Stützlasten durch das Antriebsrad aufgenommen werden müssen. Der Durchmesser des gesamten Antriebsrades ist über den Antriebsbereich und den Laufrollenbreich praktisch gleich bzw. wenn erforderlich entsprechend den Angaben des Gurtherstellers angepasst. Die Breite der Bereiche richtet sich ebenfalls nach der jeweiligen Ausführung des Gurtes. Je breiter ein Gurt ist, desto wichtiger ist es, dass der Laufrollenbereich den Gurt sicher gegen eingebrachte Lasten abstützt. Ein Vorteil ist auch, dass, wenn das Antriebsrad hinten als Umlenkrolle eingesetzt ist, sich ein großer Umschlingungswinkel ergibt und viele Antriebsstollen eines Gurtbandes im Eingriff sind, was die Kraftübertragung wiederum vereinfacht und verbessert.
Für die Funktion ist vor allem wichtig, dass die Laufrollenbereiche sich gegen das Antriebsrad verdrehen können und somit kein Reibschluss zwischen dem Gurt und dem Antrieb stattfindet, der aufgrund des dadurch verursachten verstärkten
Gurtverschleißes zu vermeiden ist. Da die Relativbewegung zwischen
Antriebsradbereich und Laufrollenbereichen für die Ausführung der Funktion aber sehr gering ist, kann bei der Lagerung auf eine einfache Gleitlagerung zurückgegriffen werden. Grundsätzlich könnte beispielsweise auch eine Art Drehkranz als Lagereinheit eingesetzt werden. So können die Laufrollenfelgen bspw. einen Gleitbereich aufweisen. Auf den Laufrollenfelgen können dann für die Laufrollenfunktion optimierte Beschichtungen aufgebracht sein. Der Gleitbereich kann auch als Rollenlagerung oder dgl. ausgeführt werden. Wichtig ist dabei die sichere und stabile Übertragung der Belastungskräfte in den Antriebsradkern bei einer leichtgängigen Verdrehbarkeit zueinander. Vorteilhaft ist auch eine möglichst flache Bauform der Lagerung, damit nicht unnötig Platz vergeudet wird, der z.B. für Antriebsgetriebe dringend benötigt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Beispiele dienen zur Illustrierung der Erfindung, sind jedoch in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Gleiche und gleichwirkende Teile sind in den Figuren mit gleichen
Bezugsziffern bezeichnet; auf eine mehrfache Erläuterung wird teilweise verzichtet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung des Grundaufbaus der erfindungsgemäßen Laufwerksachse. Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Laufwerksachse gemäß Fig. 1 , die mit einem Hauptrahmen eines Fahrzeugs verbunden ist.
Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der Laufwerksachse gemäß Fig. 2.
Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht der Laufwerksachse das Prinzip der
Stützkraftkompensation. Fig. 5 zeigt eine Rückansicht der Laufwerksachse.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Laufwerksachse.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt längs durch eine Laufwerksseite.
Fig. 8 zeigt einen weiteren Schnitt längs durch eine Laufwerksseite.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Detailansicht der Antriebsachse der
Laufwerksachse.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Laufwagens als Einheit mit all seinen Bestandteilen. Fig. 1 1 zeigt einen Laufwagen als Einheit ohne Trag- und Umlenkrollen von schräg unten.
Fig. 12 zeigt den Laufwagen gemäß Fig. 1 1 von der Seite.
Fig. 13 zeigt den Laufwagen gemäß Fig. 1 1 von unten. Fig. 14 zeigt einen Schnitt durch einen Laufwagen mit aktiver zweiter
Federungsstufe.
Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch den Laufwagen mit deaktivierter zweiter Federungsstufe.
Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch den Laufwagen auf Höhe eines
Kurzhubzylinders.
Fig. 17 zeigt einen weiteren Schnitt durch den Laufwagen gemäß Fig. 16 auf Höhe eines Kurzhubzylinders.
Fig. 18 zeigt die Laufwerkseinheit, die an einem weiteren Hauptrahmen angebracht ist. Fig. 19 zeigt die Laufwerkseinheit an einem Zwischenrahmen mit Drehkranz zur
Verwendung als Lenkachse.
Fig. 20 zeigt eine weitere Variante eines Laufwagens in einer Seitenansicht.
Fig. 21 zeigt die Variante des Laufwagens gemäß Fig. 20 von unten.
Fig. 22 zeigt den Grundaufbau einer Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Laufwerks in schematischer Perspektivdarstellung.
Fig. 23 zeigt eine perspektivische Darstellung des Laufwerks gemäß Fig. 22 ohne Gurtband.
Fig. 24 zeigt eine schematische Seitenansicht des Gurtbandlaufwerks gemäß
Fig. 22. Fig. 25 zeigt eine Schnittdarstellung eines Antriebsrades des Laufwerks. Fig. 26 zeigt eine weitere Variante des Gurtbandlaufwerks in schematischer Perspektivdarstellung.
Fig. 27 zeigt eine perspektivische Darstellung des Laufwerks gemäß Fig. 26 ohne Gurtband. Fig. 28 zeigt eine schematische Seitenansicht des Gurtbandlaufwerks gemäß
Fig. 26.
Fig. 29 zeigt eine weitere schematische Seitenansicht des Gurtbandlaufwerks gemäß Fig. 26.
Fig. 30 zeigt eine weitere Variante eines Gurtbandlaufwerks in schematischer Perspektivdarstellung.
Fig. 31 zeigt eine Innenseite des Gurtbandlaufwerks gemäß Fig. 30 in perspektivischer Darstellung.
Fig. 32 zeigt eine weitere schematische Perspektivdarstellung des Laufwerks gemäß Fig. 30 und Fig. 31 , jedoch ohne Gurtband. Fig. 33 zeigt einen Teil eines Tragrahmens des Laufwerks gemäß Fig. 30 in schematischer Perspektivansicht.
Fig. 34 zeigt eine schematische Seitenansicht des Laufwerks gemäß Fig. 30.
Fig. 35 zeigt eine Ausführungsvariante eines Antriebsrades eines
erfindungsgemäßen Laufwerks in schematischer Perspektivdarstellung. Fig. 36 zeigt zwei weitere Ansichten des Antriebsrades gemäß Fig. 35.
