geländegängige Fahrzeuge mit Endlos-

Gurtbandlaufwerk sowie entsprechendes Gurt¬

bandlaufwerk

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrwerk für landwirtschaftliche Maschi¬ nen und geländegängige Fahrzeuge mit Endlos-Gurtbandlaufwerk. Die Erfindung be¬ trifft ferne ein Gurtbandlaufwerk, insbesondere ein gefedertes, auflagekraftoptimiertes Gurtbandlaufwerk, das u.a. für selbstfahrende Landmaschinen und sonstige Off-Road- Fahrzeuge geeignet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Landfahrzeug mit einem gefederten, auflagekraftoptimierten Gurtbandlaufwerk.

Stand der Technik

Landfahrzeuge, die in der Landwirtschaft eingesetzt werden, weisen üblicher- weise eine Luftbereifung auf, welche die Schnittstelle zum Boden herstellt. Die Berei¬ fung muss einerseits das Fahrzeuggewicht abstützen und zum anderen für die not¬ wendige Traktion sorgen. Bei sehr schweren Fahrzeugen, bspw. bei selbstfahrenden Erntemaschinen, entstehen trotz einer sehr breiten Bereifung mit sechs oder mehr ein¬ zelnen Rädern relativ hohe Flächenpressungen unterhalb der Reifenaufstandsf lachen, die insbesondere bei feuchtem Ackerboden zu einer unzulässig hohen Schadverdich¬ tung führen können. An diesem Problem vermag auch ein reduzierter Reifenin¬ nendruck 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 die Fahrzeuge mit stark schwankendem Fahr¬ zeuggewicht wie bspw. Hackfrucht-Vollerntemaschinen o. dgl.

Ketten- oder Gurtbandlaufwerke stellen eine mögliche Alternative für Radfahr¬ werke dar, da sich mit einem solchen Laufwerk die wirksame Aufstandsfläche deutlich erhöhen und meist auch eine verbesserte Zugkraftübertragung auf weichen und feuch- ten Böden realisieren lässt. Durch die zunehmende Forderung, den Boden und insbe¬ sondere die landwirtschaftlich genutzten Ackerböden vor zu hohen Gewichtsbelastun¬ gen durch Maschinen und Fahrzeuge zu schützen, werden zunehmend Fahrzeuge eingesetzt, die anstelle von Antriebs- und Stützrädern mit Luftbereifung geeignete Gurtbandlaufwerke aufweisen, da diese gegenüber den Aufstandsflächen von Gummi¬ rädern 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 Lauf¬ werkswagen montiert sind oder maximal einzelne kleine Tragrollen gefedert angelenkt sind. Der Grund dafür ist, dass die bekannten Gurtbahnlaufwerke sehr hohe Vorspann¬ kräfte der Gurte benötigen, um ausreichend hohe Lasten zwischen den Tragrollen auf¬ nehmen zu können. Daher wiesen die Gurtbandlaufwerke bisher meist starr gelagerte Umlenkrollen auf.

Diese starr gelagerten Umlenkrolle haben den typischen Nachteil eines nur sehr eingeschränkten Fahr- und Abrollkomforts gegenüber einem Räderfahrwerk, ins¬ besondere bei Straßenfahrt. Ein weiterer und schwerwiegenderer Nachteil der bekann¬ ten Laufwerke ist dabei, dass die auftretenden Aufstandslasten nicht gleichmäßig auf alle Trag- und Umlenkrollen verteilt werden können. Nur im Idealfall, bei absolut ebe¬ nen 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 Lauf¬ rollen jeweils über eine pneumatische Federung verfügen. Die pneumatischen Feder- elemente sind druckseitig miteinander gekoppelt, um eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung der Rollen- und Laufbandaufstandsflächen bei wechselnden Boden¬ verhältnissen und Bodenunebenheiten zu ermöglichen.

Ein weiteres Fahrwerk für landwirtschaftliche Maschinen mit elastischen Gurt¬ bändern 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 ge¬ koppelt, um eine Federwirkung zu erzielen und um bei unterschiedlichen Bodenver- hältnissen und Bodenunebenheiten gleichbleibende Bodendrücke der Laufrollen ge¬ währleisten 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 Luftfedersys¬ teme, über die jeweils die vorderen und hinteren Laufkettenrahmen bzw. die einzelnen Laufrollen abgestützt sind.

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 un¬ ebenem 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.

Aufgabenstellung

Ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorgenann¬ ten Nachteile zu vermeiden und ein Gurtbandlaufwerk zur Verfügung zu stellen, das eine gleichmäßigere Bodenbelastung ermöglicht und zudem einen erhöhten Fahr- und Abrollkomfort bietet.

Ein gefedertes, auflagekraftoptimiertes Gurtbandlaufwerk für Landfahrzeuge mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 umfasst mindestens zwei äußere Um¬ lenkrollen, über deren Umfang ein Endlos-Gurtband abrollt, sowie mindestens ein Stützrad bzw. eine Stützrolle zur Abstützung des bodenseitigen Gurtbandabschnittes zwischen den beiden Umlenkrollen. Die beiden Umlenkrollen sind drehbar in einem Laufwagen gelagert, der gegen einen Aufbaurahmen des Fahrzeuges mittels einer ersten fluidischen Federungs- und/oder Dämpfungseinheit abgestützt ist. Die wenigs¬ tens eine Stützrolle ist am Laufwagen mittels einer zweiten fluidischen Federungs- und/oder Dämpfungseinheit abgestützt.

