Raupenband für ein Raupenfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Raupenband für ein Raupenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Einzelband zur Verwendung bei einem derartigen Raupenband gemäß dem Anspruch 9 sowie ein Raupenfahrzeug mit einem derartigen Raupenband gemäß dem Anspruch 10.

Endlos geschlossene Gurte stellen geschlossen ringförmige Elemente dar, welche z.B. als Raupenbänder bei Raupenfahrzeugen der Fortbewegung des Fahrzeugs dienen können. Derartige Raupenbänder laufen i.Allg. um einen Antrieb und weitere Führungs- bzw. Stützrollen herum, um die Antriebsleistung auf das Raupenband zu übertragen und das Raupenfahrzeug hierdurch fortzubewegen. Hierzu weisen diese Gurte zum einen eine vorbestimmte Elastizität auf, welche z.B. durch die Verwendung eines Elastomermaterials wie z.B. Gummi als Basismaterial des Gurtes erreicht werden kann. Zum anderen weisen diese Gurte üblicherweise in Längsrichtung einen oder mehrere Festigkeitsträger zur Übertragung der Zugkräfte in Laufrichtung des Gurtes auf.

Zu den Raupenfahrzeugen gehören u.a. die Schneeraupenfahrzeuge wie z.B. die

Pistenraupen. Unter einer Pistenraupe wird ein Spezialfahrzeug mit Raupenantrieb bzw. Kettenantrieb für Fahrten im Schnee bzw. auf Schnee verstanden. Diese

Schneeraupenfahrzeuge weisen besondere Raupenbänder auf, die an die Anforderungen der Fortbewegung im bzw. auf dem Schnee besonders angepasst sind. So bestehen diese Raupenbänder aus mehreren Einzelbändern, welche endlos geschlossen, parallel zueinander angeordnet und in Querrichtung zueinander beabstandet sind. In Querrichtung sind die Einzelbänder teilweise mittels sog. Kettenstege miteinander verbunden. Durch die Abstände in Querrichtung zwischen den Einzelbändern wird die Fläche im Schnee, auf der das Gewicht des Schneeraupenfahrzeugs aufliegt, wie z.B. bei Schneeschuhen, vergrößert, so dass ein Einsinken des Schneeraupenfahrzeugs in den Schnee vermieden werden kann. Die Kettenstege dienen neben der Verbindung der Einzelbänder miteinander auch dem Eingriff des Raupenbandes in den Schnee, so dass ein Wegrutschen vermieden werden kann. Die Anzahl, Anordnung und Ausgestaltung der Einzelbänder sowie der Kettenstege kann dabei fahrzeugspezifisch sein.

Als Einzelbänder werden bisher Gewebebänder verwendet, welche als Festigkeitsträger in Längs- und in Querrichtung textiles Gewebe aufweisen. Um eine hohe Zugkraft bei gleichzeitig geringer Dehnung übertragen zu können, müssen sehr dicke und kräftige Gewebelagen eingesetzt werden. Diese Gewebelagen in den Gewebebändern werden dann gebohrt, wahlweise gebuchst, und zur Verschraubung an den Kettenstegen vorbereitet.

Nachteilig ist hierbei, dass Gewebebänder von Natur aus eine vergleichsweise hohe Dehnung aufweisen, da die Gewebelagen bzw. das Gewebematerial vergleichsweise dehnbar ist und durch die Art der Beanspruchung als Fahrzeugraupenkette vergleichsweise hohe Zugkräfte in Längsrichtung wirken können. Um eine hierdurch bedingte Lockerung des Raupenbandes im Betrieb zu vermeiden, muss das Raupenband regelmäßig

nachgespannt werden, was jedoch einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.

Auch kann es innerhalb eines Gewebebandes z.B. aufgrund von Fertigungstoleranzen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zu Streuungen der Dehnung bzw. der Festigkeit kommen. Hierdurch können einige Bereiche des Gewebebandes stärker beansprucht und gedehnt werden als andere Bereiche.

Nachteilig ist auch eine hohe Längs-Biegesteifigkeit der Gewebebänder in Laufrichtung, d.h. in Längsrichtung, bedingt durch den dicken Gewebezugträgerkern der Gewebebänder, der jedoch aufgrund der hohen Beanspruchungen erforderlich ist, um Gewebebänder überhaupt für diese Anwendung verwenden zu können.

