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Die
Erfindung betrifft einen Antriebsturas für Raupenkettenfahrzeuge
mit einem Antriebsturaskörper und wenigstens einer bzgl.
des Antriebsturaskörpers drehfest angeordneten Nockenscheibe,
die eine Vielzahl von auf einem Gleitkreis angeordneten Antriebsnocken
aufweist, wobei die Antriebsnocken in Einbaulage mit Schakenwangen
der Schaken einer Raupenkette zusammenwirken.
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Ein
solcher Antriebsturas ist beispielsweise in der
DE 199 18 816 A1 beschrieben.
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Kettenantriebe
werden insbesondere an Tagebau-Großgeräten, beispielsweise
Baggern und Absetzern verwendet. Die Schaken einer Raupenkette bilden
die Fahrbahn für die Laufräder und übertragen über
an ihnen angeschweißte Bleche als Bodenplatten das Gerätegewicht
auf das Planum und bilden das Widerlager, an dem der Antrieb das
Gerät vorwärts zieht.
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Bei
vielen Raupenkettenfahrzeugen sind die Raupenkettenschaken als Höckerschaken
ausgebildet. Eine Höckerschake ist durch die Anordnung
von so genannten Höckern, seitlich neben der Laufbahn, jeweils
an den Ausläufen der Seitenwangen gekennzeichnet. Auf den
Höckern stützt sich die Schake beim Turasumlauf
auf den Kopfflächen der Turasnocken ab. Diese Stützflächen
(Höcker) entsprechen Abschnitten eines konzentrischen Kreises
um den Turasmittelpunkt. Die Kette folgt dieser Kreisbahn, dem so
genannten Gleitkreis. Über den Antriebsturas wird das Drehmoment
des Antriebs in die Schaken der Raupenkette eingeleitet. Bei einer
Umdrehung des Antriebsturas gelangen die Nockenflanken der Antriebsnocken
gegen die Schakenwangenflanken der Schaken zur Anlage, so dass die
voreilende Nockenflanke die Schakenwangenflanke auf dem Gleitkreis
treibt. Der Nockenkopf der Antriebsnocke stützt sich üblicherweise
auf den Schakenhöckern ab. Wenn der antreibende Nocken
die angetriebene Schake verlässt, füh ren die nachfolgenden
Nocken auf ihren Köpfen zwangsläufig eine Relativbewegung auf
dem Gleitkreis aus. Die Nockenköpfe gleiten auf dem Gleitkreis
unter oder auf den Höckern der Schake, bis die nächste
Nockenflanke zur Anlage an die zugehörige Schakenwangenflanke
gelangt und zur treibenden Nocke wird. Diese Relativbewegung vollzieht
sich dabei gegen die anstehende Spannkraft der Kette und führt
zu Verschleiß zwischen den Nockenköpfen und den
Schakenhöckern.
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Eine
verringerte Nockenhöhe, die durch den Verschleiß des
Nockenkopfes verursacht wird, führt zu einer Verringerung
des Turasbogenmaßes. Darüber hinaus wird die Kette
mit zunehmender Lebensdauer länger, so dass die Kettenteilung
sich vergrößert. Bei zunehmender Kettenteilung
und sich gleichzeitig verringerndem Turasbogenmaß ist nach
absehbarer Zeit der Zustand erreicht, wo die Turasteilung und die
Kettenteilung soweit nicht mehr übereinstimmen, dass eine
vorzeitige Klemmung der Kette eintritt. Dann müssen der
Antriebsturas und/oder die Kette ausgetauscht werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Raupenkettenantrieb
für Raupenfahrzeuge im Hinblick auf das Verschleißverhalten
zu verbessern.
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Der
Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch einen
Antriebsturas für Raupenkettenfahrzeuge mit einem Antriebsturaskörper
und wenigstens einer bzgl. des Antriebsturas drehfest angeordneten
Antriebsnockenscheibe, die eine Vielzahl von Antriebsnocken aufweist,
wobei die Antriebsnocken in Einbaulage mit Schakenwangen der Schaken einer
Raupenkette zusammenwirken, wobei der Antriebsturas gemäß der
Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass die Antriebsnocken so bemessen sind,
dass diese ausschließlich über die Nockenflanken
mit den Schakenwangen der Raupenkette in Eingriff sind.
