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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Raupenkettenanordnungen für eine Raupenarbeitsmaschine und insbesondere auf ein Verbindungselement einer Raupenkettenanordnung.
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Technischer Hintergrund
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Raupenarbeitsmaschinen haben typischerweise ein Kettenrad, ein Laufrad und eine Raupenkettenanordnung. Während der Anwendung der Arbeitsmaschine dreht sich das Kettenrad und kommt mit der Raupenkettenanordnung in Eingriff, wodurch bewirkt wird, daß die Raupenkettenanordnung sich um einen Pfad dreht, der von dem Kettenrad und dem Laufrad definiert wird. Die Drehung der Raupenkettenanordnung bewirkt, daß die Arbeitsmaschine über den Erdboden vorangetrieben wird, um verschiedene Arbeitsfunktionen auszuführen.
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Raupenkettenanordnungen weisen im allgemeinen ein Paar von parallelen Ketten auf, wobei jede parallele Kette auf eine Reihe von Raupenverbindungen (folgend auch als Verbindungselemente bezeichnet) aufgebaut wird. Die Raupenkettenanordnungen weisen weiter eine Reihe von Hülsen und Raupenstiften auf, die zwischen den parallelen Ketten angeordnet sind und damit verbunden sind. Die Hülsen und die herumgeführten Raupenverbindungselemente arbeiten zusammen, um eine Anzahl von Raupengelenken zu bilden, die die notwendige Bewegung der Hülsen relativ zu den Raupenverbindungselementen während der Anwendung der Raupenkettenanordnung gestatten, beispielsweise wenn die Raupenkettenanordnung sich um das Kettenrad und das Laufrad dreht.
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Bis jetzt haben die bei Raupenkettenanordnungen verwendeten Verbindungselemente im allgemeinen ein Paar von darin definierten Öffnungen, wobei die Öffnungen in zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. Anders gesagt, sind die Öffnungen zueinander versetzt. Die Raupenkettenanordnung ist so aufgebaut, daß der Raupenstift in der einen Öffnung des Verbindungselementes angeordnet ist, und daß die Hülse in der anderen Öffnung angeordnet ist. Die Konstruktion des Verbindungselementes mit versetzten Öffnungen verursacht verschiedene Probleme. Beispielsweise erzeugt die Konstruktion mit versetzten Öffnungen Herausforderungen bei der Verteilung und des Flusses des Materials während des Schmiedeprozesses des Verbindungselementes. Insbesondere erfordert das Vorsehen einer Konstruktion mit versetzten Öffnungen eine große Anzahl von Stufen in den Schmiedeformen. Zusätzlich vergrößert die Konstruktion mit versetzten Öffnungen die Komplexität der Schmiede- und Richtformen. Insbesondere wird das maschinelle Bearbeiten bzw. Zerspannen der versetzten Verbindungselemente weiter durch die versetzte Geometrie kompliziert gemacht.
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Aus
DE 36 29 591 A1 ist ein Kettengelenk einer Gleiskette bekannt, welches ein Körperglied mit einer ersten Seite, einer zweiten Seite und zwei durch das Körperglied verlaufende Öffnungen aufweist. Das Körperglied des Kettengelenks weist weiter erste, zweite und dritte Verlängerungsglieder auf, die sich von der ersten Seite des Körpergliedes erstrecken. Auf den Verlängerungsgliedern sind drei Punkte definiert, die eine erste Ebene aufspannen.
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Was daher benötigt wird, ist ein Verbindungselement für eine Raupenkettenanordnung, die einen oder mehrere der oben erwähnten Nachteile überwindet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine einfach herzustellende Raupenkettenverbindung zu schaffen, welche dazu beiträgt, die Teilezahl der Kette zu verringern. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verbindungselement nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht einer Arbeitsmaschine, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung darin verkörpert;
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2 ist eine Draufsicht eines Segmentes einer Raupenkettenanordnung der Arbeitsmaschine der 1;
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3 ist eine Draufsicht einer Unter- bzw. Kettengliedanordnung der in 2 gezeigten Raupenkettenanordnung;
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4A ist eine Längsschnittansicht einer Kartuschenanordnung der in 2 gezeigten Raupenkettenanordnung;
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4B ist eine Seitenansicht der in 4A gezeigten Kartuschenanordnung;
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4C ist eine Endansicht der in 4B gezeigten Kartuschenanordnung;
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5 ist eine Perspektivansicht eines Verbindungselementes der in 2 gezeigten Raupenkettenanordnung;
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6 ist eine Seitenansicht des in 5 gezeigten Verbindungselementes;
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7 ist eine weitere Seitenansicht des in 5 gezeigten Verbindungselementes;
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8 ist eine Querschnittsansicht des in 5 gezeigten Verbindungselementes;
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9 ist eine weitere Querschnittsansicht des in 5 gezeigten Verbindungselementes;
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10 ist eine weitere Perspektivansicht des in 5 gezeigten Verbindungselementes;
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11 ist eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten Raupenkettenanordnung, und zwar aufgenommen entlang der Linie 11-11, wie in Richtung der Pfeile zu sehen;
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12 ist eine Perspektivansicht eines versetzten Verbindungselementes, das bei der in 2 gezeigten Raupenkettenanordnung verwendet werden kann;
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13 ist eine weitere Perspektivansicht des in 12 gezeigten versetzten Verbindungselementes;
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14 ist noch eine weitere Perspektivansicht des in 12 gezeigten versetzten Verbindungselementes;
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15 ist eine Querschnittsansicht eines Einsatzes der in 4A gezeigten Kartuschenanordnung;
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16 ist eine Perspektivansicht des in 15 gezeigten Einsatzes; und
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17 ist eine Draufsicht einer weiteren Unter- bzw. Kettengliedanordnung, die bei der in 2 gezeigten Raupenkettenanordnung verwendet werden kann.