Fig. 37 zeigt eine Schnittansicht des Antriebsrades gemäß Fig. 35.
Fig. 38 zeigt einen Detailschnitt eines Bereichs des Antriebsrades gemäß Fig.
35. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Vorteilhafte Varianten einer erfindungsgemäßen Laufwerksachse sind in den nachfolgend erläuterten Figuren 1 bis 38 in schematischer Weise dargestellt. So zeigt die Fig. 1 in einer schematischen Perspektivdarstellung den Grundaufbau der erfindungsgemäßen Laufwerksachse 1 als Kompletteinheit. Die Laufwerksachse 1 umfasst einen Schwingrahmen mit Antrieb 2, der an einem (hier nicht dargestellten) Landfahrzeug aufgehängt ist, einen linken Laufwagen 3, einen rechten Laufwagen 4, ein linkes Gurtband 5, ein rechtes Gurtband 6 sowie zwei Federungszylinder 7 und 7'. Die Laufwerksachse 1 ist gemäß der vorliegenden Erfindung als doppelt gefederte und stützkraftoptimierte Laufwerksachse 1 eines beliebigen Landfahrzeuges ausgebildet.
Die schematische Darstellung der Fig. 2 zeigt die doppelt gefederte, stützkraftoptimierte Laufwerksachse 1 gemäß Fig. 1 als Kompletteinheit, die mit einem Hauptrahmen 8 eines beliebigen Fahrzeugs bzw. Landfahrzeuges verbunden ist. Die Federungszylinder 7 und 7' sind vorzugsweise in Fahrtrichtung FR nach hinten angelenkt, da dies ein besseres Schwing- und Federungsverhalten des
Schwingrahmens 2 ermöglicht. Es sei darauf hingewiesen, dass die als
Federungszylinder 7 und T bezeichneten Fahrwerkselemente wahlweise auch Einrichtungen zur Schwingungsdämpfung aufweisen können. Ebenso möglich sind jedoch getrennt von den Federungszylindern 7 und T angeordnete
Dämpfungselemente.
Die Detailansicht der Fig. 3 zeigt wiederum die doppelt gefederte,
stützkraftoptimierte Laufwerksachse 1 als Kompletteinheit, in einen Hauptrahmen 8 eines beliebigen Fahrzeugs eingebunden. Zu erkennen sind hier die Anlenkpunkte A und A' des Schwingrahmens 2 mit Antrieb an den Hauptrahmen 8 sowie die
Federungszylinder 7 und 7', die den Schwingrahmen mit Antrieb 2 gegen den
Hauptrahmen 8 abstützen. Durch die nicht dargestellten Gurtbänder und ebenfalls nicht dargestelltes linkes Antriebsrad 9 ist dies gut erkennbar. Ebenfalls erkennbar ist in der Fig. 3, dass die beiden Laufwagen links 3 und rechts 4 um die Drehachse D pendelnd an dem Schwingrahmen mit Antrieb 2 angelenkt sind.
Die schematische Darstellung der Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht der Laufwerksachse 1 das Prinzip der Stützkraftkompensation. Das wirksame Drehmoment eines Laufwagens (hier 3) um den Anlenkpunkt D wird kompensiert und ist gleich Null, wenn der Winkel α und der Winkel ß, die zwischen der durch die Umlenkachse 10 und den Drehpunkt D laufenden Wirklinie W gebildet sind, gleich groß sind. Die Wirklinie W wird dabei durch die Wirkrichtungen der Antriebskraft FA und der resultierenden Zugkraftentwicklung Fz definiert, wie dies in Fig. 4 verdeutlicht ist. Ist kein Drehmoment vorhanden, müssen die Trag- und Umlenkrollen neben den Stützlasten aus der
Gewichtsbelastung keine weiteren Kräfte abstützen. Die durch die Erfindung vorteilhaft zu erzielende Stützkraftkompensation führt dazu, dass das Gurtbandlaufwerk durch Antriebskräfte nicht zum Steigen veranlasst wird, sondern jederzeit vollflächig auf dem Boden aufliegt, wodurch eine sehr gute Stützlastverteilung erzielt werden kann. Zur Bewegung großer Lasten in problematischem Untergrund und auf unbefestigten
Wegen ist dies besonders vorteilhaft. Gleichzeit wird jedoch nicht auf eine Federung verzichtet, so dass das Fahrzeug auch für höhere Fahrgeschwindigkeiten, bspw. für Transportfahrten auf befestigtem Untergrund geeignet ist. Diese
Fahrgeschwindigkeiten können durchaus 50 km/h oder mehr betragen. Die schematische Darstellung der Fig. 5 zeigt eine Rückansicht der
Laufwerksachse 1 , die hinten am Hauptrahmen 8 durch die Federungszylinder 7 und 7' abgestützt ist. Diese beiden Zylinders 7 und 7' stellen das erste der beiden
Federungssysteme dar. Sie entkoppeln das Laufwerk als Ganzes vom Hauptrahmen 8. Sinnvoller Weise werden hier hydropneumatische Federungssysteme eingesetzt, um die hohen Kräfte abzustützen. Möglich sind jedoch auch Luftfedersysteme oder mechanische Federn unterschiedlicher Bauart, ggf. auch in Kombination mit Luftfedern oder hydropneumatischen Federsystemen.
Die Darstellung der Laufwerksachse 1 gemäß Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Laufwerksachse 1 auf Höhe der Drehachse D. Erkennbar ist hier wieder die Anlenkung des Schwingrahmens 2 an den Anlenkpunkten A und A' am Hauptrahmen 8 eines beliebigen Fahrzeugs. In den Schwingrahmen 2 kann eine beliebig gestaltbare Antriebsmechanik integriert sein. Weiterhin erkennbar sind die Laufwagen links 3 und rechts 4, die Tragrollen 12 und die beiden Gurtbänder 5 und 6. Die Darstellung der Fig. 6 verdeutlicht insbesondere, wie die Laufwägen 3 und 4 über je zwei Gabeln im Schwingrahmen 2 an der Drehachse D angelenkt sind.