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Dadurch
finden in vorteilhafter Art und Weise keine Relativbewegungen zwischen
Schakenhöckern und Nockenköpfen statt. Die Leistungseinleitung
erfolgt ausschließlich durch die Nockenflanken und Schakenwangenflanken.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform des Antriebsturas
gemäß der Erfindung ist durch wenigstens eine
bzgl. des Antriebsturaskörpers drehbare Umlenkbandage gekennzeichnet,
die die Kettenspannkräfte der Raupenkette aufnimmt. Dadurch
werden in vorteilhafter Art und Weise die Spannkräfte und
Antriebskräfte getrennt und definiert in das System eingeleitet.
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Dadurch,
dass die Kopfflächen der Turasnocken nicht mehr auf den
Schakenhöckern zur Anlage kommen, sind Schakenhöcker
und Nockenköpfe unbelastet. Die Spannkräfte der
Kette wirken über Laufbahnen der Schaken ausschließlich
auf die Umlenkbandage, die relativ zum Antriebsturaskörper
drehbar ist und somit keinen Drehmoment überträgt.
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Wird
der Antriebsturas vom Getriebe mit Drehmoment beaufschlagt, so vollführt
der Antriebsturaskörper, und mit ihm die Antriebsnockenscheibe,
so lange eine Drehbewegung, bis der betreffende Antriebsnocken mit
seiner Flanke zur Anlage an eine Schakenwangenflanke gelangt. Sodann
wird das Antriebsmoment vom Nocken auf die Schake übertragen,
bis der antreibende Nocken die angetriebene Schake verlässt.
Sind der antreibende Nocken und die angetriebene Schake außer
Eingriff, kann der Antriebsturaskörper eine Drehung vollziehen,
bis der nächste Antriebsnocken mit der zugehörigen
Schakenwangenflanke in Eingriff gelangt. Diese Drehbewegung vollzieht
ohne Kontakt der Nockenköpfe mit den Schakenhöckern.
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Die
Nockenköpfe sind zweckmäßigerweise von
ihrer Länge so bemessen, dass sie konstruktiv die Schakenhöcker
nicht berühren können.
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Bei
einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Antriebsturas
gemäß der Erfindung ist die Umlenkbandage drehbar
zwischen zwei Antriebsnockenscheiben gelagert, deren Antriebsnocken
jeweils die gleiche Winkellage einnehmen.
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Vorzugsweise
ist der Durchmesser der Umlenkbandage größer als
der Durchmesser der Antriebsnockenscheiben im Bereich der Nockenköpfe, so
dass die Umlenkbandage ausschließlich die Spannkräfte
der Raupenkette aufnimmt.
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Die
Umlenkbandage kann beispielsweise als zwischen zwei Antriebsnockenscheiben
drehbar gelagerter reifenförmiger Mittelsteg ausgebildet
sein, der nach Art eines Reifens in der Schakenlaufbahn abrollt.
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Zweckmäßigerweise
sind die Antriebsnockenscheiben einstückig miteinander
verbunden und bilden zwischen sich eine umfänglich umlaufende Nut
zur Aufnahme der Umlenkbandage.
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Die
Umlenkbandage kann beispielsweise in dieser Nut gleit- oder wälzgelagert
sein.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Raupenfahrwerks,
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2 eine
Draufsicht auf das in 1 dargestellte Raupenfahrwerk,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Raupenkettenschake,
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4 eine
perspektivische Ansicht des Antriebsturas gemäß der
Erfindung,
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5 einen
Teilschnitt durch den Antriebsturas gemäß der
Erfindung in Einbaulage und in Eingriff mit einer Raupenkettenschake,
und
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6 einen
vergrößerten Teilschnitt durch das Raupenkettenfahrwerk
mit dem Antriebsturas gemäß der Erfindung.
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In
den 1 und 2 ist schematisch ein Raupenkettenfahrwerk 1 eines
Tagebau-Großgeräts dargestellt. Das Raupenkettenfahrwerk 1 umfasst eine
aus gelenkig miteinander verbundenen Schaken 2 zusammengesetzte
Raupenkette 3, die im Untertrum 4 auf einem Planum
aufliegt und im Obertrum 5 auf Tragrollen 6 abgestützt
ist.