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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
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Mit Bezug auf 1 ist eine Arbeitsmaschine 10 gezeigt, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung darin verkörpert. Die Arbeitsmaschine 10 weist einen Rahmen 11, eine Motoranordnung 13 und eine Kabinenanordnung 15 auf, die alle auf dem Rahmen 11 montiert sind. Die Arbeitsmaschine 10 weist auch ein Arbeitswerkzeug 17 auf, wie beispielsweise ein Schild, das mechanisch mit dem Rahmen 11 gekoppelt ist. Die Arbeitsmaschine 10 weist weiter eine Unterfahrgestellanordnung 12 auf, die mechanisch mit dem Rahmen 11 gekoppelt ist.
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Die Unterfahrgestellanordnung 12 weist ein Antriebskettenrad 19, ein Paar von (Leer-)Laufrädern 21 und 23 und eine Anzahl von Rollenanordnungen 25 auf, die zwischen den Laufrädern 21 und 23 angeordnet sind. (Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch bei ovalen Systemen verwendet werden kann.) Die Unterfahrgestellanordnung 12 weist auch eine Raupenkettenanordnung 14 auf. Während des Gebrauches der Arbeitsmaschine 10 dreht das Antriebskettenrad 19 die Raupenkettenanordnung 14 und kommt mit dieser in Eingriff, wodurch bewirkt wird, daß sich die Raupenkettenanordnung 14 um einen Pfad dreht, der von dem Antriebskettenrad 19 und den Laufrädern 21 und 23 definiert wird. Die Drehung der Raupenkettenanordnung 14 bewirkt, daß die Arbeitsmaschine 10 über den Erdboden voran getrieben wird, um verschiedene Arbeitsfunktionen auszuführen.
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Wie genauer in den 2 und 3 gezeigt, weist die Raupenkettenanordnung 14 eine Anzahl von Kettengliedanordnungen bzw. Unteranordnungen (folgend Unteranordnungen genannt) 20 mit Raupenschuhen 214 auf (siehe 1) die an jeder Unteranordnung 20 angebracht sind. Wie unten genauer besprochen, ist jede Unteranordnung 20 mechanisch mit einer benachbarten Unteranordnung 20 durch ein äußeres Verbindungselement 18 und ein äußeres Verbindungselement 18a gekoppelt (folgend Verbindung genannt), so daß die Raupenkettenanordnung 14 eine geschlossene Schleife bildet. Die geschlossene Schleife der Raupenkettenanordnung 14 ist um das Antriebskettenrad 19, die Laufräder 21 und 23 und die Rollenanordnungen 25 so angeordnet, daß sie in der oben beschriebenen Weise funktioniert.
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Jede Unteranordnung 20 weist eine Kartuschenanordnung 22 auf, eine Kartuschenanordnung 22a, ein inneres Verbindungselement 16 und ein inneres Verbindungselement 16a (folgend Verbindung genannt). Die Kartuschenanordnung 22a ist im wesentlichen ähnlich der Kartuschenanordnung 22, daher wird nur die Kartuschenanordnung 22 hier im Detail beschrieben.
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Wie in 4A, 4B und 4C gezeigt, weist die Kartuschenanordnung 22 eine Hülse 24 mit einem dort hindurch definierten Durchlaßweg 26 auf, weiter einen Raupenstift 28, einen Einsatz 36 mit einer Bohrung 38, die dort hindurch definiert ist, und einen Einsatz 52 mit einer dort hindurch definierten Bohrung 54. Es sei bemerkt, daß der Einsatz 52 im wesentlichen identisch ist mit dem Einsatz 36, daher wird nur der Einsatz 36 hier im Detail beschrieben. Die Kartuschenanordnung 22 weist auch einen Bund 40 mit einem darin definierten Loch 42 auf. Die Kartuschenanordnung 22 weist auch einen weiteren Bund 56 auf, der im wesentlichen identisch mit dem Bund 40 ist. Insbesondere hat der Bund 56 auch ein darin definiertes Loch 58.
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Mit Bezug auf die 15 und 16 weist der Einsatz 36 ein Ringglied 176 mit einer Seitenwand 62 und einer Seitenwand 64 auf. Eine Dichtungsnut 50 ist in der Seitenwand 62 so definiert, daß die Dichtungsnut 50 konzentrisch zu einer Mittelachse 180 der Bohrung 38 ist. Die Definition der Dichtungsnut 50 in der Seitenwand 62 hat zur Folge, daß ein oberes Wandsegment 246 und ein unteres Wandsegment 248 gebildet werden, wobei die Dichtungsnut 50 zwischen dem oberen Wandsegment 246 und einem unteren Wandsegment 248 positioniert ist. Das obere Wandsegment 246 hat eine Innenfläche 300, die weg von der Mittelachse 180 winklig so angeordnet ist, daß eine lineare Verlängerung 250 einer mittleren Außenfläche 252 des Ringgliedes 176, das im wesentlichen in einer parallelen Beziehung zur Mittelachse 180 ist und eine lineare Verlängerung 254 der Innenfläche 300 einen Winkel φ dazwischen definieren.
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Vorzugsweise ist der Winkel φ ungefähr 5° (es sei bemerkt, daß der Winkel φ in gewisser Weise in 15 zur Verdeutlichung der Beschreibung übertrieben gezeigt ist).
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Die Seitenwand 64 hat auch eine darin definierte Dichtungsnut 66, die konzentrisch zur Mittelachse 180 der Bohrung 38 ist. Es sei bemerkt, daß ein oberes Wandsegment 258 des Ringgliedes 176 von der Mittelachse 180 im wesentlichen in identischer Weise winklig wegläuft, wie oben für das obere Wandsegment 246 beschrieben.
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Die Dichtungsnut 50 hat eine Breite W1 und einen Radius R1. Es sei bemerkt, daß was hier mit dem Radius R1 gemeint ist, die Distanz zwischen der Mittelachse 180 und dem Innenwandsegment 182 der Dichtungsnut 50 ist, wie in 15 gezeigt. Die Dichtungsnut 66 hat auch eine Breite W2 und einen Radius R2. In ähnlicher Weise wie oben beschrieben ist, was hier mit dem Radius R2 gemeint ist, die Distanz zwischen der Mittelachse 180 und einem Innenwandsegment 184 der Dichtungsnut 66, wie in 15 gezeigt. Vorzugsweise ist die Breite W1 im wesentlichen gleich der Breite W2. Es ist auch vorzuziehen, daß der Radius R1 im wesentlichen gleich dem Radius R2 ist.