Nachteilig ist weiterhin, dass die Dicke der Gewebebänder in der Höhe aufgrund der Anwendung begrenzt sein kann. Ist die Dicke des Kerns des Gewebebandes vorgegeben, kann die Dicke der Deckplatte, die nach außen gerichtet ist und u.a. dem Schutz der Gewebelagen dienen kann, begrenzt sein. Dies kann zu einem schnelleren Verschleiß der vergleichsweise dünnen Deckplatte führen. Ferner kann es zu einer Ablösung der

Deckplatte vom Kern des Gewebebandes kommen; unter Ablösung wird das Fließen des Gummis unter den Verschraubungen hinweg und eine Blasenbildung bzw. ein

Gummiabriss am Festigkeitsträger durch zu geringe Deckplattendicke verstanden.

Nachteilig ist auch, dass die Gewebelagen der Gewebebänder durch das Einbringen der Bohrungen für die Buchsen zur Befestigung der Kettenstege willkürlich geschädigt werden können.

Alle diese Nachteile haben in ihrer Summe den Effekt, dass die Gewebelagen der

Raupenbänder frühzeitig und ungleich verschleißen und vor allem eine technisch nicht beherrschbare und stark streuende Biegelinie in die Kettenstege eingetragen können. Dies kann zu einem frühzeitigen Verschleiß bzw. teilweise sogar zu einem Bruch der

Raupenbänder führen. Hierdurch können der Fahrkomfort und die Fahrsicherheit abnehmen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden, insbesondere die Haltbarkeit der Einzelbänder eines Raupenbandes zu erhöhen.

Insbesondere soll der Verschleiß der Einzelbänder reduziert werden. Insbesondere soll die Streuung in den Dehnungen der Festigkeitsträger, vorzugsweise auf 0,6 - 1,5%, reduziert werden. Insbesondere sollen dickere Deckplatten zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Trennkraft gegen Ablösungen verwendet werden können. Insbesondere soll die Biegeflexibilität der Einzelbänder zur Steigerung der Lebensdauer verbessert werden. Insbesondere soll die Kettenstegbiegung durch feinst angepasste E-Module der Einzelbänder eliminiert bzw. möglichst optimiert werden. Insbesondere soll die

Energieeffizienz verbessert werden.

Die Aufgabe wird erfindungs gemäß durch ein Raupenband für ein Raupenfahrzeug, insbesondere für ein Schneeraupenfahrzeug, mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, ein Einzelband mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 sowie durch ein Raupenfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Raupenband für ein Raupenfahrzeug, insbesondere für ein Schneeraupenfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Einzelbändern, welche endlos geschlossen, parallel zueinander angeordnet und in Querrichtung zueinander beabstandet sind. Mit anderen Worten bilden die Einzelbänder jeweils etwa ringförmige Schlaufen, die um Antrieb-, Führungs- bzw. Stützrollen des Raupenfahrzeugs herum geführt werden können, um die Antriebsleistung auf den Untergrund zu übertragen. Die Einzelbänder sind zumindest teilweise in Querrichtung mittels wenigstens eines

Kettensteges miteinander verbunden.

Das erfindungsgemäße Raupenband ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Einzelband wenigstens einen endlos geschlossenen Festigkeitsträger in Form eines Stahlseils aufweist. Mit anderen Worten werden die bisher üblichen Gewebelagen der Gewebebänder als Raupenbänder durch Stahlseile als Zugträger ersetzt, d.h.

Stahlseilbänder anstelle von Gewebebändern eingesetzt. Dies stellt eine wesentliche Abkehr von der bisherigen Praxis dar, weil bisher lediglich Gewebebänder als

Raupenbänder verwendet wurden.

Die Gewebebänder durch Stahlseilbänder zu ersetzen wurde bisher nicht in Erwägung gezogen und umgesetzt, weil sich die Verbindungstechnik elementar unterscheidet.

Können die Enden eines Gewebebandes dadurch miteinander verbunden werden, dass die Enden überlappend übereinander gelegt und z.B. verschraubt oder mit Bolzen aneinander befestigt werden, ist dies bei Stahlseilen nicht möglich, weil hierdurch lediglich das elastomere Material des Raupenbandes aneinander gedrückt, jedoch keine Verbindung der Stahlseile als Zugträger erreicht werden könnte. Diese Verbindung ist jedoch erforderlich, um die im Betrieb wirkenden Zugkräfte aufnehmen zu können. Hierzu ist bei den erfindungsgemäßen Raupenbändern mit Stahlseilen als Zugträger z.B. eine kraftschlüssige Klemmung der Enden der Zugträger erforderlich, wie sie z.B. aus der WO 2013 174 666 AI für endlos geschlossene Gurte mit Stahlseilen als Zugträger bekannt ist.