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Endseitig
ist die Raupenkette 3 über einen Antriebsturas 7 und
einen Umlenkturas 8 geführt. Der mit 9 bezeichnete
Fahrwerksträger des Großgeräts ist darüber
hinaus mit an nicht dargestellten Schwingen angeordnete Laufrollen
auf dem Planum abgestützt. Die Laufrollen stützen
sich auf der Schakenlaufbahn 10 der in 3 dargestellten
Schake 2 ab.
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Die
Schake 2 ist jeweils endseitig mit einer Verbindungsgabel 11 und
einer Verbindungszunge 12 versehen. Die Verbindungszunge 12 einer
Schake erstreckt sich zwischen den Flanken einer Verbindungsgabel 11 einer
benachbarten Schake, wobei die in der Verbindungsgabel 11 und
der Verbindungszunge 12 vorgesehenen Augen 13 von
einem nicht dargestellten Bolzen durchsetzt werden. Die Schake 2 umfasst
darüber hinaus als Bodenplatte angeschweißte Bleche 14,
die die Auflage auf dem Planum bilden. Die in der Mittelängsachse
der Schake 2 verlaufende Schakenlaufbahn 10 ist
beidseitig von Schakenwangen 15 eingefasst, deren Ausläufier
die Schakenhöcker 16 bilden. Die Schakenhöcker 16 bilden
jeweils in der Seitenansicht Stufen oder Winkel mit den Schakenwangenflanken 17,
die in Laufrichtung der Raupenkette 3 ausgerichtet sind.
Wie dies nachstehend noch beschrieben wird, dienen die Schakenwangen 15 in
erster Linie der Kraftübertragung bzw. Drehmomentübertragung
vom Antriebsturas 7 in die Raupenkette 3.
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Der
Antriebsturas 7 gemäß der Erfindung ist beispielsweise
in 4 dargestellt. Diese umfasst einen Antriebsturaskörper 18 in
Form einer Welle, die mit der Getriebeabtriebswelle eines Antriebs
verbunden ist.
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An
den Antriebsturaskörper 18 sind einstückig
zwei mit Abstand zueinander angeordnete Antriebsnockenscheiben 19 angeformt,
auf welchen jeweils auf einem konzentrisch die Wellenachse umgebenden
Kreis eine Vielzahl von Antriebsnocken 20 angeordnet sind.
Die Antriebsnocken 20 sind jeweils in der Seitenansicht
als trapezoide Zähne mit einem stumpfen Nockenkopf 21 und
zwei aufeinander zulaufenden Nockenflanken 22 ausgebildet.
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Wie
dies insbesondere aus einer Zusammenschau der 4 und 5 ersichtlich
ist, ist zwischen den Antriebsnockenscheiben 19 eine umlaufende,
im Querschnitt rechteckige Nut 23 vorgesehen, die eine
Umlenkbandage 24 in Form eines reifenförmigen
Mittelsteges drehbar aufnimmt. Zu diesem Zweck ist die Umlenkbandage 24 über
Wälzlager 25 auf dem Umfang des Turaskörpers 18 bzw.
auf dem Nutgrund abgestützt. Die Umlenkbandage ist bzgl.
der Antriebsnockenscheiben 19 und bzgl. des Antriebsturaskörpers 18 drehbar
gelagert. Wie vorstehend erwähnt sind die Antriebsnockenscheiben 19 bzgl.
des Antriebsturaskörpers 18 drehfest angeordnet.
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Im
vorstehenden Text ist jeweils von zwei Antriebsnockenscheiben 19 die
Rede, diese könnten auch als eine einzige in der Mittelängsebene
geteilte Antriebsnockenscheibe bezeichnet werden.
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Die
Teilung der Antriebsnocken 20, d. h. der Abstand, der die
Antriebsnocken 20 halbierenden Senkrechten auf die Längsachse
des Antriebsnockenkörpers 18, entspricht etwa
der Kettenteilung, d. h. dem Abstand der Mittelängsachse
durch die Augen 13 der Schaken 2.