Das Gurtbandlaufwerk gemäß vorliegender Erfindung weist eine fluidische Koppelung der ersten fluidischen Federungs- und/oder Dämpfungseinheit, über die der Laufwagen gegen den Fahrgestellrahmen abgestützt ist, mit der zweiten Federungs- - A -

und/oder Dämpfungseinheit auf, über welche die mindestens eine Stützrolle am Lauf¬ wagen gelagert ist.

Wenn im vorliegenden Zusammenhang meist von einem Endlos-Gurtband die Rede ist, so kann damit 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.

Die fluidischen Feder- und/oder Dämpfungseinheiten im Sinne der vorliegenden Erfindung können bspw. Hebeleinheiten sein, die über geeignete Fluidzylinder federnd und/oder dämpfend abgestützt sind. Eine reine Federung kann bspw. durch eine Gas¬ füllung als Umströmfluid realisiert sein. In diesem Fall können ggf. zusätzliche Dämp¬ fungseinheiten vorgesehen sein, bspw. hydraulische Dämpfer oder mechanische (Rei- bungs-)Dämpfer o. dgl. Die fluidischen Feder- und/oder Dämpfungseinheiten können auch Teil eines hydropneumatischen Feder- und Dämpfungssystems sein, bei dem die relativ langsamen Umströmzeiten einer Hydraulikflüssigkeit zur Schwingungsdämpfung genutzt werden, und bei dem das schnelle Ansprechverhalten und die Kompressibilität eines geeigneten Druckgases zur Realisierung eines gewünschten Federungsverhal¬ tens eingesetzt wird.

Das erfindungsgemäße Gurtbandlaufwerk mit den Merkmalen des unabhängi¬ gen Anspruchs weist wenigstens zwei Tragrollen bzw. Umlenkrollen des Laufwerks auf, die drehbar über Schwingen oder eine geeignete anderweitige Lagerung am Lauf¬ werkswagen gelagert sind. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Umlenkrol¬ len vorgesehen sein, wenn dies sinnvoll ist und wenn der entsprechende Einbauraum zur Verfügung steht. Vorzugsweise wird über geeignete Stützelemente - bspw. die erwähnten fluidischen Einheiten bzw. geeignete Stützzylinder - der entsprechende Lastanteil auf die einzelnen Tragrollen aufgebracht. Die Trag- und Umlenkrollen, über welche das Endlosgurtband gespannt ist, sind vorzugsweise starr mit dem Laufwerks¬ wagen verbunden bzw. haben eine Gurtspannvorrichtung integriert.

Das Gurtbandlaufwerk kann bspw. ein sog, Dreieckslaufwerk sein, das ein mit¬ tiges oder seitlich versetztes, oben liegendes Antriebsrad aufweist. Ein solches Drei¬ eckslaufwerk ist besonders gut dafür geeignet, an bereits vorhandene Radaufhängun- gen angepasst zu werden, um aus einem Radfahrzeug ein Teilraupen- oder Vollrau¬ penfahrzeug zu machen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gurtbandlaufwerk zwei oder mehr Stützrollen gleicher oder unterschiedlicher Größe aufweist, die jeweils zur Abstützung des bodenseitigen Gurtbandabschnitts zwischen den beiden Umlenkrollen angeordnet sind. Je nach erforderlicher Länge des tragenden Abschnitts des Gurtban¬ des können nahezu beliebig viele Stützrollen zwischen den beiden äußeren Trag- bzw. Umlenkrollen angeordnet sein, die vorzugsweise einzeln oder auch paarweise oder gruppenweise mittels zweiter Fluidelemente gegen den Laufwagen abgestützt sind.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht zudem vor, dass die Stützrollen jeweils so aufgehängt bzw. gelagert sind, dass eine gewisse Verdrehung des vorzugs¬ weise elastischen Gurtbandes ermöglicht ist. Dies kann durch eine geeignete Verschwenkbarkeit der Drehachsen der Stützrollen um eine reale oder virtuelle Schwenkachse ermöglicht sein, die in etwa parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges orientiert ist. Bei einem ausreichend elastischen Gurtband kann auf diese Weise ver¬ hindert werden, dass sich dieses bei stark unebenem Boden mit nur einer tragenden Kante in den Boden eingräbt. Der Schwenkwinkel der Stützrollen kann ggf. begrenzt sein, um ein Ablaufen des Gurtbandes zuverlässig zu verhindern.

Wahlweise kann diese Verschwenkbarkeit der einzelnen Stützrollen auch aktiv beeinflussbar sein, wodurch in bestimmten Fahrsituationen eine verbesserte Traktion erreicht werden kann. So kann es bspw. bei einer Fahrt entlang einer Hangneigung sinnvoll sein, die Kanten des Gurtbandes leicht in den Hang einzudrücken, um ein ge¬ wisses Verkanten des Gurtbandes mit dem Untergrund zu erzeugen und um damit ein Abrutschen bzw. ein Abtriften des Fahrzeuges zu verhindern. Dieses Verkanten des Gurtbandes kann einerseits durch die erwähnte Verschwenkung einzelner oder aller Tragrollen, durch deren verstärkte Druckbeaufschlagung (siehe Erläuterung weiter un¬ ten) oder auch durch eine Kombination beider Steuerungseingriffe unterstützt werden.

Darüber hinaus kann es auch sinnvoll sein, den Laufwagen bzw. die zwei, drei, vier oder mehr Laufwagen selbst kardanisch oder auf andere geeignete Weise aufzu- hängen, um einen Hangausgleich für den Fahrzeugaufbau zu ermöglichen. Dieser Hangausgleich kann wahlweise mittels Neigungssensoren und zugehöriger Regel¬ schaltung oder auf manuelle Weise durch den Fahrer erfolgen. Um eine weitgehend gleichmäßige Lastverteilung auf alle Trag- und Umlenkrol¬ len zu realisieren, wird die abzustützende Achslast eines Fahrzeugs zunächst in eine am Laufwagen angeordnete Aufhängung - bspw. eine mit dem Laufwagen drehbar verbundene Schwinge - eingeleitet. Diese Schwinge wird dann wiederum gegen den Laufwagen mittels eines oder entsprechend konstruktiver Gestaltung mehrerer Stützzy¬ linder gegen Verdrehen abgestützt. In dem oder den Stützzylindern, die in der Regel Hydraulik- oder Pneumatikzylinder sind, baut sich entsprechend der aufgebrachten Achslast ein davon abhängigen Systemdruck auf.

