NOPENS GERHARD (DE)
STINNES WOLF-WALTER (DE)
NOPENS GERHARD (DE)
EP0251255A2 | 1988-01-07 | |||
GB991248A | 1965-05-05 | |||
US2337074A | 1943-12-21 | |||
US2748827A | 1956-06-05 | |||
EP0251255A2 | 1988-01-07 |
Ansprüche 1. Raupen- oder Ketenfahrzeug mit zwei jeweils um mindestens zwei Umlenkräder (2) umlaufenden, biegsamen Bändern insb. Ketten (1), auf deren Außenseiten gleichgroße, kubische Klötze (4) dicht an dicht aufgesetzt und befestigt sipd, so dass jeweils die zwei senkrechten, zueinander parallelen, benachbarten Seitenflächen (12) jedes Klotzes an den Seitenflächen benachbarter Klötze anliegen, wenn das Band/Kette (1) sich zwischen den Umlenkrädern (2) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Band/Kette (1 ) über ihre gesamte Länge außenseitig von einem gummielastischen Mantel (3) als Hülle umgeben ist, dessen Außenseite die Lauffläche (6) bildet, und dass der Innenraum (13) des Mantels (3) luftdicht abgeschlossen ist und unter Überdruck steht. 2. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (3) mit seinen zwei Seitenwänden (9) das Band/die Kete (1) seitlich umgreift. 3. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klötze (4) von einem inneren, reckfreien Band/Kette (1) gehalten sind, an dem der innere Rand jeder Mantelseitenwand (9) befestigt, insbesondere anvulkanisiert, angeklebt oder angeschweißt ist. 4. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Band/Kette (1) aufgesetzten Klötze (4) zur jeweiligen Nachbarfläche quer zum Band eine Abschrägung (11) dergestalt aufweisen, dass das tragende Band/Kette (1) bei der Umlenkung über dem Umlenkrad (2) sich der Biegung anpasst. 5. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Band/Kette (1 ) über drei oder mehrere spurgleicher Umlenkräder (2) zugeführt ist, so dass vor und/oder hinter den zwei jeweils aufliegenden Rädern (2) eine oder mehrere schräge Ebenen bestehen. 6. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere solcher Raupenfahrzeuge als Unterflureinheiten zentral gesteuert unter Lastwagen angeordnet sind, so dass der Bodendruck des Lastwagens entsprechend verringert ist. 7. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass deren rechte und linke Raupe auf unterschiedliche Ebenen absenkbar sind. 8. Raupen- oder Ketenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Federelemente dergestalt in die Radaufhängung(en) der Umlenkräder (2) eingebaut sind, dass das Band/Kette (1) immer unter Spannung steht. |
Die Erfindung betrifft ein Raupen- oder Kettenfahrzeug mit zwei jeweils um mindestens zwei Umlenkräder umlaufenden, biegsamen Bändern insb. Ketten, auf deren Außenseiten gleichgroße, kubische Klötze dicht an dicht aufgesetzt und befestigt sind, so dass jeweils die zwei senkrechten, zueinander parallelen, benachbarten Seitenflächen jedes Klotzes an den Seitenflächen benachbarter Klötze anliegen, wenn das Band/Kette sich zwischen den Umlenkrädern befindet.
Aus der EP 0 251 255 A2 ist ein Raupenfahrzeug mit einer Raupe bekannt, deren zwei Raupen dicht aneinander sitzende Klötze aufweisen. Im Bereich der Umlenkräder bilden die Klötze sich nach außen öffnende Spalten, in die Sand und Steine eindringen können, die zu einem hohen Verschleiß der Raupen führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Raupen- oder Kettenfahrzeug der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher Konstruktion und
Handhabung der Verschleiß der Raupe/Kette wesentlich verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Band/Kette über ihre gesamte Länge außenseitig von einem gummielastischen Mantel als Hülle umgeben ist, dessen Außenseite die Lauffläche bildet, und dass der Innenraum des Mantels luftdicht abgeschlossen ist und unter Überdruck steht.