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Mit Bezug auf 4A hat die Dichtungsnut 50 (i) ein ringförmiges Schubglied bzw. Axialglied 76 und (ii) ein ringförmiges Dichtungsglied 72, das darin angeordnet ist. Das Schubglied 76 und das Dichtungsglied 72 sind in der Dichtungsnut 50 so positioniert, daß das Schubglied 76 das Dichtungsglied 72 in Axialrichtung drückt, wie vom Pfeil 186 angezeigt. Es sei bemerkt, daß wenn man das obere Wandsegment 246 winkelförmig weg von der Mittelachse 180 in der oben beschriebenen Weise laufen läßt, dies das Einführen des ringförmigen Schubgliedes 76 und des ringförmigen Dichtungsgliedes 72 in die Dichtungsnut 50 erleichtert, und zwar im Vergleich zu anderen Dichtungsnutkonstruktionen, die ein gerades oder nicht winklig angeordnetes oberes Wandsegment haben. Insbesondere verbessert die Winkelanordnung des oberen Wandsegmentes 246 die Möglichkeit, daß Maschinen verwendet werden, um das ringförmige Schubglied 76 und das ringförmige Dichtungsglied 72 in die Dichtungsnut 50 einzuführen. In ähnlicher Weise hat die Dichtungsnut 66 (i) ein ringförmiges Schubglied 78 und (ii) ein ringförmiges Dichtungsglied 74, das darin angeordnet ist. Das Schubglied 78 und das Dichtungsglied 74 sind in der Dichtungsnut 66 so positioniert, daß das Schubglied 78 das Dichtungsglied 74 in Axialrichtung drückt, wie vom Pfeil 188 angezeigt. Wie oben erwähnt wird die Möglichkeit, daß Maschinen verwendet werden, um das ringformige Schubglied 78 und das ringförmige Dichtungsglied 74 in die Nut 66 einzuführen verbessert, wenn das obere Wandsegment 258 des Ringgliedes 176 von der Mittelachse 180 winklig wegläuft.
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In ähnlicher Weise hat eine ringförmige Dichtungsnut 60 des Einsatzes 52 (i) ein ringförmiges Dichtungsglied 92 und (ii) ein ringförmiges Schubglied 190, die darin angeordnet sind. Das Schubglied 190 und das Dichtungsglied 92 sind in der Dichtungsnut 60 so positioniert, daß das Schubglied 190 das Dichtungsglied 92 in Axialrichtung drückt, wie vom Pfeil 192 angezeigt. Eine ringförmige Dichtungsnut 84 des Einsatzes 52 hat auch (i) ein ringförmiges Schubglied 194 und (ii) ein ringförmiges Dichtungsglied 86, das darin angeordnet ist. Das Schubglied 194 und das Dichtungsglied 86 sind in der Dichtungsnut 84 so positioniert, daß das Schubglied 194 das Dichtungsglied 86 in Axialrichtung drückt, wie vom Pfeil 198 angezeigt.
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Obwohl es bevorzugt wird, daß beide Dichtungsnuten in dem Einsatz definiert sind, wird auch in Betracht gezogen, daß eine Dichtungsnut in einer Bundseitenwand definiert sein kann. Ein Dichtungsglied und ein Schubglied wird dann in der Dichtungsnut angeordnet, die in der Bundseitenwand definiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel dient eine Seitenwand des Einsatzes als eine Lagerfläche für das Dichtungsglied, das in der Dichtungsnut des Bundes angeordnet ist. Es wird auch in Betracht gezogen, daß das Schubglied integral mit dem Bund sein kann. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, daß das Schubglied integral mit dem Einsatz sein kann.
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Mit Bezug auf die 4A, 4B und 4C wird ein Raupenstift 28 in den Durchlaßweg 26 der Hülse 24 eingeführt, so daß die Hülse 24 sich relativ zum Raupenstift 28 in den Richtungen drehen kann, die von den Pfeilen 200 und 204 angezeigt werden (siehe 48). Der Einsatz 36 ist mit Bezug auf den Raupenstift 28 und die Hülse 24 so positioniert, daß (i) ein Teil 32 des Raupenstiftes 28 sich durch die Bohrung 38 erstreckt, und daß (ii) die Dichtungsnut 50 in einer entgegenweisenden Beziehung zu einer Endstirnseite 68 der Hülse 24 ist. Der Einsatz 36 ist weiter relativ zur Hülse 24 so positioniert, daß das Dichtungsglied 72 gegen die Endstirnseite 68 der Hülse 24 durch das Schubglied 76 gedrückt wird. Es sei bemerkt, daß der Einsatz 36 sich um die Längsachse 30 mit Bezug sowohl auf die Hülse 24 als auch auf den Raupenstift 28 in den Richtungen drehen kann, die von den Pfeilen 200 und 204 angezeigt werden (siehe 4B).
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Der Bund 40 ist relativ zum Raupenstift 28 und zum Einsatz 36 so positioniert, daß (i) ein Teil 34 des Raupenstiftes 28 sich in das Loch 42 erstreckt und daß (ii) eine Endstirnseite 70 des Bundes 40 in entgegenweisender Beziehung zu einer Dichtungsnut 66 ist. Der Bund 40 ist weiter relativ zum Einsatz 36 so positioniert, daß das Dichtungsglied 74 gegen die Endstirnseite 70 des Bundes 40 durch das Schubglied 78 gedrückt wird. Der Bund 40 ist mit Bezug auf den Raupenstift 28 so festgelegt, daß der Bund 40 sich nicht (i) relativ zum Raupenstift 28 drehen kann oder (ii) in Axialrichtung relativ zum Raupenstift 28 bewegen kann. Beispielsweise kann der Bund 40 durch Laser an dem Raupenstift 28 angeschweißt sein. Das Anbringen des Bundes 40 an dem Raupenstift 28 in der oben beschriebenen Weise verbessert die Steuerung über das Endspiel der Raupenkette 14.