In erfindungsgemäßer Gestaltung wird nun dieser Systemdruck dazu genutzt, die Stützzylinder der Tragrollen damit zu beaufschlagen und unter Berücksichtigung aller Hebel- und Zylinderflächenverhältnisse jede Tragrolle mit dem gleichen Achslast¬ anteil zu beaufschlagen. Das heißt bspw. bei einem Laufwerk mit insgesamt fünf Trag- und Umlenkrollen, dass die insgesamt drei Tragrollen über jeweils eine Schwinge drehbar und mittels Stützzylinder abgestützt am Laufwagen montiert sind. Die Wirkflä- chen der Stützzylinder für die Schwinge zur Achslastaufnahme und die der drei Stütz¬ zylinder für die drehbar gelagerten Tragrollen sind dann unter Berücksichtigung der Hebelverhältnisse an den Schwingen so abzustimmen, dass sich bei gleichem Sys¬ temdruck in allen Zylindern die aufgebrachte Achslast zu je einem Fünftel auf die Trag¬ rollen abstützen kann. Damit ist der Vorteil einer gleichmäßigen Bodenbelastungen über die gesamte Aufstandsfläche eines Gurtbandlaufwerkes gewährleistet.

In weiterer erfindungsgemäßer Auslegung kann dem System der sich gegensei¬ tig stützenden Zylinder ein Druckspeicher, in der Regel ein hydropneumatischer Spei¬ cher, zugeschaltet werden. Damit wird in vorteilhafter Weise auch eine federnde Wir¬ kung erzielt und ein entsprechendes Gurtbandlaufwerk vom dazugehörigen Fahrzeug- rahmen entkoppelt, so dass höchster Fahr- und Abrollkomfort gegeben ist.

Erfindungsgemäß und zur Aufnahme aller auftretenden Kräfte an einem Gurt¬ bandlaufwerk muss die zur Aufnahme und Einleitung in den Laufwagen bestimmte Schwinge mit einer bestimmten Breite und zur Aufnahme vorzugebender Wege be¬ stimmte Hebellängen aufweise. Damit werden dann unter Umständen die gegebenen Platzverhältnisse innerhalb eines Laufwerkes überschritten. Bei einer erfindungsgemä¬ ßen Gestaltung wird dann die Schwinge um ein erforderliches Maß seitlich versetzt angebracht, vorzugsweise Richtung Fahrzeugmitte. Die Funktionsweise des Gesamt¬ systems wird dadurch jedoch nicht beeinflusst.

Durch eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Drucksystems, in der Regel eines Hydrauliksystems, können unterschiedliche Betriebszustände für ein Gurt- bandlaufwerk realisiert werden. So wird das Laufwerk bei Straßenfahrt vorzugsweise mit einer Federwirkung betrieben, bei dem ein Druckspeicher zugeschaltet ist. Da bei sich ändernder Achslast auch der Systemdruck steigen oder fallen muss, kann es sinnvoll sein, bspw. den Weg der Schwinge zur Achslastaufnahme zu erfassen und das Fluidvolumen im System danach durch eine entsprechende Druck- und Speise- quelle nachführen zu lassen. Dies entspricht praktisch einer Niveauregulierung wie sie schon vielfach realisiert ist und daher keiner weiteren Beschreibung bedarf.

Eine erfindungsgemäße Variante kann eine amplitudenabhängige Variation der Federrate vorsehen. Hierbei können bspw. zwei oder mehr Druckspeicher vorgesehen sein, die je nach Belastungs- bzw. Beladungszustand des Fahrzeugs zu- oder abge- schaltet werden. So kann bspw. eine Amplitude der Laufwerksschwinge erfasst wer¬ den. Bei stärkerer Fahrzeugbeladung und bei größeren Unebenheiten und bei höherer Fahrgeschwindigkeit nimmt die Schwingamplitude normalerweise zu. Dem kann durch Versteifung des Druckfluidsystems begegnet werden, insbesondere durch Abkoppe- lung eines von mehreren Druckspeichern. Eine feinere Regulierung kann durch variab- Ie Abschaltung von einem, zwei oder mehr Druckspeichern vom Druckfluidsystem er¬ folgen, so dass eine variable Federrate erzielbar ist, die den unterschiedlichen Fahr- und Betriebszuständen angepasst werden kann. Die genannten Variationen können wahlweise auch während der Fahrt, insbesondere mittels einer geeigneten Regelschal¬ tung, vorgenommen werden.