Die Darstellung der Fig. 7 zeigt einen Schnitt längs durch eine Laufwerksseite bei aktiver zweiter Federungsstufe. Bei dieser zweiten Federungsstufe sind die Tragrollen 12 über die beiden Kurzhubzylinder 15 und 15' und über eine nachfolgend beschriebene Mechanik relativ zu den Umlenkrollen 16 um einen Umlenkrollenabstand zum Boden von S und S' nach unten gefahren. Weiter sind die beiden Kurzhubzylinder 15 und 15' wiederum an hydropneumatische Federungssysteme (hier nicht dargestellt) angeschlossen. Durch die unterschiedliche Position der Tragrollen 12 und der
Umlenkrollen 16 zum Boden entstehen die sehr flachen Ein- und Auslaufwinkel δ und δ' für das Gurtband 5, was zu einer verkürzten Aufstandsfläche von L1 führt.
Der in Fig. 7 gezeigte Zustand des Laufwerks 1 soll in erster Linie für eine schnelle Straßenfahrt genutzt werden. Durch die separate zweite Federungsstufe, die die Tragrollen 12 nochmals separat zum restlichen Laufwerk hin entkoppelt, werden alle kleinen und kurzen Unebenheiten von Straßen und Wegen durch die Tragrollen 12 in effektiver Weise abgefedert. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass die Tragrollen 12 eine sehr kleine ungefederte Masse im Vergleich zum schweren Gesamtlaufwerk aufweisen, wodurch das Federungsverhalten deutlich verbessert ist. Weiterhin wirken sich die flachen Ein- und Auslaufwinkel δ und δ' des Gurtbandes 5 zum Boden hin sehr positiv auf den Gurtverschleiß aus. Ein Federweg von in der Praxis ca. 3 bis 4 cm ist für diese Stufe völlig ausreichend.
Die Fig. 8 zeigt einen weiteren Schnitt längs durch eine Laufwerksseite bei nicht aktiver zweiter Federungsstufe. Hier sind die Kurzhubzylinder 15 und 15' eingefahren, womit sich die Tragrollen 12 und die Umlenkrollen 16 jeweils in gleichem Abstand zum Boden befinden, woraus sich die maximale Aufstandslänge L2 ergibt. Dieser Zustand des Laufwerks soll in erster Linie für den Einsatz im Feld oder auf unbefestigten Wegen zum den Boden schonenden Abstützen hoher Lasten bzw. zur Übertragung hoher Zugkräfte genutzt werden. Dabei kann auf die zweite Federungsstufe verzichtet werden, da das Gesamtfahrzeug immer noch über die erste Stufe gefedert ist und zudem der weichere Untergrund im Gegensatz zur befestigten Straße eine dämpfende Wirkung hat. Die perspektivische Detailansicht der Fig. 9 zeigt eine Antriebsachse der Laufwerksachse 1. Dargestellt ist die Ausbildung des Schwingrahmens 2 mit Antrieb. Der Antrieb kann grundsätzlich beliebig gestaltet sein, bspw. wie hier angedeutet mit Differenzial und Seitengetrieben. Denkbar sind jedoch auch Endantriebe mit angebauten Hydro- oder Elektromotoren. Der Schwingrahmen 2 stellt für sich eine starre Einheit dar, womit der linke und der rechte Laufwerkswagen 3 und 4 exakt zueinander geführt sind, was den Gurtlauf positiv beeinflusst. Weiter kann damit die Laufwerksachse 1 in einem Fahrwerkskonzept alle auftretenden Kräfte aufnehmen.
Die Fig. 10 zeigt nochmals eine perspektivische Ansicht des Laufwagens 3 oder 4 als Einheit mit all seinen Bestandteilen. Der linke und der rechte Laufwagen 3 bzw. 4 sind im Prinzip gleich aufgebaut.
Die perspektivische Darstellung der Fig. 1 1 zeigt einen Laufwagen 3 bzw. 4 als Einheit ohne Trag- und Umlenkrollen von schräg unten. Der gezeigte Aufbau ist erst ab einer Zahl von insgesamt vier Tragrollen 12 möglich, da ansonsten keine stabile AbStützung der Lasten möglich wäre, insbesondere bei der angehobenen Straßenfahrt (vgl. Fig. 7) .
Die schematische Darstellung der Fig. 12 zeigt den Laufwagen 3 bzw. 4 gemäß Fig. 1 1 als Einheit ohne Trag- und Umlenkrollen von der Seite. Zu erkennen sind hier die Dreh- und Lagerpunkte B und B' der Zwischenschwingen 20 und 20' sowie die Dreh- und Lagerpunkte C und C der Achsenschwingen 19, an denen die
Pendelachsen 18 angeordnet sind. Dadurch, dass jeweils zwei Pendelachsen 18 an einer quer zur Fahrtrichtung FR gelagerten Achsenschwinge 19 angebracht sind und diese wiederum längs zur Fahrtrichtung FR an den Achsschwingen 19 pendeln können, wird innerhalb gegebener Endanschläge die Stützlast immer gleichmäßig auf alle Tragrollen 12 verteilt. Weiter stellt diese Anordnung bei Straßenfahrt einen ganzflächigen Kontakt des Gurtes 5 bzw. 6 zur Straße sicher, was sich wiederum sehr positiv auf den Gurtverschleiß auswirkt.
Die Darstellung der Fig. 13 zeigt den Laufwagen gemäß Fig. 1 1 als Einheit ohne Trag- und Umlenkrollen von unten. Erkennbar sind hier die Drehachsen M und M' der Pendelachsen 18. Die Fig. 14 zeigt einen Schnitt durch einen Laufwagen 3 bzw. 4 mit aktiver zweiter Federungsstufe. Erkennbar sind hier die ausgefahrenen Kurzhubzylinder 15 und 15' mit dem Zylinderhub, der sich aus der Summe der Einbaulänge EB und dem Kurzhub K ergibt. Durch die Anlenkung der Kurzhubzylinder 15 und 15' zwischen Laufwerksrahmen 17 und Zwischenschwingen 20 und 20' werden diese nach unten um deren Dreh- und Lagerstellen B und B' verdreht. Als Folge werden die an den
Zwischenschwingen 20 und 20' angelenkten Achsenschwingen 19 mit den
Pendelachsen 18 und den Tragrollen 12 um den Abstand S nach unten versetzt.