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Der Einsatz 52 und der Bund 56 sind relativ zum Raupenstift 28 und der Hülse 24 in ähnlicher Weise wie oben für den Einsatz 36 und den Bund 40 beschrieben positioniert. Insbesondere ist der Einsatz 52 relativ zum Raupenstift 28 und zur Hülse 24 so positioniert, daß (i) ein Teil des Raupenstiftes 28 sich durch die Bohrung 54 erstreckt und daß (ii) die Dichtungsnut 84 in einer entgegengesetzten Beziehung zu einer Endstirnseite 88 der Hülse 24 ist. Der Einsatz 52 ist weiter relativ zur Hülse 24 so positioniert, daß das Dichtungsglied 86 gegen die Endstirnseite 88 der Hülse 24 durch das Schubglied 194 gedrückt wird.
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Es sei bemerkt, daß der Einsatz 52 sich relativ sowohl zur Hülse 24 als auch zum Raupenstift 28 in den Richtungen drehen kann, die von den Pfeilen 200 und 204 angezeigt werden (siehe 4B).
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Der Bund 56 ist relativ zum Raupenstift 28 und zum Einsatz 52 so positioniert, daß (i) ein Teil des Raupenstiftes 28 sich in das Loch 58 erstreckt, und daß (ii) eine Endstirnseite 90 des Bundes 56 in entgegenweisender Beziehung zur Dichtungsnut 60 ist. Der Bund 56 ist weiter relativ zum Einsatz 52 so positioniert, daß das Dichtungsglied 92 gegen die Endstirnseite 90 des Bundes 56 durch das Schubglied 190 gedrückt wird. Der Bund 56 ist in Beziehung zum Raupenstift 28 so festgelegt, daß der Bund 56 sich nicht relativ zum Raupenstift 28 drehen kann oder in Axialrichtung mit Bezug dazu bewegen kann. Beispielsweise kann der Bund 56 an den Raupenstift 28 durch Laser angeschweißt sein. Die Anbringung des Bundes 56 an dem Raupenstift 28 in der oben beschriebenen Weise verbessert auch die Steuerung des Endspiels der Raupenkette 14.
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Wie in 4A gezeigt, hat der Raupenstift 28 ein darin definiertes Schmierreservoir 44. Das Schmierreservoir 44 ist in Strömungsmittelverbindung mit einem Schmierkanal 46. Der Schmierkanal 46 führt zu einer Außenfläche 48 des Raupenstiftes 28. Ein Paar von Steckern 200 ist innerhalb des Schmierreservoirs 44 gelegen, um zu verhindern, daß ein Schmiermittel, wie beispielsweise Öl, aus dem Schmierreservoir 44 herausleckt.
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Während der Anwendung der Kartuschenanordnung 22 wird Öl, das innerhalb des Schmierreservoirs 44 angeordnet ist, durch den Schmierkanal 46 zur Außenfläche 48 des Raupenstiftes 28 vorgeschoben. Sobald es auf der Außenfläche 48 angeordnet ist, erleichtert das Öl die Drehung des Einsatzes 36, der Hülse 24 und des Einsatzes 52 mit Bezug zum Raupenstift 28. Das Öl schmiert auch die Dichtungsglieder 72, 74, 86 und 92.
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Die Dichtungsglieder 72, 74, 86 und 92, die Schubglieder 76, 78, 109 und 194, die Bundendstirnseiten 70 und 90 und die Hülsenendstirnseiten 68 und 88 arbeiten alle zusammen, um das Öl innerhalb der Kartuschenanordnung 22 zu halten, während Schmutz (beispielsweise Sand, Steine usw.) draußen gehalten werden.
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Mit Bezug auf die 5 bis 10 ist dort eine innere Verbindung bzw. ein inneres Gelenk 16 gezeigt. Es sei bemerkt, daß die innere Verbindung 16a, die äußere Verbindung 18 und die äußere Verbindung 18a im wesentlichen identisch mit der inneren Verbindung 16 sind, und somit wird nur die innere Verbindung 16 hier im Detail beschrieben.
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Die innere Verbindung 16 weist ein Körperglied 94 auf, das (i) eine Seite 96, (ii) eine Seite 98, (iii) eine dort hindurch definierte Öffnung 100, (iv) eine dort hindurch definierte Öffnung 102, (v) eine Schienenfläche 114 und (vi) eine Schuhfläche 116 besitzt. Das Körperglied 94 besitzt auch ein Paar von Austrittslöchern 120 und 122, die darin definiert sind. Es sei jedoch bemerkt, daß nur ein Austrittsloch verwendet werden kann, beispielsweise bei einer strebenlosen Verbindungskonstruktion. Beide Austrittslöcher 120 und 122 sind vorzugsweise zwischen der Öffnung 100 und der Öffnung 102 angeordnet. Ein Bolzen bzw. Schraubenloch 210 ist innerhalb von jedem Austrittsloch 120 und 122 positioniert. Es sei bemerkt, daß jedes Bolzen- bzw. Schraubenloch 210 mit der Schienenoberfläche 114 so ausgerichtet ist, daß jedes Schraubenloch 210 seitlich mit Bezug auf den breitesten Teil der Schienenoberfläche 114 zentriert ist. Die Schraubenlöcher 210 werden verwendet, um einen Raupenschuh 214 an der Schuhfläche 116 der inneren Verbindung 16 zu sichern. Darüber hinaus hat wie in 11 gezeigt, die innere Verbindung 16 ein Wandsegment 240 und ein Wandsegment 242. Das Wandsegment 242 ist relativ zum Wandsegment 240 abgewinkelt, so daß eine lineare Verlängerung 244 des Wandsegmentes 240 und des Wandsegmentes 242 einen Winkel σ von ungefähr 20° definieren. Das Wandsegment 242 wirkt als eine Oberfläche zur Führung des Kontaktes mit (nicht gezeigten) Rollenflanschen der Raupenkettenanordnung 14. Wenn man das Wandsegment 242 von jeder Verbindung in der oben beschriebenen Weise winklig anordnet, verbessert dies die Möglichkeit der Rollenflansche zur Führung der Raupenkettenanordnung 14 während ihrer Anwendung.