Wird eine Abschaltung der Federung gewünscht, ist dies einfach möglich, in¬ dem der Druckspeicher abgeschaltet bzw. vom übrigen Hydrauliksystem getrennt wird. Dies kann bspw. der Fall sein, wenn eine Erntemaschine mit automatischer Tiefenfüh¬ rung eines Erntevorsatzes ausgestattet ist und das Regelverhalten durch eine Fede¬ rung negativ beeinflusst werden könnte. In diesem Betriebszustand ist auch in der Re- gel kein Nachführen des Systemvolumens erforderlich, da im dann geschlossenen System zwischen Stützzylinder der Achsschwinge und Stützzylinder der Tragrollen keine Volumenveränderung bei wechselndem Systemdruck auftritt. Die Summe der Volumina bleibt konstant. Ein weiterer Vorteil wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine Entkop¬ pelung der Stützzylinder erfolgt und die drehbar gelagerten Tragrollen bewusst durch eine Druckquelle beaufschlagt werden, so dass diese Tragrollen entsprechend be- oder entlastet sind. So kann es an einem Seitenhang bspw. von Vorteil sein, die Auf- standsfläche des Laufwerks zu verkürzen, indem die mittleren Tragrollen höher be¬ lastet werden als die vordere und hindere Tragrolle, so dass ein seitliches Abrutschen am Hang weitgehend verhindert werden kann. Auch diese Variante kann wiederum mit oder ohne Federung ausgestaltet sein.

Das erfindungsgemäße Gurtbandlaufwerk eignet sich insbesondere für selbst- fahrende landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen, für Forst- und Baumaschinen, aber auch für andere Nutz- und Transportfahrzeuge, die auf weichen, nachgiebigen und/oder unebenen Böden sowie in unwegsamem Gelände eingesetzt werden. Der Vorteil von Fahrzeugen mit herkömmlichen Radlaufwerken - ihre Flexibilität, ihre relativ gute Manövrierbarkeit und die relativ hohe Fahrgeschwindigkeit - kommt vorwiegend bei Straßenfahrt oder beim Fahren auf befestigtem oder festem, trockenen Untergrund zum Tragen. Bei sehr hohen Fahrzeuggewichten dagegen stoßen Radlaufwerke an ihre Grenzen.

Die mit Gurtbandlaufwerken üblicherweise verbundenen Nachteile - Einleitung von relativ hohen Scherkräften in den Boden bei der Übertragung hoher Zugkräfte, relativ schlechte Manövrierbarkeit, geringe Fahrgeschwindigkeit, hoher Verschleiß der Gurtbänder und nicht zuletzt die Komforteinbußen und die verstärkte Neigung des Fahrzeuges zum Springen und zum Aufschaukeln - können mit der vorliegenden Er¬ findung weitestgehend vermieden werden, so dass das erfindungsgemäße Gurtband¬ laufwerk einen vielfältigen Einsatz derartiger Laufwerke für die unterschiedlichsten Fahrzeugtypen und Anwendungen ermöglicht, was bei den bisher bekannten Syste¬ men nicht der Fall war oder nur mit großem konstruktiven Aufwand erreichbar war.

Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Gurtbandlaufwerk einen sehr einfach realisierbaren, automatisch regelbaren oder manuell einstellbaren Hangaus¬ gleich, da bei Bergauf- oder -abfahrt durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Laufwerkstützzylinder eine gewisse Neigung ausgleichbar ist. Bei einer zusätzlichen kardanischen oder anderen geeigneten Aufhängung der Laufwerkswagen - vorzugs¬ weise auf der linken und rechten Seite jeweils unabhängig voneinander - kann zudem ein Schräghangausgleich des Fahrzeugaufbaus erreicht werden, was einerseits zu einem verbesserten Fahrkomfort und zum anderen zu einer erhöhten Kippsicherheit und einer verbesserten Traktion führt.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrwerk, das mit mindestens zwei Gurt- bandlaufwerken gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgestat¬ tet ist. Ein mit einem solchen Fahrwerk versehenes Fahrzeug kann wahlweise zwei, drei, vier oder mehr derartiger Gurtbandlaufwerke aufweisen. So ist bspw. eine Anord¬ nung mit zwei hinteren Gurtbandlaufwerken und einem oder zwei vorderen, lenkbaren, luftbereiften Rädern möglich. Selbstverständlich sind auch Spezialfahrzeuge denkbar, die nur ein hinteres, vorzugsweise mittig angeordnetes Gurtbandlaufwerk gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und zwei vordere Räder aufweist. Auch Fahrwerke mit vier Gurtbandlaufwerken - davon zwei oder auch alle lenkbar - sind möglich. Zahlreiche Abwandlungen und Varianten sind je nach gewünschtem Einsatz¬ zweck des Fahrzeugs bzw. des Fahrwerks möglich.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbei¬ spiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Das Bei¬ spiel dient zur Illustrierung der Erfindung, ist jedoch in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Gleiche und gleichwirkende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugs- Ziffern bezeichnet; auf eine mehrfache Erläuterung wird teilweise verzichtet.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Grundaufbaus einer Variante des erfindungsgemäßen Gurtbandlaufwerks.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des Grundaufbaus des Gurtbandlaufwerks gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Gurtbandlaufwerks.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Variante des Gurtbandlaufwerks.

Fig. 5 zeigt anhand eines schematischen Blockschaltbildes einen möglichen Aufbau des Leitungssystems zur Verbindung der Elemente des Gurtbandlaufwerks. Fig. 6 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung einer starren Fahrzeug¬ achse, die mit zwei erfindungsgemäßen Gurtbandlaufwerken ausgerüstet ist.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gurt¬ bandlaufwerks, das mit einer Doppelschwinge zur Lagerung eines symmetrisch aufge- bauten Laufwagens ausgestattet ist.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Grundaufbau des Grundband¬ laufwerkes 10 in einer ersten Variante, der hier in Form eines gleichschenkeligen Drei¬ ecks gewählt wurde, da dies eine vorteilhafte Form hinsichtlich des Einbauraums in einem landwirtschaftlichen Fahrzeug (nicht dargestellt) ist.