Durch den Einsatz von Stahlseilbändern kann die Dehnung der Einzelbänder innerhalb einer engen Dehnungstoleranz (< 0,02%) auf jedes Einzelband individuell durch die Anzahl und den Durchmesser der Stahlseile angepasst werden. Hierdurch kann die

Biegelinie der Kettenstege mittels optimiertem E-Modul der Einzelbänder sehr genau und streuungsarm eingestellt werden, sodass sich die Lebensdauer des Raupenbandes erheblich erhöhen bzw. vervielfachen lässt. Dies kann die Fahrsicherheit erhöhen. Vorteilhaft ist dabei auch, dass ein Stahlseilband im Vergleich zu einem Gewebeband bei gleicher oder sogar geringerer Dehnung einen deutlich dünneren Festigkeitsträger bzw. eine deutlich dünnere Festigkeitsträgerschicht aufweisen kann. Hierdurch kann bei gleicher Höhe bzw. Dicke des Raupenbandes insgesamt die Deckplatte dicker ausgebildet werden, so dass das Stahlseilband deutlich flexibler und somit langlebiger gegen Verschleiß ausgebildet sein kann. Hierdurch kann ferner eine Ablösung der Deckplatte (sog.

Blasenbildung) vermieden werden. Die geringere Dehnung kann auch die Energieeffizienz der Antriebsleistung erhöhen.

Vorteilhaft ist ferner, dass über ein Stahlseilband eine höhere Antriebsleistung übertragen werden kann.

Dabei ist die vorliegende Erfindung auf jede Art von dehnungsarmen Gewebegurtanwendungen übertragbar. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen alle Einzelbänder wenigstens einen endlos geschlossenen Festigkeitsträger in Form eines Stahlseils auf. Hierdurch können die zuvor beschriebenen Vorteile besser genutzt werden, indem diese auf alle Einzelbänder des Raupenbandes übertragen werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Einzelband, vorzugsweise weisen alle Einzelbänder, mehrere endlos geschlossene Festigkeitsträger in Form von Stahlseilen auf. Hierdurch können die Zugkräfte gleichmäßiger übertragen werden, weil sich die Zugkräfte innerhalb eines Einzelbandes auf mehrere Zugträger aufteilen können. Dabei können die Zugträger in der Höhe und bzw. oder Breite des Einzelbandes verteilt angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Zugträger in der Breite des Einzelbandes verteilt angeordnet, d.h. nebeneinander, um die Dicke des Einzelbandes möglichst gering halten zu können.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen wenigstens zwei Einzelbänder eine unterschiedliche Anzahl von Stahlseilen und bzw. oder unterschiedliche Stahlseile auf. Auf diese Weise können die Einzelbänder entsprechend ihrer Belastung, welche sehr unterschiedlich sein kann, ausgebildet werden, um das jeweils erforderliche Widerstandsmoment bzw. die jeweils erforderliche Steifigkeit aufzuweisen, die in diesem Bereich des Raupenbandes erforderlich sein kann. Hierzu kann sowohl die Anzahl und bzw. oder die Anordnung der Stahlseile in den Einzelbändern variiert werden als auch die Ausgestaltung der Stahlseile z.B. hinsichtlich ihres Querschnitts.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Einzelband ein elastomeres Material auf, in welches das Stahlseil eingebettet ist. Hierdurch kann die Flexibilität bzw. Elastizität des Einzelbandes erreicht werden. Auch kann das Stahlseil auf diese Weise vor äußeren Einflüssen wie z.B. Feuchtigkeit geschützt werden, um z.B. Korrosion zu vermeiden. Ferner kann das elastomere Material das Stahlseil vor

Beschädigungen schützen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Einzelband eine elastomere Deckplatte auf, welche stoffschlüssig mit dem elastomeren Material verbunden und in einer Höhe zur Außenseite des endlosgeschlossenen Raupenbands hin angeordnet ist. Diese Deckplatte kann die darunter liegende elastomere Schicht des Raupenbandes schützen. Die Deckplatte kann ferner hinsichtlich z.B. ihres Materials auf diesen Zweck hin optimiert ausgestaltet werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist wenigstens ein

Einzelband wenigstens eine Querarmierung auf, welche sich in der Querrichtung erstreckt und welche in einer Höhe oberhalb und bzw. oder unterhalb des Stahlseils angeordnet ist. Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein

Stahlseilband durch die hohen Klemmkräfte und Fahrbeanspruchungen im Laufe der Einsatzzeit einem Teilungsbruch in Längsrichtung unterliegen könnte, d.h. ein Einzelband in Längsrichtung in zwei Teile reißen könnte. Dies kann durch in Querrichtung

verlaufende Querarmierungen vermieden werden. Die Querarmierungen können geradlinig verlaufende, d.h. offene Stahlseile sein, welche in der gleichen Schicht des Raupenbandes wie die als Zugträger dienenden Stahlseile angeordnet sein können. Die Querarmierungen können dabei sowohl oberhalb als auch unterhalb der als Zugträger dienenden Stahlseile angeordnet sein, um möglichst gleichmäßig Kräfte in Querrichtung übertragen zu können.

Vorzugsweise sind die Querarmierungen lediglich oberhalb oder unterhalb der als

Zugträger dienenden Stahlseile vorgesehen. Dies vereinfacht die Konstruktion des

Einzelbandes und reduziert dadurch dessen Kosten bei gleichzeitiger wesentlicher Nutzung der zuvor genannten Vorteile.

Vorteilhaft ist hierbei auch, dass durch die Querarmierung die Anordnung bzw. Position von optimal zu verwendenden Buchsen zur Befestigung der Kettenstege, insbesondere in zugträgerfreien Zonen, besser oder sogar optimal gesichert werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei wenigstens einem Einzelband in Querrichtung wenigstens ein festigkeitsträgerfreier Bereich vorgesehen. Dies kann die Montage der Kettenstege vereinfachen, weil deren Befestigungen am Einzelband z.B. mittels Löcher bzw. über Buchsen in diese zugträgerfreien Bereiche gelegt und eine Beschädigung der Stahlseile durch die Befestigung der Kettenstege auf diese Weise vermieden werden kann. Auch bleiben die Stahlseile gegenüber den Löchern bzw. Buchsen von elastomerem Material umgeben und damit gegenüber Feuchtigkeit geschützt, was sonst zu Korrosion führen könnte.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Einzelband zur Verwendung bei einem

Raupenband wie zuvor beschrieben. Hierdurch lassen sich die Vorteile eines

erfindungsmäßen Raupenbandes umsetzen.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Raupenfahrzeug, insbesondere ein

Schneeraupenfahrzeug, mit wenigstens einem Raupenband wie zuvor beschrieben.

Hierdurch lassen sich die Vorteile eines erfindungsmäßen Raupenbandes auf ein

Raupenfahrzeug anwenden.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im

Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines Raupenfahrzeugs mit

erfindungsgemäßen Raupenbändern;

Fig. 2 eine perspektivische schematische Darstellung eines einzelnen

erfindungsgemäßen Raupenbandes;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Raupenband; und

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Einzelband eines erfindungs gemäßen Raupenbands.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines Raupenfahrzeugs 1 mit erfindungsgemäßen Raupenbändern 2. Das Raupenfahrzeug 1 ist ein

Schneeraupenfahrzeug 1 in Form einer Pistenraupe 1. Die Pistenraupe 1 weist zwei erfindungsgemäße Raupenbänder 2 auf, welche sich endlos geschlossen im Wesentlichen in einer Längsrichtung X erstrecken, die die Bewegungsrichtung X der Pistenraupe 1 ist. Die beiden Raupenbänder 2 sind in einer Querrichtung Y nebeneinander angeordnet. Fig. 2 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines einzelnen erfindungsgemäßen Raupenbandes 2. Jedes Raupenband 2 weist mehrere Einzelbänder 20 auf, welche jeweils endlos geschlossen, parallel zueinander angeordnet und in

Querrichtung Y zueinander beabstandet sind. In Querrichtung Y sind die Einzelbänder 20 zumindest teilweise mittels Kettenstegen 25 miteinander verbunden.

In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Einzelbänder 20 angeordnet, wobei immer vier der fünf Einzelbänder 20 mit demselben Kettensteg 25 verbunden sind und sich dies fortlaufend abwechselt, so dass die beiden in Querrichtung Y äußersten Einzelbänder 20 immer nur mit jedem zweiten Kettensteg 25 verbunden sind. Dabei weisen jeweils die drei in Querrichtung Y inneren Einzelbänder 20a eine größere Breite auf als die beiden in Querrichtung Y äußeren Einzelbänder 20b (vgl. Fig. 3).