Ein solcher, das Band/die Kette außen umhüllender Mantel schützt das Band/die Kette gegen Fremdkörper, Schmutz, Stein und Sand, so dass der Verschleiß äußerst gering ist. Zudem hat der elastische Mantel eine dämpfende Funktion.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Ferner erhöht der Mantel die Auflagefläche, so dass der Bodendruck geringer ist und damit die Bodenverdichtung vermindert ist. Die Geländegangbarkeit ist wesentlich verbessert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Mantel mit seinen zwei Seitenwänden das Band/die Kette seitlich umgreift, so dass eine statische Konstruktion und ein geschlossener Innenraum geschaffen ist. Hierzu wird auch vorgeschlagen, dass die Klötze von einem inneren, reckfreien Band/Kette gehalten sind, an dem der innere Rand jeder Mantelseitenwand befestigt, insbesondere anvulkanisiert, angeklebt oder angeschweißt ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die auf das Band/Kette aufgesetzten Klötze zur jeweiligen Nachbarfläche quer zum Band eine Abschrägung dergestalt aufweisen, dass das tragende Band/Kette bei der Umlenkung über dem
Umlenkrad sich der Biegung anpasst, und keinen scharfen Knick erleidet, so dass dadurch Material-Ermüdung vermieden wird.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Band/Kette über drei oder mehrere spurgleicher Umlenkräder zugeführt ist, so dass vor und/oder hinter den zwei jeweils aufliegenden Rädern eine oder mehrere schräge Ebenen bestehen, die bei hohen Geschwindigkeiten das Überwinden größerer Hindernisse erleichtert und ein„Festfahren“ in diesen Hindernissen verhindert.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung besteht darin, dass mehrere solcher Raupenfahrzeuge als Unterflureinheiten zentral gesteuert unter Lastwagen angeordnet sind, so dass der Bodendruck des Lastwagens entsprechend verringert ist und seine Gelände-Gängigkeit entsprechend zunimmt, z. B. auf unbefestigten Wegen, Schnee, oder Eis in Polarregionen.
Von Vorteil ist, dass beim Fahrzeug deren rechte und linke Raupe auf
unterschiedliche Ebenen absenkbar sind, so dass diese Fahrzeuge extrem steile Hänge quer zur Steigung befahren können und ggf. sogar als Traktoren eingesetzt werden und konturpflügen können. Ferner wird vorgeschlagen, dass Federelemente dergestalt in die Radaufhängung(en) der Umlenkräder eingebaut sind, dass das Band/Kette immer unter Spannung steht, und so ein Rutschen des Bandes gegenüber dem Antriebsrad verhindert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und wird mit Alternativen im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 eine Seitenansicht der Raupe mit Band/Kette und geschnittenem
Mantel,
Figur 2 einen senkrechten Schnitt durch die Raupe und
Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt durch die Raupe im Bereich eines
Umlenkrades.
Die vorstehende Erfindung beschreibt ein Raupen- oder Kettenfahrzeug, deren umlaufendes biegsames flexibles Band/Kette 1 über zwei
hintereinanderliegende, spurgleiche Umlenkräder 2 mit Drehachse 15 ohne zusätzlich unterstützendes Laufwerk läuft, wobei das Band/die Kette oder Raupe 1 durch einen geschlossenen Endlos-Schlauch, bzw. -Reifen als Mantel 3 eingeschlossen ist, so dass die gefertigte Raupe wie ein Autoreifen auf einem Luftkissen läuft. Eine wichtige Komponente der Konstruktion ist das Band/die Kette 1 , das/die sich dank der außen auf das Band/die Kette dicht an dicht aufgesetzten Klötze/Blöcke 4 nicht nach innen durchbiegen kann und damit weitere Stützrollen überflüssig macht. Die zweite wichtige Komponente ist der Mantel 3 bzw. Reifenschlauch 6,9, der ein zusätzlich federndes Luftkissen an der Außenseite des Bandes/der Kette schafft und das Eindringen von Sand und Steinen zwischen den Klötzen/Blöcken 4 und damit Verschleiß verhindert.
In Figur 2 ist zu sehen, wie Lauffläche 6 und Seitenwand 9 des Mantels bzw. Reifenschlauchs mit den Außenseiten des Bandes 1 luftdicht verbunden sind, so dass über ein Ventil normaler Reifendruck in dem Innenraum 13 des
Reifenschlauchs aufgebaut wird. Dadurch wird im Reifen eine pneumatische Federung eingeführt, wodurch sich die Lauffläche 6 kleinsten Unebenheiten anpassen und optimalen Bodenkontakt hersteilen kann, was Bodenhaftung, Seitenführung und Federungsverhalten der Reifenraupe entscheidend
verbessert.