Dargestellt ist in Seitenansicht der Laufwagen 12, an dem fest angebaut und drehbar gelagert die hintere Trag- und Umlenkrolle 14 sowie die vordere Trag- und Umlenkrolle 16 montiert sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die vordere Trag- und Umlenkrolle 16 mit einer geeigneten Spannvorrichtung versehen - hier mit einem geeigneten Spannzylinder 18. Zwischen den beiden äußeren Rollen 14 und 16 und mit seiner Drehachse oberhalb dieser angeordnet liegt ein Antriebsrad 20, das entspre¬ chend der gewählten Antriebsart, bspw. mechanisch oder auch hydrostatisch, auf dem Laufwagen 12 aufzubauen ist, hier aber nicht im Detail dargestellt wird.

Die Umschlingung von Antriebsrad 20, Trag- und Umlenkrolle vorn 16 und Trag- und Umlenkrolle hinten 14 durch das vorzugsweise elastische Gurtband 22 ergibt die Grundform des Gurtbandlaufwerks 10. Erkennbar sind weiterhin kleine Stützrollen bzw. Tragrollen 24, die jeweils an zugehörigen Schwingen 26 um Drehachsen 28 drehbar montiert und gelagert sind. Die Tragrollen 24 werden dann mittels jeweils ih¬ nen zugeordneter Stützzylinder 30 und über die Schwingen 26 gegen den Laufwagen 12 abgestützt.

Weiterhin ist in Fig. 1 eine Tragachse 32 eines beliebigen Fahrzeugs erkenn¬ bar, welche die Achslast FA in die Schwinge 34 des Laufwerks über eine Drehlagerung 36 einbringt, über welche die Laufwerksschwinge 34 gegen die Fahrwerkstragachse 32 abgestützt ist. Erkennbar ist auch, dass der Laufwagen 12 des Gurtbandlaufwerks 10 drehbar um die Drehachse 38 an der Schwinge 34 des Laufwerks gelagert ist. Weiter- hin ist erkennbar, dass die Laufwerksschwinge 34 mittels des oder der Laufwerksstütz¬ zylinder 40 an einer Stützachse 42 gegen Verdrehung aufgrund der eingebrachten Achslast FA abgestützt ist. Die Drehachse 38 der Laufwerksschwinge und die Stütz¬ achse 42 sind je nach Konstruktion entweder Bestandteil des Laufwagens 12 oder fest damit verbunden. So kann erfindungsgemäß die eingebrachte Achselast FA durch die durch den Laufwerksstützzylinder 40 aufgebrachte Stützkraft FSτ und die Anbindung der Laufwerksschwinge 34 in den Laufwagen 12 übertragen werden.

Erfindungsgemäß baut sich abhängig von der Achslast FA, den Hebelverhält¬ nissen und der gewählten Zylinderfläche im Laufwerksstützzylinder 40 ein System¬ druck zur Erreichung der Stützkraft FSτ auf das Laufwerk auf, der dann wiederum zur Beaufschlagung der Stützzylinder 30 für die Tragrollen 24 über ein hier nicht näher beschriebenes Rohr- und Schlauchleitungssystem, wie dies beispielhaft und schema¬ tisch in Fig. 5 dargestellt ist.

Sind alle Hebel- und Wirkflächenverhältnisse in diesem System entsprechend ausgelegt, verteilt sich die eingebrachte Achslast FA gleichmäßig auf alle Tragrollen 24 sowie die vordere Trag- und Umlenkrolle 16 und die hintere Trag- und Umlenkrolle 14, woraus sich eine gleichmäßige Aufstandslast FR der Trag- und Umlenkrollen 14, 16 und 24 ergibt.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des Grundauf baus eines Gurtbandlaufwerks 10 entsprechend Fig. 1. Anhand der Darstellung ist erkenn¬ bar, wie erfindungsgemäß die Achslast FA über die Drehlagerung 36 der Tragachse in die Laufwerksschwinge 34 eingebracht wird. Weiterhin ist die Drehachse 38 der Lauf¬ werksschwinge 34 drehbar am Laufwagen 12 gelagert. Der mit der Laufwerksschwinge 34 verbundene Stützzylinder 30 stützt sich an der Stützachse 42 des Laufwagens 12 ab und verhindert so ein Verdrehen der Laufwerksschwinge 34.

Dabei wird eine Stützkraft FST auf das Laufwerk erzeugt, die abhängig ist von der Hebellänge(Achslast) LA und der Hebellänge(Stützlast) Ls, sowie der über die Fahrwerkstragachse 32 eingebrachten Achslast FA. Der für die Stützkraft FSτ auf das Laufwerk erforderliche Systemdruck ergibt sich anhand der gewählten Zylinderdurch¬ messer für die oder den Laufwerksstützzylinder 40 und der sich daraus ergebenden Wirkfläche.

Erfindungsgemäß dargestellt sind auch die Anbindung der Tragrollen 24 über die Tragrollenschwingen 26 und die Drehachsen 28 der Schwingen an den Laufwagen 12, sowie die Abstützung der Tragrollenschwingen 26 gegen den Laufwagen 12 mittels der in den Drehachsen 44 am Laufwagen 12 und den Drehachsen 46 an der Schwinge 26 gelagerten Stützzylinder 30 für die Tragrolle 24.

Durch den im Laufwerksstützzylinder 40 aufgebauten und über ein entspre¬ chendes, hier nicht dargestelltes Leitungssystem auf die Tragrollenstützzylinder 30 übertragenen Systemdruck erzeugen diese Stützzylinder 30 eine entsprechende Stütz¬ kraft Fz auf die jeweilige Tragrolle 24, so dass unter Berücksichtung der Hebellänge IRS der Tragrollenschwinge und der Hebellänge IST zwischen Drehachse 28 und Stützzy¬ linder 30 eine für alle Trag- und Umlenkrollen gleicher Aufstandslast FR der Trag- und Umlenkrollen erzeugt wird.