Gurtlängenänderungen in der zweiten Federungsstufe müssen durch den
Gurtspannzylinder 14 kompensiert werden, sind aber aufgrund der kurzen Wege generell sehr gering und stellen in der Praxis kein Problem dar.
Die Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch den Laufwagen 3 bzw. 4 mit deaktivierter zweiter Federungsstufe, erkennbar an den eingefahrenen Kurzhubzylindern 15 und 15' mit dem Zylinderhub, welcher der Einbaulänge EB entspricht. Die Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch den Laufwagen 3 bzw. 4 auf Höhe eines
Kurzhubzylinders 15 bzw. 15'. Erkennbar ist hier die Zwischenschwinge 20, die in der Gabel der Achsschwinge 19 gelagert ist. Dahinter folgt die Pendelachse 18. In der gezeigten Darstellung ist auch der Abstand um den Kurzhub K zwischen der
Zwischenschwinge 20 und dem Laufwagenrahmen 17 erkennbar, d.h. der Laufwagen 3 bzw. 4 ist in der zweiten Federungsstufe aktiv. Über den Zylinderhub kann ggf. eine Seitenneigung gesperrt werden, sofern dies gewünscht ist.
Die Fig. 17 zeigt einen weiteren Schnitt durch den Laufwagen 3 bzw. 4 gemäß Fig. 16 auf Höhe eines Kurzhubzylinders 15 bzw. 15'. Erkennbar ist hier wiederum die Zwischenschwinge 20, die in der Gabel der Achsschwinge 19 gelagert ist, wonach die Pendelachse 18 folgt. Hier ist der Kurzhubzylinder 15 jedoch eingefahren und die Zwischenschwinge 20 liegt am Laufwerksrahmen 17 an, d.h. die zweite
Federungsstufe ist inaktiv. In diesem Zustand, wenn die Zwischenschwingen 20 am Laufwerksrahmen 17 anliegen, ist es sinnvoll, die Auflage formschlüssig auszuführen (hier leichte Keilform), um die Zwischenschwinge 20 bei hohen Lasten abzustützen, vor allem um Seitenkräfte abzufangen.
Die Fig. 18 zeigt die Laufwerkseinheit 1 , die an einem weiteren Hauptrahmen 21 angebracht ist. Dieser über einen Drehkranz 22 mit einem Zwischenrahmen 23 verbunden. Die Laufwerkseinheit 1 ist in angewinkelter Lage gezeichnet, um darzustellen, dass durch den Schwingrahmen 2 gleichzeitig ein Anschlag gegen zu weites Durchpendeln gegeben ist. Der besondere Vorteil besteht darin, dass das Laufwerk nicht umschlagen kann. Die Fig. 19 zeigt die Laufwerkseinheit 1 an einem Zwischenrahmen 23 mit
Drehkranz 22 zur Verwendung als Lenkachse. Die Lenkung kann bspw. über Zylinder oder einen Antrieb im Drehkranz erfolgen.
Die Fig. 20 zeigt eine weitere Variante eines Laufwagens 24 in einer
Seitenansicht. Dieser Laufwagen 3 bzw. 4 weist einzeln angelenkte Pendelachsen 18 an Einzelschwingen 25 auf, die jeweils an einem Drehpunkt b gelagert sind und durch einen Kurzhubzylinder 26 für jede Einzelschwinge 25 bewegt bzw. abgefedert sind. Mit diesem Prinzip kann fast der gleiche Effekt erzielt werden wie mit der Variante, die zuvor erläutert wurde. Der Vorteil besteht darin, dass auch mit drei oder zwei
Pendelachsen das Prinzip der doppelten Federung darstellbar ist. Die schematische Perspektivansicht der Fig. 21 zeigt die Variante des
Laufwagens 24 gemäß Fig. 20 von unten.
Die schematische Perspektivdarstellung der Fig. 22 zeigt den Grundaufbau einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Laufwerks, hier eines
Gurtbandlaufwerkes 100, mit einem flexiblen Gurt 31 , der einer Übertragung von Antriebskräften eines Fahrzeuges (nicht dargestellt) auf den Boden und zum Abstützen der Fahrzeuglast dient. Wahlweise kann der Gurt 31 aus einem flexiblen Material wie bspw. verstärktem Kunststoff oder auch aus Stahlgliedern bestehen, die mittels drehbarer Bolzen verbunden sind.
Das gesamte Gurtbandlaufwerk 100 ist pendelnd um eine Tragachse 30 aufgehängt. Neben den grundsätzlich erforderlichen Elementen für das Laufwerk 100 wie ein Abtriebsgetriebe 32, ein Antriebsrad 33, ein Tragrahmen 34, eine vordere Umlenkachse 36 und diversen Tragrollen 37, zeichnet sich dieses Laufwerk insbesondere durch eine zusätzliche Momentenstütze 35 aus, mittels derer das Laufwerk 100 gegen die Tragachse 30 abgestützt wird, wodurch alle wirksamen Drehmomente aufgrund der eingebrachten Antriebsleistungen weitgehend abgestützt werden können. Die Wirkung der Momentenstütze 35 gilt nicht nur für derartige
Gurtbandlaufwerke 100, sondern lässt sich weitgehend auf alle anderen Laufwerke ähnlichen Aufbaus mit Stahlgliederkette o. dgl. übertragen.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 23 verdeutlicht den mechanischen Aufbau und die Wirkungsweise der Momentenabstützung. Erkennbar ist hier der Tragrahmen 34, der an der Tragachse 30 um deren Drehachse AT pendelnd aufgehängt ist. Weiter ersichtlich ist das Abtriebsgetriebe 32 mit seiner zentralen Achse Aa, wie es über die Lagerstellenbereiche 5a und 5b des Tragrahmens 34 frei drehbar in den Tragrahmen 34 eingebunden ist. Da das Abtriebsgetriebe 32 frei drehbar im Tragrahmen 34 gelagert ist, ist zur AbStützung eines durch das Getriebe 3 erzeugten Drehmoments eine zusätzliche Halterung erforderlich, die hier durch die
Momentenstütze 35 gebildet ist, welche das Antriebsgetriebe 3 gegen die Tragachse 30 gegen Verdrehen abstützt.