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Im
Neuzustand des Antriebsturas 7 und der Raupenkette 3 ist
die Turasteilung größer als die Kettenteilung
(vorlaufender Verschleiß). Im Laufe der Längung
der Kette entspricht irgendwann die Kettenteilung der Turasteilung,
bei einer verschlissenen Kette ist die Kettenteilung größer
als die Turasteilung.
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Wie
insbesondere dem Teilschnitt in 5 zu entnehmen
ist, sind die Antriebsnocken 20 so bemessen, dass zwischen
den Nockenköpfen 21 und den Schakenhöckern 16 ein
Spalt 26 verbleibt, d. h. dass sich im Betrieb die Nockenköpfe 21 nicht
in Eingriff mit den Schakenhöckern 16 befinden.
Die Kettenspannkraft wird in diesem Falle über die Umlenkbandage 24 übertragen,
die sich in Betrieb des Raupenkettenfahrwerks 1 gegen die
Schakenlaufbahn 10 abstützt.
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Bei
einer Umdrehung des Antriebsturas 7 (in 1 gegen
den Uhrzeigersinn) ist jeweils eine Nockenflanke 22 in
Eingriff mit einer Schakenwangenflanke 17 einer Schakenwange 15.
Dies ist jeweils der voreilende, treibende Antriebsnocken 20.
Nach einem vorgegebenen Winkelmaß gelangt der Antriebsnocken 20 außer
Eingriff mit der betreffenden Schakenwange 15 bzw. mit
der Schakenwangenflanke 17, über die das Drehmoment
des Antriebsturas 7 übertragen wird. Für
einen kurzen Abschnitt des Bogenmaßes des Antriebsturas 7 ist
eine freie Drehung des Antriebsturas 7 möglich,
wobei ausschließlich die Umlenkbandage 24 in Eingriff
mit den Schakenlaufbahnen 10 der Schaken 2 ist,
so lange bis der nächste Antriebsnocken 20 in
Eingriff mit der zugehörigen Schakenwangenflanke 17 gelangt.
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Vorstehend
ist jeweils immer von einem Antriebsnocken 20 in Verbindung
mit einer Schakenwange 17 die Rede. Durch die vorstehend
beschriebene Konfiguration des Antriebsturas 7 sind dies
jedoch jeweils zwei Antriebsnocken 20, die gleichzeitig in
Eingriff mit den beiden parallel und mit Abstand zueinander angeordneten
Schakenwangen 15 einer Schake 2 gelangen.
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Es
ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Anzahl und Anordnung
der Antriebsnockenscheiben 19 sowie der Umlenkbandage 24 für
die Erfindung nicht kritisch sind und diese teilweise durch den
Abstand und die Anordnung der Schakenwangen 15 einer Schake 2 vorgegeben
sind. Bei entsprechender Änderung der Anzahl und Anordnung
der Schakenwangen kann auch die Anordnung und Anzahl der Antriebsnockenscheiben
und der Umlenkbandagen geändert werden.
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Wie
insbesondere der 4 zu entnehmen ist, sind zwei
Antriebsnocken 20 der benachbarten Antriebsnockenscheiben 19 in
der Seitenansicht fluchtend zueinander angeordnet, d. h. diese besitzen
die gleiche Anordnung und Teilung in Bezug auf den Gleitkreis des
Antriebturas 7.
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- 1
- Raupenkettenfahrwerk
- 2
- Schaken
- 3
- Raupenketten
- 4
- Untertrum
- 5
- Obertrum
- 6
- Tragrollen
- 7
- Antriebsturas
- 8
- Umlenkturas
- 9
- Fahrwerksträger
- 10
- Schakenlaufbahn
- 11
- Verbindungsgabel
- 12
- Verbindungszunge
- 13
- Augen
- 14
- Bleche
- 15
- Schakenwange
- 16
- Schakenhöcker
- 17
- Schakenwangenflanken
- 18
- Antriebsturaskörper
- 19
- Antriebsnockenscheiben
- 20
- Antriebsnocken
- 21
- Nockenkopf
- 22
- Nockenflanken
- 23
- Nut
- 24
- Umlenkbandage
- 25
- Wälzlager
- 26
- Spalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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