Die schematische Darstellung der Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Gurt¬ bandlaufwerk 10 in der Draufsicht, so dass erkennbar wird, dass bspw. bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Laufwerksschwinge 34 zur Aufnahme aller einwirkenden Kräfte über eine breite Schwinge B5 verfügt. Aufgrund der Anordnung des Antriebsrades 20 ist es in diesem Fall erforderlich, die Laufwerksschwinge 34 dann um einen Abstand As zwischen Schwinge und Mittellaufwerk zu versetzen, sinnvoller¬ weise hin zu einer Fahrzeugmitte. Die Verbindung zum Laufwagen 12 hin erfolgt durch die entsprechend gestaltete Drehachse 38 des Schwingenlaufwerks und die Stützach¬ se 42 des Laufwagens 12. Durch die breite Schwinge Bs ist es auch möglich, mehrere Laufwerksstützzylinder 40 entsprechend der Fig. 3 anzubringen, im dargestellten Aus- führungsbeispiel zwei Stützzylinder.

Die schematische Darstellung der Fig. 4 zeigt weiterhin eine Seitenansicht des gefederten und auflagekraftoptimierten Gurtbandlaufwerks 10 in einer alternativen Aus¬ führungsform, nämlich in einer sog. Keilform. Hier ist dargestellt, dass durch eine im Durchmesser kleinere vordere Trag, und Umlenkrolle 17 und eine größere hintere Trag- und Umlenkrolle 15, die bspw. auch gleichzeitig als Antriebsrolle dienen kann, ein Gurtbandverlauf darstellbar ist, der bei ebenfalls den Erfordernissen angepasstem Laufwagen 13 den Einbau der Laufwerksschwinge 34 mittig darüber zulässt, so dass es keinen Abstand As zwischen Schwinge und der Mitte des Laufwerks (vgl. Fig. 3) gibt, bzw. dass dieser gleich null wird.

Die übrigen Elemente des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels entspre¬ chen den bereits anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Komponenten und werden daher nicht nochmals erläutert. Die schematische Darstellung der Fig. 5 zeigt anhand eines schematischen Blockschaltbildes den grundsätzlichen Aufbau eines möglichen Leitungssystems zur Verbindung aller fluidischen bzw. hydraulischen Elemente und damit der möglichen Betriebszustände des erfindungsgemäßen Gurtbandlaufwerks. Ersichtlich ist, wie zu- nächst erfindungsgemäß die oder der Laufwerksstützzylinder 40, die Tragrollenstützzy- linder 30, ein Drucksspeicher 48 und eine Druckquelle P durch ein Rohr- und Schlauchleitungssystem 50 miteinander verbunden sind. In das Rohr- und Schlauchlei¬ tungssystem 50 sind - wie hier schematisch dargestellt - die Ventile 52, 54, 56 und 58 integriert.

Bei den auftretenden hohen Lasten von landwirtschaftlichen Maschinen wird es sich bei diesem System vorzugsweise um Hydrauliksysteme handeln. Das Drucksys¬ tem kann jedoch auch ein Gas bzw. Luft als Druckmedium aufweise. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind folgende Betriebszustände des Gurt¬ bandlaufwerks 10 möglich. Sind zunächst nur die Stützzylinder 30 und 40 sowie der Druckspeicher 48 miteinander verbunden, d.h. Ventile 52 und 56 geöffnet, Ventile 54 und 58 geschlossen, wird eine Achslast gleichmäßig auf die Tragrollen verteilt und mit Hilfe eines hydropneumatisch ausgebildeten Druckspeichers 48 gleichzeitig eine aktive Federung des Gesamtsystems erreicht. Bei gleichbleibender Achslast muss die Druck¬ quelle P nicht zwangsläufig mitverbunden bzw. angeschlossen sein, da im geschlosse- nen System ein annähernd gleich bleibender Systemdruck herrscht. Ändert sich jedoch die Achslast, z.B. durch zunehmende Beladung einer Erntemaschine, steigt der Sys¬ temdruck und Fluidvolumen wird bei aktiver Federung in den Druckspeicher 48 ver¬ drängt. Dann ist es sinnvoll, über die Druckquelle P (Ventil 54 offen) Volumen nachzu¬ führen. Dies kann regelungstechnisch über die Erfassung des Einfederungswegs der Laufwerksschwinge 34 erfolgen.

Eine weitere Beschreibung dazu ist nicht erforderlich, da dies aus dem Stand der Technik bekannt ist und praktisch eine Art einer Niveauregulierung darstellt.

Ist dagegen keine aktive Federung des Gesamtsystems gewünscht, kann durch Abschalten des Druckspeichers 48 (Ventil 52 geschlossen) die aktive Federung abge- schaltet werden. Es wird dann nur ein Fluidvolumen zwischen den Stützzylindern 40 und 30 entsprechend der Tragrollenbewegung ausgetauscht, bei einem durch die Achslast bestimmten Systemdruck. Die gleichmäßige Verteilung der Achslast bleibt somit unberührt.

Erfordern bestimmte Fahrzustände bzw. Fahrsituationen eine Be- oder Entlas¬ tung der mittigen Tragrollen 24, kann dies erfolgen, indem eine Trennung des Lauf- werksstützzylinders 40 von den Tragrollenstützzylindem 30 erfolgt. Hierbei sind die Ventile 56 und 54 geschlossen und das Ventil 58 geöffnet. Damit kann über die Druck¬ quelle P die Belastung der Tragrollen 24 gesteuert werden. So kann bspw. an einem seitlich abgeschrägtem Untergrund (Seitenhang) eine erhöhte Belastung der hangab- wärts befindlichen Tragrollen erfolgen, so dass die Aufstandsfläche des Laufwerks ver- kürzt wird, was gegen seitliches Abrutschen bzw. Abtriften von Vorteil sein kann. Gleichzeitig kann dabei noch der Druckspeicher 48 dem Laufwerksstützzylinder 40 durch Öffnen oder Schließen des Ventils 52 hinzu- oder weggeschaltet werden, was wiederum einen Betriebszustand mit oder ohne aktiver Federung entspricht.