Bei der Auslegung der Lagerstellenbereiche 5a und 5b des Tragrahmens 34 sind die Gurt- und Achslasten sowie die auftretenden Drehzahlen zu berücksichtigen. Gehäuseseitig kann z.B. eine Gleitlagerung gewählt werden, da sich das Gehäuse 3 ja nur im Bereich des Pendelbereichs des Laufwerkes 100 bewegen kann, bspw. um Verdrehwinkel von ca. +/- 10°. Übernimmt auf der Abtriebsseite die Abtriebswelle auch die tragende Achsfunktion, ist ein Rollenlager für die Anbindung zu wählen, da hier bei entsprechend höheren Fahrgeschwindigkeiten auch relativ hohe Drehzahlen auftreten können.
Die schematische Seitenansicht der Fig. 24 soll die Wirkungsweise der Momentenabstützung verdeutlichen. Eine durch das Abtriebsgetriebe 32 erzeugte Zugkraft Fz, die das Gurtband 31 am Boden abstützt, bewirkt wiederum ein
Drehmoment des Laufwerkes ML um die Drehachse der Tragachse AT. Durch den Aufbau der Zugkraft Fz entsteht gleichzeitig am Gehäuse des Abtriebsgetriebes 32 das Gehäusemoment MG und würde das Getriebe 3 in Drehung versetzen. Dies wird jedoch durch die Momentenstütze 35 verhindert, indem diese durch die AbStützung der entstehenden Stützkraft FMs an der Tragachse 30 das Abtriebsgetriebe 32 fixiert und gleichzeitig damit ein Stützmoment Ms erzeugt, das dem Laufwerksmoment ML entgegen wirkt. Bilden die Wirklinienabstände zwischen dem Stützhebel an der Tragachse LMT und dem Stützhebel am Gehäuse LMA mit dem Tragrahmen 34 und der Momentenstütze 35 ein Parallelogramm, sowie die Wirklinienabstände des Hebels Laufwerk LL und des Radius Antriebsrad Ra mit dem Tragrahmen 34 und dem Abstand Tragachse zu Antriebsrad AL * ebenfalls ein Parallelogramm, heben sich die beiden Momente ML und Ms gegenseitig auf. Das bedeutet, dass eine normalerweise auftretende Stützkraft Fs gegen Null geht und die Gewichtsverteilung auf die
Aufstandslänge AL gleichmäßig gehalten wird.
Werden der Antriebsraddurchmesser oder der Hebel des Laufwerks LL verändert, kann durch entsprechende Anpassung der Stützhebel an der Tragachse LMT und am Stützhebel des Abtriebgetriebes LMA wieder ein Ausgleich der Momente des Laufwerks ML und der Stützmomente Ms erzeugt werden. Durch die Gestaltung als Parallelogramm oder annäherndem Parallelogramm bleibt durch das Auf- und
Abpendeln des Laufwerks 100 um die Tragachse 30 die Wirkungsweise weitgehend unbeeinflusst.
Die schematische Schnittdarstellung der Fig. 25 durch das Antriebsrad 33 mit Abtriebsgetriebe 32 verdeutlicht zudem den Gurt 31 , die Lagerbereiche 34a und 34b des Tragrahmens sowie die zentrale Achse des Antriebs Aa. Weiterhin ist ein über diese Achse gewählter zentraler Eintrieb Ez erkennbar..
In diesem Beispiel ist der Eintrieb Ez zentral in die Achse des Antriebs Aa gelegt. Somit ist auch keine Hebellänge für eine Stützkraft eines Eintriebsmoments mehr gegeben, d.h. das Laufwerksmoment ML wird nicht wesentlich beeinflusst und das Übersetzungsverhältnis des Abtriebsgetriebes 32 ist unerheblich für die Funktion der Momentenabstützung.
Die schematische Perspektivdarstellung der Fig. 26 zeigt eine weitere
Ausbildung eines Gurtbandlaufwerkes 100 mit erfindungsgemäßer
Momentenabstützung. Bei dieser Variante ist zwischen der Tragachse 30b und dem Tragrahmen 34c eine Federungsschwinge 38 zwischengeschaltet, um das Laufwerk 100 als solches zu federn. Um keine Auswirkungen durch die Einfederung auf das Stützmoment zu bekommen, wird die Stüzkraft parallel zur Federungsschwinge 38 über den Umlenkhebel 39 und die tragachsenseitige Momentenstütze 40 auf die Tragachse 30b übertragen. Das Abtriebsgetriebe 32a (hier mit versetztem Eintrieb dargestellt) wird durch die Momentenstütze 35a am Umlenkhebel 39 abgestützt. Vorteilhaft ist hier, dass durch die Umlenkung ohne Beeinflussung der
Wirkweise die geometrische Gestaltung der Hebelage frei wählbar ist. Ist z.B. über der Tragachse zu wenig Platz kann die Momentenstütze 35 nach unten verlegt werden oder umgekehrt. Die schematische Perspektivansicht der Fig. 27 zeigt das in Fig. 26
beschriebene Laufwerk 100 ohne Gurt 31 zur besseren Übersicht. Erkennbar ist hier insbesondere, dass die Achse des Umlenkhebels 39 mit der Achse der
Federungsschwinge As identisch ist.
Die Seitenansicht der Fig. 28 zeigt das in Fig. 26 beschriebene Laufwerk 100 von der Aussenseite und verdeutlicht die Funktion der Federung. Hier schwingt die Federungsschwinge 38 um die Achse der Federungsschwinge As im Tragrahmen 34c und wird gleichzeitig durch die Federungszylinder 41 gegen den Tragrahmen 34c abgestützt. Die über die Drehachse AT angebundene Tragachse 30b ist damit vom Laufwerk entkoppelt. Hinsichtlich dieser Art der Federung ist jedoch zu erwähnen, dass sie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die weitere schematische Seitenansicht der Fig. 29 zeigt nochmals das in Fig. 26 beschriebene Laufwerk 100 und dessen Wirkungsweise. Hier ist ersichtlich, dass hier zwei Parallelogramme gebildet sind; zum einen aus dem Abtriebsgetriebe 32a und dem Umlenkhebel 39 mit der Momentenstütze 35a und dem Tragrahmen 34c, mit den Gelenkpunkten Anlenkpunkt am Getriebegehäuse MA, dem oberen Anlenkpunkt des Umlenkhebels Mu, der Lagerung des Getriebes um die Achse des Getriebes Aa im Tragrahmen 34c und der Achse der Federungsschwinge As. Weiterhin ist hier das Parallelogramm aus der Federungsschwinge 38 und der tragachsenseitigen
Momentenstütze 1 1 mit dem Umlenkhebel 39 und der Tragachse 30b erkennbar, mit den Gelenkpunkten der Achse der Federungsschwinge As, dem unteren Anlenkpunkt des Umlenkhebels Mu*, der Drehachse der Tragachse AT und dem Anlenkpunkt der Momentenstütze an der Tragachse MT.