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Es sei bemerkt, daß das Körperglied 94 eine Mittelachse 118 besitzt, die dort hindurch läuft, um einen Winkel von im wesentlichen 90° zwischen (i) der Schienenoberfläche 114 und der Mittelachse 118 (d. h. den Winkel α) und (ii) der Schuhfläche 116 und der Mittelachse 118 (d. h. der Winkel β) zu definieren.
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Es sei weiter bemerkt, daß das Körperglied 94 um die Mittelachse 118 symmetrisch ist. Was hier mit symmetrisch gemeint ist, ist die Eigenschaft, daß es gleich oder entsprechend auf beiden Seiten einer mittleren Teilungslinie ist, wie beispielsweise der Mittelachse 118. Es sei weiter bemerkt, daß jede Hälfte des Körpergliedes 94, wie von der Mittelachse 118 definiert, das Spiegelbild der entsprechenden Hälfte ist.
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Die innere Verbindung 16 weist auch ein Verlängerungsglied 104 auf, das sich nach außen von der Seite 96 des Körpergliedes 94 erstreckt. Das Verlängerungsglied 104 hat einen darauf definierten Punkt P1. Die innere Verbindung 16 weist auch ein Verlängerungsglied 106 auf, das sich nach außen von der Seite 96 des Körpergliedes 94 erstreckt. Das Verlängerungsglied 106 besitzt einen darauf definierten Punkt P2. Die innere Verbindung 16 weist weiter ein Verlängerungsglied 108 auf, das sich nach außen von der Seite 96 des Körpergliedes 94 erstreckt. Das Verlängerungsglied 108 besitzt einen darauf definierten Punkt P3.
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Das Verlängerungsglied 104, das Verlängerungsglied 106 und das Verlängerungsglied 108 sind (i) von einander beabstandet und (ii) sind vorzugsweise zwischen der Öffnung 100 und der Öffnung 102 angeordnet. Zusätzlich definieren der Punkt P1, der auf dem Verlängerungsglied 104 definiert ist, der Punkt P2, der auf dem Verlängerungsglied 106 definiert ist, und der Punkt P3, der auf dem Verlängerungsglied 108 definiert ist, eine erste Ebene. Darüber hinaus hat die Seite 96 des Körpergliedes 94 eine Außenoberfläche 110. Die Außenoberfläche 110 hat einen darauf definierten Punkt P4, einen darauf definierten Punkt P5 und einen darauf definierten Punkt P6. Der Punkt P4, der Punkt P5 und der Punkt P6 definieren eine zweite Ebene, die in einer im wesentlichen parallelen Beziehung zur ersten Ebene ist. Es sei bemerkt, daß vorzugsweise (i) die Öffnung 100 und die Öffnung 102 zwischen dem Punkt P4 und dem Punkt P5 angeordnet ist, und daß (ii) die zweite Ebene nur von dem Verlängerungsglied 104, dem Verlängerungsglied 106 und dem Verlängerungsglied 108 überspannt wird.
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Die Seite 98 des Körpergliedes 94 besitzt auch eine Außenoberfläche 112. Die Außenoberfläche 112 hat einen darauf definierten Punkt P7, einen darauf definierten Punkt P8 und einen darauf definierten Punkt P9. Der Punkt P7, der Punkt P8 und der Punkt P9 definieren eine dritte Ebene, die in einer im wesentlichen parallelen Beziehung zur ersten Ebene ist. Vorzugsweise sind die Öffnung 100 und die Öffnung 102 zwischen dem Punkt P7 und dem Punkt P8 angeordnet. Ein Paar von Bearbeitungsansätzen 302 ist auf der Außenoberfläche 112 angeordnet, um die Öffnungen 100 und 102 zu umgeben. Es ist weiter vorzuziehen, daß kein Teil des Körpergliedes 94 sich nach außen von der Seite 98 erstreckt, um über die dritte Ebene hinaus über die Bearbeitungsvorsprünge 302 zu laufen.
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Es sei bemerkt, daß wenn man eine Verbindung 16 hat, bei der (i) die Öffnungen 100 und 102 koplanar sind, (ii) jede Seite 96 und 98 relativ flach ist, und wobei (iii) irgendwelche Verlängerungsglieder 104, 106 und 108, die sich nach außen von der Seite 96 der Verbindung 16 erstrecken, eine Ebene definieren, die parallel zur Außenfläche 110 ist, ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist. Beispielsweise folgt, wenn man eine Verbindung mit den zuvor erwähnten Merkmalen hat, daraus eine Verbindung mit ebenen parallelen Kontaktflächen. Wenn man ebene parallele Kontaktflächen hat, erleichtert dies die Möglichkeit, daß die Verbindung 16 entsprechend während des Verbindungsherstellprozesses während des Montageprozesses der Raupenkette 14 und während der Demontageprozesse der Raupenkette 14 ordnungsgemäß angeordnet bleibt. Zusätzlich eliminiert das Vorsehen der inneren Verbindung 16a, der äußeren Verbindung 18 und der äußeren Verbindung 18a alle im wesentlichen identisch zur inneren Verbindung 16 die Notwendigkeit, daß man strukturell unterschiedliche ”rechte Verbindungen” und ”linke Verbindungen” hat, die typischerweise bei anderen Raupenkettenanordnungskonstruktionen verwendet werden. Daher muß nur eine einzige Art von Verbindungen bzw. Gelenken (d. h. die Verbindung 16; die Verbindungen 16a, 18 und 18a sind im wesentlichen identisch mit der Verbindung 16a) hergestellt werden, um die Raupenkettenanordnung 14 aufzubauen, wodurch die Raupenkettenanordnung 14 vereinfacht wird und ihre Herstellkosten verringert werden.