Mantel 3 bzw. Reifenschlauch 6, 9 ist nur über die Außenkanten mit dem
Band/Kette 1 verbunden, so dass der Reifenkörper mit den Klötzen/Blöcken 4 keinen direkten Kontakt hat und sich frei verformen kann. Das Band/Kette 1 bildet den„Boden“ des Reifens. Wird die Reifen-Lauffläche 6 eingedrückt, weichen die Seitenflächen 9 des Reifens nach außen und nicht nach innen aus und können so nicht bei den Rädern in die sich wieder schließenden
Schlitze/Spalten 7 eingeklemmt werden. Bei normalem Betrieb haben die
Klötze/Blöcke 4 nur über das Band/die Kette Kontakt mit dem Mantel 3, so dass auch hier kein Verschleiß eintreten kann. Band/Kette 1 und Lauffläche 6 sind kraftschlüssig über die verformbaren Seitenwände 9 des Raupenreifens verbunden. Gemäß der Verringerung des Bodendrucks sinkt auch der Abrieb auf der Lauffläche der Reifenraupe, so dass die Lebensdauer der Lauffläche des Raupenreifens sich entsprechend erhöht und auf normalen Straßen mehrere hunderttausend Kilometer erreichen kann.
Dazu trägt auch der Einsatz der Hebewalze 8 (Figur 1 ) bei, die bei korrektem Einsatz in Kurven die Lauffläche der Reifenraupe stufenlos verkürzt, so den seitlichen Abrieb auf der Lauffläche erniedrigt und das Lenken mit dem Laufwerk erleichtert, welches wie bei Kettenfahrzeugen durch unterschiedliche
Geschwindigkeit der linken und rechten Raupe des Laufwerks erreicht wird. Vorzugsweise besteht eine automatische, hydraulische Steuerung über ein Differential, Ein vorgeschaltetes Radpaar zum Einlenken wie bei bekannten Halbkettenfahrzeug ist damit überflüssig.
Da die luftdichte Kapselung des Laufwerks durch den Raupenreifen jeglichen Verschleiß zwischen den Klötzen 4 in der Raupe ausschließt, wird die
Lebensdauer des Laufwerks je nach Einsatzfeld um die Faktoren 10 bis 100 verlängert und die Kosten entsprechend verringert. Der geringere Abrieb der Reifenraupe verringert auch den Abrieb auf Straßendecken. Das erfindungsgemäße Reifenraupen-Laufwerk ist keineswegs auf zwei
Umlenkräder 2 pro Raupe beschränkt. Die Bodenfreiheit kann durch größere Räder erhöht werden, was aber die ungefederten Massen erhöht und so die Federungseigenschaften bei höherem Tempo im Gelände verschlechtert. Hier gibt es die Lösung, die Raupe über ein Parallelprogramm mit 4 Rädern und (geschleppten) Längslenkern für die unteren zwei Räder laufen zu lassen. Das erlaubt nicht nur sehr lange Federwege, sondern auch eine beliebig große Bodenfreiheit, die im Gelände ebenfalls von entscheidendem Vorteil ist, weil bei höheren Hindernissen die Raupe nicht frontal, sondern schräg auftrifft und so automatisch nach oben abgelenkt wird.
In steilen Hängen (45°) kann es Vorkommen, dass ein Reifenraupen-Fahrzeug auf einer Konturlinie parallel zum Hang zu kippen droht. In diesem Fall muss die hangseitige Raupe komplett eingezogen sein, während die talseitige Raupe so weit wie möglich ausgefahren ist. Dies lässt sich bei der erfindungsgemäßen Reifenraupe leicht verwirklichen und kann sie geländegängiger machen. Wählt man das Reifenvolumen so groß, dass das Fahrzeug schwimmfähig ist, kann es als Amphibienfahrzeug eingesetzt werden. Mit einem auch im Wasser wirksamen Grobprofil kann so viel Vortrieb erzeugt werden, dass kein zusätzlicher Antrieb (Schraube) benötigt wird. Dabei ist zu beachten, dass die Reifenraupe den nötigen Auftrieb mit einem wesentlich geringeren Reifen-Durchmesser erreicht als etwa acht Einzelräder mit Normalreifen.