Die Ausbildung der Hebellängen wird letztlich wieder durch die Ausgestaltung vom Antriebsraddurchmesser, des Hebels für das Laufwerk LL und der Position des Eintriebes und der dadurch erforderlichen Längenkorrekturen bestimmt. Die weitere schematische Perspektivdarstellung der Fig. 30 zeigt eine weitere Ausbildung eines Gurtbandlaufwerkes 100 mit einer erfindungsgemäßen
Momentenabstützung. Dargestellt ist hier ein Laufwerk 100 in Form eines Dreieckes, bei dem das Antriebsrad 33 auf einer gefederten Antriebsschwinge 45 gelagert ist. Vorteilhaft bei dieser Gestaltung ist, dass der Unterwagen 43, welcher über die Pendelpunkte P an die Antriebsschwinge 45 angelenkt ist, bei deren Einfederung im Tragachsenrahmen 44 den Abstand zum Antriebsrad 33 kaum verändert. Der Gurtumfang des Gurtes 31 um die vordere Umlenkachse 36 und die hintere
Umlenkachse 36a sowie dem Antriebsrad 33 bleibt somit auch nahezu konstant und vom Einfederweg unbeeinflusst. In der Darstellung ist das Laufwerk an eine beliebige Tragachse 42 angeflanscht. Nachteilig wäre jedoch, dass durch eine aufgebrachte Zugkraft die Federungsschwinge beeinflusst wird, was aber hier auch durch eine Momentenstütze kompensiert werden kann. Eine solche Laufwerksvariante ist vor allem für schwere Erntemaschine wie Mähdrescher geeignet, bei denen ein großer Einbauraum zur Verfügung steht und/oder eine große Bodenfreiheit erwünscht ist, so dass das obere Antriebsrad 33 problemlos untergebracht werden kann.
Die Perspektivansicht der Fig. 31 zeigt das in Fig. 30 beschriebene Laufwerk 100 von der Innenseite. Erkennbar ist hier der Tragachsrahmen 44 mit seiner Flanschfläche an eine beliebige Tragachse, der Gurt 31 , die Umlenkachsen 36 und 36a mit den Tragrollen 37. Weiterhin ist das Antriebsrad 33 auf einem Abtriebsgetriebe 32b erkennbar, welches wieder drehbar in der Antriebsschwinge 45 gelagert und über die Momentenstütze des Dreieckslaufwerks 46 abgestützt werden muss.
Hier ist ein Abtriebsgetriebe mit seitlichem Eintrieb dargestellt. Das
Abtriebsgetriebe kann aber auch ein nahezu beliebiger anderweitig gestalteter Antrieb sein, z.B. ein Getriebe mit Hydromotor o. dgl.. Wichtig ist hierbei lediglich, dass die Antriebseinheit frei drehbar gelagert ist und über eine Stütze gehalten wird.
Die schematische Perspektivdarstellung der Fig. 32 zeigt das in Fig. 30 beschriebene Laufwerk 100 ohne Gurt zur besseren Übersicht, so dass hier die Achse der Antriebsschwinge AAs um den Tragachsenrahmen 44 erkennbar ist. Die Darstellung der Fig. 33 zeigt das in Fig. 30 beschrieben Laufwerk 100 im
Bereich des Antriebes 3b und dessen Anordnung. Ersichtlich ist hier der
Tragachsenrahmen 44 und die Antriebsschwinge 45 die um die Achse der Antriebsschwinge AAs im Tragachsenrahmen 44 drehbar gelagert ist und
gegenüberliegend mit den Federungszylindern 41 wiederum gegen den
Tragachsenrahmen 44 abgestützt wird. Weiter ist zu erkennen, wie das
Abtriebsgetriebe 32b in den Lagerbereichen der Antriebsschwinge 45a und 45b drehbar gelagert ist. Gegen ein Verdrehen des Abtriebsgetriebes 32b ist die
Momentenstütze 46 über den Anlenkpunkt der Momentenstütze am Tragrahmen MT am Tragachsenrahmen 44 und den Anlenkpunkt der Momentenstütze am
Abtriebsgetriebegehäuse MA am Abtriebsgetriebe 32b angelenkt.
Ein besonderer Vorteil dieser Variante besteht darin, dass der Antrieb und die Federung eines Laufwerkes kompakt zusammengefasst werden können.
Die schematische Seitenansicht der Fig. 34 zeigt das in Fig. 30 beschriebene Laufwerk 100 und verdeutlicht nochmals die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Momentenabstützung. Durch die über das Antriebsrad 33 in den Gurt 31 eingebrachte Zugkraft Fz und den Hebel des Gurtabstandes LG, wird in der Antriebsschwinge 45 ein Moment MAs um die Achse der Antriebsschwinge AAs erzeugt. Um die Zugkraft Fz aufzubringen, entsteht auch am Gehäuse des Abtriebsgetriebes 32 ein
entsprechendes Moment MG, das wiederum abgestützt über die Momentenstütze 46 auf den Tragachsenrahmen 44 wirkt; daraus resultiert dann wiederum ein
Gegenmoment zu MAS in der Antriebsschwinge. Werden die Hebellängen für die Stützhebel am Tragrahmen LMT und Stützhebel am Gehäuse Abtriebsgetriebe LMA entsprechend dem Antriebsraddurchmesser Ra und dem Gurtabstand LG abgestimmt, bleibt die Einfederung der Antriebsschwinge 45 von einer Zugkraft Fz unbeeinflusst.