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Darüber hinaus hat die Ausführung des Körpergliedes 94 der Verbindung 16 in symmetrischer Weise um die Mittelachse 118 eine gleiche Materialverteilung an jedem Ende 206 und 208 (siehe 5 und 10) der Verbindung 16 zur Folge. Wenn man eine symmetrische Verbindung 16 und eine gleiche Materialverteilung an jedem Ende 206 und 208 hat, ist dies vorteilhaft. Dies vereinfacht beispielsweise (i) die Konstruktions- und Analysetechniken, (ii) die Schmiedeverfahren und die Werkzeugauswahl, (iii) die Ausrichtung- bzw. Spann- und Herstellverfahren und die Werkzeugauswahl, und (iv) die Wärmebehandlungsausrüstungsgegenstände. Daher sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Verbindung 16 mit relativ niedrigen Entwicklungs- und Herstellkosten vor.
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Wie darüber hinaus in den 3 und 10 gezeigt, hat die Schienenoberfläche 114 eine Breite W3 und eine Schuhfläche 116 besitzt eine Breite W4, die im wesentlichen gleich der Breite W3 ist. Wenn die Breite W3 und die Breite W4 im wesentlichen gleich ist, erleichtert dies auch die Anordnung der Verbindung 16 während der Herstell-, Montage- und Demontageprozesse.
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Wie zuvor erwähnt weist jede Unteranordnung 20 eine Kartuschenanordnung 22, eine Kartuschenanordnung 22a, eine innere Verbindung bzw. ein inneres Gelenk 16, und ein inneres Gelenk bzw. eine innere Verbindung 16a auf (siehe 3). Wie in 3 gezeigt ist die innere Verbindung 16 insbesondere relativ zur Kartuschenanordnung 22 und zur Kartuschenanordnung 22a so positioniert, daß (i) der Einsatz 52 der Kartuschenanordnung 22 innerhalb der Öffnung 100 der inneren Verbindung 16 gelegen ist, daß (ii) der Einsatz 52a der Kartuschenanordnung 22a innerhalb der Öffnung 102 der inneren Verbindung 16 gelegen ist, und daß (iii) die Verlängerungsglieder 104, 106 und 108 nach außen in der Richtung weisen, die vom Pfeil 224 angezeigt wird. Es sei bemerkt, daß beide Einsätze 52 und 52a in die Öffnungen 100 und 102 preßgepaßt sind. Wenn man die Einsätze 52 und 52a in die Öffnungen 100 bzw. 102 preßpaßt, hat dies zur Folge, daß die Einsätze 52 und 52a sich nicht relativ zur inneren Verbindung 16 drehen können. Jedoch können sich die Hülsen 24 und 24a, die Raupenstifte 28 und 28a und die Bänder 56 und 56a relativ zur inneren Verbindung 16 in den Richtungen drehen, die von den Pfeilen 216, 218, 220 und 222 angezeigt werden.
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In ähnlicher Weise ist die innere Verbindung 16a relativ zur Kartuschenanordnung 22 und zur Kartuschenanordnung 22a so positioniert, daß (i) der Einsatz 36 der Kartuschenanordnung 22 innerhalb der Öffnung 100a der inneren Verbindung 16a gelegen ist, daß (ii) der Einsatz 36a der Kartuschenanordnung 22a innerhalb der Öffnung 102a der Verbindung 16a gelegen ist, und daß (iii) die Verlängerungsglieder 104a, 106a und 108a nach außen in der Richtung weisen, die vom Pfeil 226 angezeigt wird. Es sei bemerkt, daß beide Einsätze 36 und 36a in die Öffnungen 100a und 102a preßgepaßt sind. Wenn man die Einsätze 52 und 52a in die Öffnungen 100a bzw. 102a preßgepaßt hat, hat dies zur Folge, daß die Einsätze 36 und 36a sich nicht relativ zur inneren Verbindung 16a drehen können. Jedoch können sich die Hülsen 24 und 24a, die Raupenstifte 28 und 28a und die Blinder 56 und 56a relativ zur Verbindung 16a in den Richtungen drehen, die von den Pfeilen 216, 218, 220 und 222 angezeigt werden.
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Wie in den 2, 3 und 11 gezeigt, sind benachbarte Unteranordnungen 20 durch ein Paar von äußeren Verbindungen 18 und 18a verbunden. Insbesondere ist die äußere Verbindung 18 relativ zur Kartuschenanordnung 22 der Unteranordnung 20 so positioniert, daß (i) der Bund 56 innerhalb der Öffnung 124 der äußeren Verbindung 18 positioniert ist, und daß (ii) die Verlängerungsglieder 104, 106 und 108 nach innen in der Richtung weisen, die von dem Pfeil 228 angezeigt wird (siehe 2). Zusätzlich ist die äußere Verbindung 18 relativ zur inneren Verbindung 16 so positioniert, daß ein Spalt von ungefähr 1,5 mm zwischen der äußeren Verbindung 18 und der inneren Verbindung 16 definiert ist. Es sei bemerkt, daß dieser Spalt zwischen allen benachbarten inneren und äußeren Verbindungen vorhanden ist. Die äußere Verbindung 18 ist auch relativ zur Kartuschenanordnung 22a der benachbarten Unteranordnung 20 so positioniert, daß der Bund 56a der Kartuschenanordnung 22a innerhalb der Öffnung 126 der äußeren Verbindung 18 positioniert ist (siehe 2). Es sei bemerkt, daß beide Bünde 56 und 56a in die Öffnungen 124 und 126 preßgepaßt sind. Wenn die Bünde 56 und 56a in die Öffnungen 124 bzw. 126 preßgepaßt sind, hat dies zur Folge, daß die Bünde 56 und 56a und die Raupenstifte 28 und 28a sich nicht relativ zur äußeren Verbindung 18 drehen können. Jedoch können die Hülsen 24 und 24a und die Einsätze 52 und 52a sich relativ zur äußeren Verbindung 18 drehen.