Technische Grundlage der vorstehenden„Reifenraupe“ ist gemäß Abbildungen ein nicht reckbares, endloses, breites Band/Kette 1 höchster Zugkraft, welches über zwei Umlenk-Räder 2 in einer Spur läuft und mit dicht an dicht gepackten, inkompressiblen Klötzen/Blöcken 4 sich nicht nach innen bzw. oben durchbiegen kann und somit auf ebenen Flächen mit überall gleichem Druck voll aufliegt.
Der Mantel 3 als Reifenschlauch 6, 9 ist an der Außenseite des reckfreien Bandes/Kette 1 kraftschlüssig so befestigt, dass er luftdicht abgeschlossen ist und über ein Ventil wie ein Reifen aufgeblasen wird, wobei die Klötze/Blöcke 4 in dem unter Druck stehenden Luftraum eingeschlossen sind. Das Band/die Kette 1 besteht aus Stahl oder einem Kohlefaser-Verbundmaterial oder auch aus Gummi mit parallel zur Laufrichtung eingelegten Stahl- oder anderen, geeigneten Kabeln, welche sich praktisch nicht recken können, wobei die Seitenwände 9 direkt an das Band 1 anvulkanisiert sind. Damit entsteht als Mantel 3 ein geschlossener Hohlschlauchreifen, der direkt über die Felge 5 gezogen wird, wobei der Außenteil der Felge abnehmbar sei sollte, um das Aufziehen zu erleichtern.
Die Klötze/Blöcke 4 sind nicht bis zum nächsten Nachbarn voll auf dem Band befestigt, sondern bilden direkt über dem Band eine kleine Lücke durch
Abschrägungen 11 an den Seitenwänden/Seitenflächen 12 der Klötze/Blöcke 4. So wird das Band bei der Umlenkung um die Räder 2 dort nicht geknickt, sondern nur leicht gebogen, was seine Lebensdauer deutlich erhöht.
Die Achsen der Umlenkräder 2 erhalten durch eine verstellbare, starke Feder in Laufrichtung so viel Spannung, dass die Reibung zwischen Band 1 und Felge ausreicht, um das erforderliche Drehmoment zu übertragen, ohne ein Rutschen. Dazu sollten die sich berührenden Oberflächen nicht zu glatt sein.
Je nach Größe der Geschwindigkeits-Differenz der rechten und linken
Reifenraupe wird die jeweilige Walze 8 nach unten gedrückt, um die Länge der Auflagefläche während der Dauer der Kurvenfahrt zu verkürzen.
Die Raupe/das Band/die Kette 1 kann mit eigenem Antrieb als eigene Laufwerks- Einheit mit zwei parallelen Reifenraupen drehbar unter die Ladefläche eines Lastwagens montiert werden, so dass zwei (oder mehr) nicht zu lange
Reifenraupen-Laufwerke mit eigenem Antrieb, unter einen Lastwagen montiert, automatisch den entgegengesetzt gleichen Lenkwinkel haben und damit enge Kurven auch auf schmalen Straßen fahren können.
Die Raupe/das Band/die Kette kann unter einen Anhänger montiert werden als eigene (nicht notwendigerweise drehbare) Einheit durch eine Zapfwelle oder anderweitig vom Zugfahrzeug angetrieben, so dass ein Traktor beim Ziehen des Anhängers nicht mahlen muss, sondern beide rollen und so auch beladen den geringsten Bodendruck ausüben.
Die Raupe/das Band/die Kette rollt in einer weiteren Ausführung über mehr als zwei Räder pro Raupe oder vier Räder pro Laufwerk und ermöglicht so höhere Bodenfreiheit und höheres Tempo in rauem Gelände.
Die linke und rechte Reifenraupe können unabhängig voneinander hoch oder tief gestellt werden, so dass das Fahrzeug parallel zum Hang eine größere
Kippsicherheit erreicht.
Das Volumen des Innenraums 13 der Raupe wird so groß gewählt, dass das Fahrzeug schwimmfähig ist und als Amphibienfahrzeug eingesetzt werden kann, sowie vorzugsweise mit einem Grobprofil, um keinen zusätzlichen Antrieb (Schraube) zu benötigen.
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