Für das Fahrverhalten eines Fahrzeugs ist es wichtig, dass durch die Zugkraft Fz keine Beeinflussung des Einfederweges stattfindet. Der Vorteil hieraus ist ein ruhiges Fahrverhalten, welches z.B. wichtig ist für eine genaue Schneidwerksführung bei Mähdreschern.
Die schematische Perspektivansicht der Fig. 35 zeigt eine mögliche
Ausführungsvariante eines Antriebsrades mit zwei voneinander getrennten
Grundfunktionen. Einerseits dient das Antriebsrad dem Antrieb eines beliebigen Gurtbandes über einen Antriebsradkern 50, der entsprechend der Antriebsstollen des Gurtes gestaltet ist. Weiterhin sind beidseits des Antriebsradkerns 50 jeweils Laufrollenbereiche 51 und 51 a angeordnet, die um die Mittelachse MAc frei drehbar gelagert sind.
Der besondere Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass bei sehr flachen Laufwerken (siehe Fig.1 ) das Antriebsrad an Stelle einer meist hinteren Antriebsrolle angeordnet werden muss und somit auch Stützlasten durch das Antriebsrad aufgenommen werden müssen.
Die beiden Ansichten der Fig. 36 zeigen das Antriebsrad aus Fig. 35 nochmals in Seitenansicht (rechts) und Draufsicht (links). Der Durchmesser D des gesamten Antriebsrades ist über den Antriebsbereich BA und den Laufrollenbreich BL und BL * praktisch gleich bzw. wenn erforderlich entsprechend den Angaben des Gurtherstellers angepasst. Die Breite der Bereiche richtet sich ebenfalls nach der jeweiligen
Ausführung des Gurtes. Je breiter ein Gurt ist, desto wichtiger ist es, dass der Laufrollenbereich den Gurt sicher gegen eingebrachte Lasten abstützt. Ein Vorteil ist auch, dass, wenn das Antriebsrad hinten als Umlenkrolle eingesetzt ist, sich ein großer Umschlingungswinkel ergibt und viele Antriebsstollen eines Gurtbandes im Eingriff sind, was die Kraftübertragung wiederum vereinfacht und verbessert.
Die Schnittansicht der Fig. 37 zeigt das Antriebsrad aus Fig. 35. Die
Trennstellen T und T* zeigen schematisch die drehbaren Verbindungen zwischen dem Antriebsradkern 50 und den Laufrollenbereichen 51 und 51 a.
Für die Funktion ist vor allem wichtig, dass die Laufrollenbereiche 51 und 51 a sich gegen das Antriebsrad verdrehen können und somit kein Reibschluss zwischen dem Gurt und dem Antrieb stattfindet, der aufgrund des dadurch verursachten verstärkten Gurtverschleißes zu vermeiden ist. Da die Relativbewegung zwischen Antriebsradbereich 20 und Laufrollenbereichen 51 und 51 a für die Ausführung der Funktion aber sehr gering ist, kann bei der Lagerung auf eine einfache Gleitlagerung zurückgegriffen werden. Grundsätzlich könnte beispielsweise auch eine Art Drehkranz als Lagereinheit eingesetzt werden.
Der Detailschnitt der Fig. 38 zeigt schematisch den Bereich einer Trennstelle. Am Antriebskern 20 werden z.B. die Laufrollenfelgen 52, die einen Gleitbereich G aufweisen, mit Hilfe eines mittels Schrauben S montierbaren Halterings 54 gehalten. Auf den Laufrollenfelgen 52 können dann für die Laufrollenfunktion optimale
Beschichtungen 53 aufgebracht werden. Der Gleitbereich G kann auch als Rollenlagerung oder dgl. ausgeführt werden. Wichtig ist dabei die sichere und stabile Übertragung der Belastungskräfte in den Antriebsradkern 50 bei einer leichtgängigen Verdrehbarkeit zueinander.
Vorteilhaft ist auch eine möglichst flache Bauform der Lagerung, damit nicht unnötig Platz vergeudet wird, der z.B. für Antriebsgetriebe dringend benötigt wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen
Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.
Bezugszeichenliste
1 Laufwerksachse als Kompletteinheit
2 Schwingrahmen mit Antrieb
3 Laufwagen links
4 Laufwagen rechts
5 Gurtband links
6 Gurtband rechts
7, 7' Federungszylinder
8 Hauptrahmen eines beliebigen Fahrzeugs
9 Antriebsrad, Antriebsrolle
10 Umlenkachse, Umlenkrolle
1 1 Antriebsmechanik
12 Tragrollen, Stützrollen
13 Spannachse
14 Spannzylinder
15, 15' Kurzhubzylinder
16 Umlenkrollen
17 Laufwagenrahmen 18 Pendelachsen
19 Achsenschwinge
20, 20' Zwischenschwinge
21 weiterer Hauptrahmen eines beliebigen Fahrzeugs
22 Drehkranz
23 Zwischenrahmen
24 Laufwagenrahmen (Einzelaufhängung)
25 Einzelschwinge
26 Kurzhubzylinder (Einzelschwinge)
30 Tragachse
30b Tragachse, gefederte Variante
31 Gurtband, Gurt
32 Abtriebsgetriebe
32a Abtriebsgetriebe mit außermittigem Eintrieb
32b Abtriebsgetriebe für Dreieckslaufwerk
33 Antriebsrad
34 Tragrahmen
34a Lagerstelle am Tragrahmen
34b getriebeseitige Lagerstelle am Tragrahmen
34c Tragrahmen, gefederte Variante
35 Momentenstütze
35a getriebeseitige Momentenstütze
36 vordere Umlenkachse
36a hintere Umlenkachse
37 Tragrollen
38 Federungsschwinge
39 Umlenkhebel
40 tragachsenseitige Momentenstütze
41 Federungszylinder
42 Tragachse mit Schaltgetriebe
43 Unterwagen
44 Tragachsenrahmen
45 Antriebsschwinge
45a Lagerstelle in der Antriebsschwinge
45b getriebeseitige Lagerstelle in der Antriebsschwinge 46 Momentenstütze, Dreieckslaufwerk
50 Antriebsradkern
51 Laufrollenbereich, außen
51 a Laufrollenbereich, innen
52 Laufrollenfelge
53 Beschichtung
54 Haltering
100 Gurtbandlaufwerk A, A' Anlenkpunkte Schwingrahmen am Hauptrahmen
Aa zentrale Achse Antrieb