Die schematische Perspektivdarstellung der Fig. 6 illustriert eine starre Fahr- zeugachse 32, die mit zwei erfindungsgemäßen Gurtbandlaufwerken 10 entsprechend der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsvariante ausgerüstet ist. Es ist er¬ kennbar, dass anstelle herkömmlicher Räder mit Luftbereifung nun die Antriebsräder 20 der jeweiligen linken und rechten Gurtbandlaufwerke 10 mit den Naben der starren Tragachse 32 des Fahrzeugs verbunden sind. Die erfindungsgemäßen Gurtbandlauf- werke 10 sind somit zur universellen Nachrüstung vorhandener Radfahrwerke grund¬ sätzlich geeignet.

Die Fig. 7 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungs¬ gemäßen Gurtbandlaufwerks 10, das mit einer Doppelschwinge zur Lagerung eines symmetrisch aufgebauten Laufwagens 12 ausgestattet ist. Die beiden gleich aufgebau- ten und weitgehend symmetrisch angeordneten Laufwerksschwingen 34 sind über den gemeinsamen Bolzen der Drehachse 38 gekoppelt. Die beiden Schwingen 34 um¬ schließen im gezeigten Ausführungsbeispiel einen hydrostatischen Radnabenmotor 60, der über einen Verbindungsanschluss 62 mit einem hydrostatischen Antriebssystem des Fahrzeugs (nicht dargestellt) gekoppelt ist. Alternativ hierzu kann der Antrieb auch bspw. über ein schaltbares Planetengetriebe oder auf andere, ggf. herkömmliche me¬ chanische, Weise erfolgen. Bei der Variante gemäß Fig. 7 sind die Trag- und Umlenkrollen 14 und 16 sowie die Tragrollen 24 jeweils mittig geteilt und mittig angeordneten, relativ schmal ausge¬ führten Laufwagen 12 gelagert.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein gefedertes, auflagekraftoptimiertes Gurt- bandlaufwerk 10, insbesondere für selbstfahrende Landmaschinen und sonstige Off- Road-Fahrzeuge, bei dem alle kleinen Tragrollen 24 über eine Schwinge 26 drehbar über die Tragrollenschwingendrehachsen 28 am Laufwagen 12 angebunden sind. Wei¬ ter kennzeichnend ist, dass jede Tragrollenschwinge 26 und damit die kleinen Tragrol¬ len 24 mittels eines Tragrollenstützzylinders 30 an jeder Tragrollenschwinge 26 zum Laufwagen 12 hin abgestützt ist. Dabei sind die Tragrollenstützzylinder 30 jeweils lauf- wagenseitig in den Drehachsen 44 der Tragrollenstützzylinder am Laufwagen und in den Tragrollenschwingen 26 in der Drehachse 46 gelagert. Mit kennzeichnend ist wei¬ terhin, dass jeweils die erste vordere Umlenk- und Tragrolle 16 sowie die letzte hintere Umlenk- und Tragrolle 14 fest bzw. über eine Spannvorrichtung mit Spannzylinder 18 mit dem Laufwagen 12 verbunden sind. Die Anzahl x der kleinen Tragrollen 24 ist ent¬ sprechend den Gegebenheiten festzulegen und ist bei einer Gesamtzahl n Aufstands¬ rollen immer x = n - 2. Als weiteres Merkmal zeichnet das Laufwerk 10 aus, dass eine Achslast FA durch die Fahrwerkstragachse 32 über die zur Bodenanpassung erforderli¬ che Drehlagerung 15 der Fahrwerkstragachse zunächst in die Laufwerksschwinge 34 eingebracht wird. Die Laufwerksschwinge 34 ist wiederum drehbar an der Drehachse 38 der Laufwerksschwinge gelagert und stützt sich gegenüber liegend mittels eines oder mehrerer Laufwerksstützzylinder 40 an der Laufwerksstützylinder-Stützachse 42 ab.

Da die Drehachse 38 der Laufwerksschwinge und die Stützachse 42 des Lauf- werksstützzylinders Bestandteil des Laufwagens 12 sind oder je nach technischer Lö¬ sung fest damit verbunden sind, wird die in die Laufwerksschwinge 34 eingebrachte Achslast FA in den Laufwagen 12 weiter geleitet. Kennzeichnend dabei ist, dass die oder der Laufwerksstützzylinder 40 entsprechend den Hebelverhältnissen der Hebel¬ länge Achlast (LA) zur Hebellänge Stützlast (LSτ) eine Stützkraft FSτ auf das Laufwerk in Abhängigkeit von der Achslast FA aufbaut. Hierbei gilt FSτ = FA x LA / LSτ-

Weiterhin ist mit kennzeichnend, dass dann zur Erreichung einer Vergleichmä¬ ßigung der Aufstandskraft FR der Trag- und Umlenkrollen die oder der Laufwerksstütz- zylinder 40 mit allen Tragrollenstützzylindern 30 über ein Rohr- und Schlauchleitungs- system 50 miteinander verbunden sind. Da die Aufstandskraft FR der Trag- und Um¬ lenkrollen idealer Weise der n-te Teil der Achslast FA bei einer Anzahl von n Tragrollen ist, sind die Wirkflächen der Laufwerksstützzylinder 40 mit denen der Tragrollenstützzy- linder 30 so abzustimmen, dass sich bei einem Systemdruck P und unter Berücksichti¬ gung der Hebellängen lRs von Tragrollenschwinge und der Hebellänge lSγ der Tragrol- lenstützzylinder eine Stützkraft Fz auf die Tragrollen ergibt, die eine entsprechende Aufstandslast FR der Trag- und Umlenkrollen bei FR = FA / n ergibt.