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Die äußere Verbindung 18a ist relativ zur Kartuschenanordnung 22 der Unteranordnung 20 positioniert, so daß (i) der Bund 40 innerhalb der Öffnung 124a der äußeren Verbindung 18a positioniert ist, und (ii) die Verlängerungsglieder 104a, 106a und 108a in der Richtung nach innen weisen, die vom Pfeil 230 angezeigt wird (siehe 2). Die äußere Verbindung 18a ist auch relativ zur Kartuschenanordnung 22a der zuvor erwähnten benachbarten Unteranordnung 20 so positioniert, daß der Bund 40a der Kartuschenanordnung 22a innerhalb der Öffnung 126a der äußeren Verbindung 18a positioniert ist (siehe 2). Es sei bemerkt, daß beide Bünde 40 und 40a in die Öffnungen 124a und 126a preßgepaßt sind. Wenn man die Bünde 40 und 40a in die Öffnungen 124a bzw. 126a preßgepaßt hat, hat dies zur Folge, daß die Bünde 40 und 40a und die Raupenstifte 28 und 28a sich nicht relativ zur äußeren Verbindung 18 drehen können. Jedoch können sich die Hülsen 24 und 24a und die Einsätze 36 und 36a relativ zur äußeren Verbindung 18a drehen.
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Zusätzliche Unteranordnungen 20 werden unter Verwendung der äußeren Verbindungen 18 und 18a in der oben beschriebenen Weise gekoppelt, bis eine Raupenkettenanordnung 14 mit einer entsprechenden Länge erhalten wurde. Vorzugsweise ist die Raupenkettenanordnung 14 aus einer gleichen Anzahl von Verbindungen aufgebaut. Wenn die Raupenkettenanordnung 14 aus einer gleichen Anzahl von Verbindungen aufgebaut ist, sind nur Verbindungen 16, 16a, 18 und 18a erforderlich, um die Raupenkette 14 aufzubauen. Jedoch erfordern gewisse Situationen, daß die Raupenkette 14 aus einer ungeraden Anzahl von Verbindungen aufgebaut ist. Wie in 17 gezeigt, muß die Raupenkettenanordnung 14 eine einzelne Unteranordnung 170 aufweisen, die unter Verwendung der Verbindungen 128 und 128a aufgebaut ist, wenn die Raupenkettenanordnung 14 aus einer ungeraden Anzahl von Verbindungen aufgebaut ist. Es sei bemerkt, daß die Verbindung 128a im wesentlichen ähnlich der Verbindung 128 ist und daher wird hier nur die Verbindung 128 im Detail beschrieben.
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Wie in 14 gezeigt, weist die Verbindung 128 ein Körperglied 130 auf, und zwar mit (i) einer Seite 132 mit (ii) einer Seite 134, mit (iii) einer dadurch definierten Öffnung 136 und mit (iv) einer dadurch definierten Öffnung 138. Die Seite 132 des Körpergliedes 130 hat eine obere Kante 162 und eine untere Kante 164. Zusätzlich hat die Seite 134 des Körpergliedes 130 eine obere Kante 166 und eine untere Kante 168 (siehe 13). Die Verbindung 128 weist weiter ein Austrittsloch 154 und ein Austrittsloch 156 auf, die darin definiert sind. Es sei jedoch bemerkt, daß nur ein Austrittsloch beispielsweise bei einer strebenlosen Verbindungskonstruktion verwendet werden kann. Die Austrittslöcher 154 und 156 sind zwischen der Öffnung 136 und der Öffnung 138 angeordnet. Die Verbindung 128 weist auch ein Bolzen- bzw. Schraubenloch 158 und ein Schraubenloch 160 auf, die in dem Körperglied 130 definiert sind. Die Schraubenlöcher 158 und 160 sind innerhalb des Austrittslochs 154 bzw. des Austrittslochs 156 positioniert. Die Verbindung 128 weist auch ein Verlängerungsglied 140 auf, das sich von der oberen Kante 162 der Seite 132 des Körpergliedes 130 nach außen erstreckt. Die Verbindung 128 weist auch ein Verlängerungsglied 142 auf, das sich nach außen von der unteren Kante 164 der Seite 132 des Körpergliedes 130 erstreckt. Das Verlängerungsglied 142 ist von dem Verlängerungsglied 140 beabstandet. Die Verbindung 128 weist auch ein Verlängerungsglied 144 auf, das sich nach außen von der oberen Kante 166 der Seite 134 des Körpergliedes 130 erstreckt. Die Verbindung 128 weist weiter ein Verlängerungsglied 146 auf, das sich nach außen von der unteren Kante 168 der Seite 134 des Körpergliedes 130 erstreckt. Das Verlängerungsglied 142 ist von dem Verlängerungsglied 144 beabstandet. Das Körperglied 130 hat eine Schienenfläche 148 und eine Schuhfläche 150. Eine Mittelachse 152 (siehe 12 und 13) läuft durch die Schienenfläche 148 und die Schuhfläche 150, um einen Winkel von im wesentlichen 90° (d. h. den Winkel Θ) zu definieren, und zwar zwischen (i) der Schienenfläche 148 und der Mittelachse 152 und (ii) einen Winkel von 90° (d. h. den Winkel Φ) zwischen der Schuhfläche 150 und der Mittelachse 152. Das Körperglied 130 ist symmetrisch um die Mittelachse 152. Insbesondere ist das Körperglied 130 symmetrisch, ist jedoch relativ zum Körperglied 94 gedreht.
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Die Seite 132 ist gegenüber der Seite 134 versetzt, so daß die Seite 132 nicht mit der Seite 134 koplanar ist. Wenn die Seiten 132 und 134 versetzt sind, ergibt dies ein Spiel zwischen den benachbarten Verbindungen 128, wenn sie in der Raupenverbindung 14 verwendet werden. Zusätzlich ist die Öffnung 136 gegenüber der Öffnung 138 versetzt, so daß die Öffnung 136 nicht mit der Öffnung 138 koplanar ist. Das Verlängerungsglied 142 und das Verlängerungsglied 146 sind zwischen der Öffnung 136 und der Öffnung 138 angeordnet.