AT Drehachse der Tragachse
AL Aufstandslänge Laufwerk
AL * Abstand Tragachse zum Antriebsrad
As Achse Federungsschwinge
AAS Achse Antriebsschwinge
D Drehpunkt Pendelachse Laufwagen
FA Antriebskraft
Fz Zugkraftresultierende, Zugkraft
Fs Stützkraft
FMs Kraft Momentenstütze
FR Fahrtrichtung
α Winkel 1
ß Winkel 2
S, S' Umlenkrollenabstand zum Boden
δ, δ' Ein- und Auslaufwinkel
L1 Aufstandslänge kurz
L2 Aufstandslänge maximal
LMT Länge Stützhebel an der Tragachse
LMA Länge Stützhebel am Gehäuse des Abtriebsgetriebes
LL Hebel Laufwerk
LG Hebel Gurtabstand
B, B' Drehpunkte Zwischenarme
BA Breite Antriebsbereich
BL Breite Laufrollenbereich BL * Breite Laufrollenbereich
C, C Drehpunkte Achsenschwingen
D Antriebsraddurchmesser
G Gleitbereich
M, M' Drehachse der Pendelachsen
MA Anlenkpunkt Momentenstütze am Abtriebsgetriebegehäuse
MT Anlenkpunkt Momentenstütze an der Tragachse
My Anlenkpunkt Umlenkhebel oben
Mu* Anlenkpunkt Umlenkhebel unten
ML Moment Laufwerk
MG Moment Getriebegehäuse
Ms Stützmoment
MAs Moment Antriebsschwinge
MAc Mittelachse
EB Einbaulänge
Ez Eintrieb zentral
K Kurzhub
P Pendelpunkt
Ra Radius Antriebsrad
S Schraubenbereich
T Trennstelle 1
T* Trennstelle 2
X Formschluss
b Drehpunkt Einzelschwinge
W Wirklinie

Claims

An s p r ü c h e
Gurtbandlaufwerk (100), insbesondere für eine Laufwerksachse (1 ) eines Landfahrzeugs mit zwei Gurtbandlaufwerken (100), das mindestens eine äußere Umlenkrolle (10, 16) und eine Antriebsrolle (9) oder zwei äußere Umlenkrollen (10, 16) sowie eine zwischen diesen und oberhalb der
Umlenkrollen (10, 16) angeordnete Antriebsrolle (9) aufweist, über deren Umfang ein Endlos-Gurtband (5, 6, 31 ) abrollt, und das mindestens eine unterhalb der Antriebsrolle (9) befindliche, beweglich und/oder gefedert und/oder gedämpft aufgehängte Stützrolle (12) zur AbStützung eines bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen (10, 16) bzw. der äußeren Umlenkrolle (10, 16) und der Antriebsrolle (9) aufweist, wobei zumindest die äußeren Umlenkrollen (10, 16) und die wenigstens eine
Stützrolle (12) einem, um eine horizontale und senkrecht zur Laufrichtung (FR) des Gurtbandlaufwerks (100) bzw. des Landfahrzeugs angeordnete
Schwenkachse (D) beweglichen Laufwagen (3, 4) und/oder Tragrahmen (24, 34) zugeordnet sind, der gelenkig mit einem Hauptrahmen (21 ) des
Landfahrzeuges verbunden oder an einem Schwingrahmen (2) angeordnet ist, welcher federnd und/oder gedämpft mit dem Hauptrahmen (21 ) des
Landfahrzeugs verbunden ist, und wobei die Aufhängungen der wenigstens einen Stützrolle (12) am Laufwagen (3, 4) und/oder Tragrahmen (24, 34) des Gurtbandlaufwerks (100) bzw. jedes der beiden Gurtbandlaufwerke (100) und/oder des gemeinsamen Schwingrahmens (2) der Laufwerksachse unabhängig voneinander gefedert und/oder gedämpft sind und/oder wobei der Tragrahmen (24, 34) über eine Momentenabstützung (40, 46) gegen ein rahmenfestes Bauteil des Fahrzeuges abgestützt ist.
Gurtbandlaufwerk nach Anspruch 1 , bei dem die Momentenabstützung (40, 46) eine gelenkige Verbindung zwischen einem nahe der Antriebsrolle (9) befindlichen Rahmenabschnitt des Tragrahmens (24, 34) und einer Tragachse des Fahrzeugrahmens (21 ) herstellt.
Gurtbandlaufwerk nach Anspruch 1 , bei der je Laufwagen (3, 4) zwei oder mehr Stützrollen (12) gleicher oder unterschiedlicher Größe zur AbStützung des bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen (10, 16) vorgesehen sind.
4. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Stützrollen (12) jeweils über eine Schwingenlagerung (19) am Laufwagen (3, 4) federnd und/oder gedämpft abgestützt und gelagert sind.
5. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Drehachsen der Stützrollen (12) innerhalb einer senkrecht zur Fahrtrichtung (FR) des Landfahrzeugs befindlichen Ebene schwenkbeweglich angeordnet sind.
6. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Stützrollen (12) höhenverstellbar angeordnet sind und für eine Straßenfahrt gegenüber den äußeren Umlenkrollen (10, 16) zur Reduzierung der wirksamen Auflagefläche des bodenseitigen Gurtbandabschnitts absenkbar sind.
7. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Antriebsrollen (9) jeweils drehbar im Schwingrahmen (17) gelagert sind, der gefedert und/oder gedämpft am Hauptrahmen (21 ) des Landfahrzeugs aufgehängt ist.
8. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Antriebsrollen (9) jeweils über ein Differenzialgetriebe mit einem Verbrennungs- oder
Elektromotorantrieb oder mit einem Hydrostatantrieb verbunden sind.
9. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Antriebsrollen (9) jeweils direkt über hydrostatische Fahrantriebe oder über Elektroantriebe angetrieben sind.
10. Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Achse über einen Portaldrehkranz mit dem Hauptrahmen des Landfahrzeugs verbunden ist.
1 1 . Gurtbandlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die Teil eines
Landfahrzeugs mit zwei, drei oder mehr Achsen mit daran angeordneten Gurtbandlaufwerken (100) und/oder gummibereiften Rädern ist.
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