Mit kennzeichnendes Merkmal ist, dass durch die Einbindung des vorzugsweise hydropneumatischen Druckspeichers 48 eine federnde Wirkung des Gesamtsystems Gurtbandlaufwerk erreicht wird, indem die Laufwerksschwinge 34 und die oder der Laufwerksstützzylinder 40 entsprechende Schwingungen abfedern.

Teil des Ausführungsbeispiels ist weiterhin ein gefedertes, auflagekraftoptimier- tes Gurtbandlaufwerk, das als Dreieckslaufwerk mit mittig, oben liegendem Antriebsrad 20 die Laufwerksschwinge 34 mit einer Schwingenbreite Bs aus Einbau-, sprich Platz¬ gründen um einen Achsabstand As der Schwinge zur Mitte des Gurtbandes 22 versetzt angebracht ist. Die Laufwerksschwinge 34 nimmt zwar dann entsprechende Torsions¬ kräfte auf, doch ist das Zusammenwirken der oben erwähnten Komponenten hierdurch nicht beeinträchtigt.

Bei Gurtbandlaufwerken mit entsprechendem Einbauraum aufgrund größerer Umlenkrollen 17 vom und hinten 15 (vgl. Fig. 4) wird der Achsabstand As zur Schwinge sinnvoller Weise kleiner, ggf. sogar gleich Null gewählt.

Weiteres Teil des Ausführungsbeispiels ist ein gefedertes, auflagekraftoptimier- tes Gurtbandlaufwerk, bei dem die Tragrollenstützzylinder 30, die oder der Laufwerks- stützzylinder 40 und der Druckspeicher 48 über das Rohr- und Schlauchleitungssystem 50 sowie die Ventile 52, 54, 56 und 58 so miteinander verschaltet sind, dass folgende Betriebszustände möglich sind.

Kennzeichnend für einen Betriebszustand mit aktiver Federung ist, dass alle Elemente, sprich Tragrollenstützzylinder 30, Laufwerksstützzylinder 40 und Druckspei- eher 48 miteinander in Verbindung stehen; der Systemdruck P stellt sich dann bei ge¬ fülltem System abhängig von der Achslast FA entsprechend ein. Bei sich ändernden Achslasten FA wird sinnvoller Weise ein Wegerfassungssystem in den Laufwerksstütz- zylinder 40 integriert bzw. diesem zugeordnet, damit der Systemdruck P und damit der Einfederweg entsprechend nachgeführt werden kann. Da diese Systeme aus dem Stand der Technik bereits bekannt sind, wird hierauf nicht näher eingegangen.

Kennzeichnend für einen Betriebszustand mit deaktivierter Federung ist, dass nur die oder der Laufwerksstützzylinder 40 mit den Tragrollenstützzylindem 30 in Ver¬ bindung steht, wobei die Ventile 52, 54 und 58 geschlossen sind. Im System zwischen Laufwerksstützzylinder 40 und Tragrollenstützzylindem 30 baut sich ein Systemdruck P abhängig von der Achslast FA auf.

Ein weiterer kennzeichnender Betriebszustand herrscht, wenn die Ventile 54 und 56 geschlossen sind. Hierbei sind die Tragrollenstützzylinder 30 allein mit der Druckquelle und dem Systemdruck P verbunden. Eine Abhängigkeit des Schwingen¬ wegs von der Achslast FA ist damit nicht mehr gegeben. Allerdings kann eine gezielte Be- oder Entlastung der Tragrollen 24 realisiert werden, was in bestimmten Fahrsitua¬ tionen sinnvoll sein kann. Dabei kann gleichzeitig noch der Druckspeicher 48 mittels des Ventils 52 mit dem Laufwerksstützzylinder 40 verschaltet oder von diesem getrennt werden, so dass wahlweise mit oder ohne Federung gefahren werden kann.

Selbstverständlich können für bestimmte Spezialanwendungen auch Rege¬ lungssysteme aufgebaut werden, bei denen die zuvor erwähnten verschiedenen Be- triebszustände (Schaltzustände der Ventile etc.) für jedes einzelne Laufwerk 10 bzw. für jeden einzelnen Zylinder individuell geregelt werden können.

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 Ausgestaltun¬ gen von Bedeutung sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbei- spiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denk¬ bar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb eben¬ falls in den Schutzbereich fallen. Bezugszeichenliste

10 Gurtbandlaufwerk 12 Laufwagen 13 Laufwagen (Keilform) 14 hintere Trag- und Umlenkrolle 15 hintere Trag- und Umlenkrolle (Keilform) 16 vordere Trag- und Umlenkrolle 17 vordere Trag- und Umlenkrolle (Keilform) 18 Spannzylinder 20 Antriebsrad 22 Gurtband 24 Tragrolle 26 Schwinge 28 Drehachse 30 Stützzylinder 32 Fahrwerkstragachse 34 Laufwerksschwinge 36 Drehlagerung 38 Drehachse 40 Laufwerksstützzylinder 42 Stützachse 44 Drehachse 46 Drehachse 48 Druckspeicher 50 Rohr-/Sch!auchleitungssystem 52 Ventil 54 Ventil 56 Ventil 58 Ventil 60 Radnabenmotor 62 Verbindungsanschluss