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Die Unteranordnung 170 weist eine Kartuschenanordnung 22 auf, eine Kartuschenanordnung 22a, eine Verbindung 128 und eine Verbindung 128a, wie in 17 gezeigt. Es sei bemerkt, daß die Kartuschenanordnungen 22 und 22a identisch mit den Kartuschenanordnungen 22 und 22a sind, die oben mit Bezugnahme auf 3 besprochen wurden. Die Verbindung 128 ist relativ zu den Kartuschenanordnungen 22 und 22a so positioniert, daß (i) der Bund 40a der Kartuschenanordnung 22a in der Öffnung 138 gelegen ist, und daß (ii) der Einsatz 36 in der Öffnung 136 gelegen ist.
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Es sei bemerkt, daß der Bund 40a und der Einsatz 36 in die Öffnungen 138 bzw. 136 preßgepaßt sind. In ähnlicher Weise ist die Verbindung 128a relativ zu den Kartuschenanordnungen 22 und 22a so positioniert, daß (i) der Bund 56a der Kartuschenanordnung 22a in der Öffnung 138a gelegen ist, und daß (ii) der Einsatz 52 in der Öffnung 136a gelegen ist. Es sei bemerkt, daß der Bund 56a und der Einsatz 52 in die Öffnungen 138a bzw. 136a preßgepaßt sind.
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Die Unteranordnung 170 ist in der Raupenkettenanordnung 14 in der folgenden Weise vorgesehen. Eine innere Verbindung 16a ist relativ zur Kartuschenanordnung 22a und der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22 (in 17 nicht gezeigt) so positioniert, daß (i) der Einsatz 36a der Kartuschenanordnung 22a in die Öffnung 102a preßgepaßt ist, und daß (ii) ein Einsatz 36 der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22 in die Öffnung 100a preßgepaßt ist (in 17 nicht gezeigt). Eine innere Verbindung 16 ist relativ zur Kartuschenanordnung 22a und der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22 so positioniert, daß (i) der Einsatz 52a der Kartuschenanordnung 22a in die Öffnung 102a preßgepaßt ist, und daß (ii) der Einsatz 36 der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22 in die (in 17a nicht gezeigte) Öffnung 100a preßgepaßt ist. Eine äußere Verbindung 18a ist relativ zur Kartusche 22 und der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22a positioniert (in 17 nicht gezeigt), daß (i) der Bund 40 der Kartuschenanordnung 22 in die Öffnung 124a preßgepaßt ist, und daß (ii) der Bund 40a der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22a in die (in 17 nicht gezeigte) Öffnung 126a preßgepaßt ist. Eine äußere Verbindung 18 ist relativ zur Kartuschenanordnung 22 und der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22a (in 17 nicht gezeigt) so positioniert, daß (i) der Bund 56 der Kartuschenanordnung 22 in die Öffnung 124 preßgepaßt ist, und daß (ii) der Bund 56a der nächsten benachbarten Kartuschenanordnung 22a in die (in 17 nicht gezeigte) Öffnung 126a preßgepaßt ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die Raupenkettenanordnung 14 hat viele Vorteile zusätzlich zu den schon mit Bezugnahme auf die hier verwendeten Verbindungen bzw. Gelenke besprochenen Vorteile. Beispielsweise verbessert die Kartuschenanordnung 22 die Lebensdauer der Raupenkettenanordnung 14 durch Verbesserung des Haltens von Schmiermittel innerhalb der Kartuschenanordnung 22. (Es sei bemerkt, daß irgendein Vorteil, der mit Bezugnahme auf die Kartuschenanordnung 22 besprochen wird, sich auch auf die Kartuschenanordnung 22a anwenden läßt.) Da weiterhin die Kartuschenanordnung 22 eine selbst enthaltende bzw. abgeschlossene Komponente ist, und die Bünde 40 und 56 permanent an dem Raupenstift 28 angebracht sind (beispielsweise durch Laserschweißen) bietet die Kartuschenanordnung 22 eine bessere Steuerung über das axiale Endspiel im Vergleich zu Raupenkettenkonstruktionen, die eine Verbindung verwenden, die direkt auf einen Raupenstift preßgepaßt sind. Da darüber hinaus die Kartuschenanordnung 22 selbst enthaltend bzw. abgeschlossen ist und im wesentlichen die gesamten Abdichtungs- und Lagerfunktionen vorsieht, die von der Raupenkettenanordnung 14 erfordert werden, kann die Raupenkettenanordnung 14 leicht instandgehalten werden durch Entfernung von alten abgenutzten Kartuschenanordnungen 22 und durch Ersatz dieser durch neue Kartuschenanordnungen 22. Das Entfernen und Ersetzen der gesamten Kartuschenanordnung 22 zur Instandhaltung der Raupenkettenanordnung 14 ist kostengünstiger und effizienter im Vergleich zu anderen Raupenkettenanordnungskonstruktionen, die eine Instandhaltung auf der Grundlage von einzelnen Stücken erfordert.
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Die Einsätze, die bei der Kartuschenanordnung 22 verwendet werden, haben auch verschiedene Vorteile. (Es sei bemerkt, daß sich die folgenden Vorteile auf alle Einsätze anwenden lassen, die bei der Kartuschenanordnung 22 verwendet werden, es wird jedoch nur ein Einsatz 36 besprochen.) Beispielsweise gestattet die einstückige Struktur des Einsatzes 36, daß die Raupenkettenanordnung 14 ohne Schubscheiben bzw. Axialscheiben und Dichtungsbefestigungsabdeckungen aufgebaut wird, was die mechanische Komplexität und die Kosten der Raupenkettenanordnung 14 verringert. Weiterhin sieht die Struktur des Einsatzes 36 eine Dichtungsbefestigung in beiden Dichtungsgliedern 72 und 74 in einer einzigen vormontierten Einheit vor. Zusätzlich gestattet die Geometrie des Einsatzes 36 die relativ einfache Herstellung einer geraden Bohrung 38. Die gerade Bohrung des Einsatzes 36 erleichtert die Auslenkung oder Verformung des Einsatzes 36 daraufhin, daß er in eine Öffnung einer Verbindung (beispielsweise der inneren Verbindung 16) preßgepaßt wird. Diese Verformung oder Auslenkung hat zur Folge, daß der Einsatz 36 ein gutes Lagerkontaktprofil mit dem Raupenstift 28 vorsieht.
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Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