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Raupenband 2, wie bereits im Wesentlichen mit Bezug zur Fig. 2 beschrieben. Dargestellt ist ein Kettensteg 25 im

Vordergrund (durchgezogenen Linie), der in Querrichtung Y von links nach rechts gesehen vom zweiten bis zum äußersten fünften Einzelband 20 reicht. Im Hintergrund ist ein weiterer Kettensteg 25 (gestrichelte Linie) dargestellt, der in Querrichtung Y von links nach rechts gesehen vom innersten ersten bis zum vierten Einzelband 20 reicht.

Die in Querrichtung Y von links nach rechts gesehen ersten drei Einzelbänder 20a weisen dabei eine größere Breite in Querrichtung Y auf als die beiden äußersten Einzelbänder 20b, welche in Querrichtung Y von links nach rechts gesehen die vierten und fünften

Einzelbänder 20b sind. Die in Querrichtung Y von links nach rechts gesehen zweiten und dritten Einzelbände 20a weisen einen Abstand b in Querrichtung Y auf, der größer ist als die übrigen Abstände a in Querrichtung Y der übrigen Einzelbänder 20a, 20b zueinander, weil an dieser Stelle der Eingriff eines Antriebszahnrades (nicht dargestellt) in das

Raupenband 2 erfolgen kann, um dieses anzutreiben. Durch u.a. die Breite der

Einzelbänder 20a, 20b sowie deren Abstände a, b in Querrichtung Y kann das

Fahrverhalten der Pistenraupe 1 beeinflusst werden. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Einzelband 20 eines erfindungs gemäßen

Raupenbands 2. Das Einzelband 20 weist in einer Höhe Z im unteren Bereich ein elastomeres Material 22 auf, in welches mehrere endlos geschlossene Stahlseile 21 mit identischem Querschnitt als Festigkeitsträger 21 bzw. Zugträger 21 eingebettet sind. Die Stahlseile 21 sind in Querrichtung Y zueinander beabstandet, so dass sich hier zwei festigkeitsträgerfreie Bereiche c bilden, in denen Aussparungen 26 in Form von Bohrungen 26 zur Befestigung der Kettenstege 25 z.B. mittels Buchsen (nicht dargestellt) angeordnet werden können, ohne die Stahlseile 21 zu beschädigen. In der Höhe Z oberhalb der Stahlseile 21 ist in dem elastomeren Material 22 eine in Querrichtung Y verlaufende Querarmierung 24 eingebettet, welche der seitlichen Stabilität des Einzelbandes 20 dient und hierdurch Teilungsbrüche vermeiden helfen soll.

In der Höhe Z oberhalb des elastomeren Materials 22 ist eine elastomere Deckplatte 23 angeordnet, die Stoff schlüssig z.B. durch Vulkanisation mit dem elastomeren Material 22 verbunden und zu den Kettenstegen 25 hin ausgerichtet ist, d.h. nach außen hin. Diese dient der Vermeidung von Verschleiß des elastomeren Materials 22.

Erfindungsgemäß werden die Zugkräfte anstelle von Gewebelagen durch die Stahlseile 21 übertragen. Hierdurch können bei gleichzeitig geringerer Dehnung höhere Antriebskräfte auf die Raupenbänder 2 übertragen werden, was die Lebendauer der Raupenbänder 2 und die Fahrsicherheit der Pistenraupe 1 erhöhen kann. Gleichzeitig kann bei gleichhohem Aufbau der Einzelbänder 20 in der Höhe Z die Deckplatte 23 dicker ausgebildet werden, was die Verschleißfestigkeit der Einzelbänder 20 und damit ebenfalls die Lebensdauer der Raupenbänder 2 erhöhen kann. Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

a erster Abstand zweier benachbarter Einzelbänder 20 in Querrichtung Y b zweiter Abstand zweier benachbarter Einzelbänder 20 in Querrichtung Y c festigkeitsträgerfreier Bereich in Querrichtung Y

X Längsrichtung, Bewegungsrichtung des Raupenfahrzeug 1

Y Querrichtung, Breite

Z Höhe, Dicke

1 Raupenfahrzeug, Schneeraupenfahrzeug, Pistenraupe

2 Raupenband, Ketteneinheit

20 Einzelband, Stahlseilband

20a breitere Einzelbänder

20b schmalere Einzelbänder

21 Festigkeitsträger, Zugträger, Stahlseile

22 elastomeres Material der Einzelbänder 20

23 elastomere Deckplatte der Einzelbänder 20

24 Querarmierung

25 Kettenstege

26 Aussparung bzw. Bohrung