DE10325615A1

DE10325615A1 - Isolierte Leerlaufanordnung

Info

Publication number: DE10325615A1
Application number: DE10325615A
Authority: DE
Inventors: Gregory B. East Peoria Moebs; Thomas E. Dunlap Oertley; Abram T. Washington Valencic
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-02-05
Also published as: US6739678B2; US20040017108A1

Abstract

Eine Leerlaufanordnung weist eine Nabe auf mit einer Vielzahl von damit verbundenen Segmenten. Eine Nut ist in entweder einer Außenumfangsoberfläche der Nabe oder der Innenoberfläche der Vielzahl von Segmenten angeordnet. Die Nut besitzt erste und zweite verjüngte Seiten, die an einer Bodenoberfläche enden. Ein Trennglied ist zwischen der Nabe und mindestens einer der Vielzahl von Segmenten angeordnet, um eine Schall- oder Lärmunterdrückung vorzusehen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsmaschine der Spur- oder Kettenbauart und insbesondere auf eine Lauf- bzw. Leerlaufanordnung, die Schallunterdrückung oder Schallauslöschung vorsieht.

Das Bestreben dem Fahrer Komfort zu verschaffen und auch Geräuschreduktionsbestimmungen machen es erforderlich, den Schalldezibelpegel, der sich von einer Arbeitsmaschine ergibt, zu reduzieren. Eine der größten Quellen bei Erdbewegungs- und Bauarbeitsmaschinen besteht darin, dass die endlosen Ketten bei ihrem Umlauf mit Komponenten des Fahrgestells bzw. Unterfahrgestells der Arbeitsmaschine in Kontakt kommen. Zum Führen und Tragen von Teilen der spurkettenverwendeten Laufräder oder Rollen, die beide unter Verwendung von Metall hergestellt sind, erzeugen Geräusch und Schwingung zwischen den Spurketten und den Laufrädern während des Betriebes. Dieses Geräusch wird durch die Nabe des Laufrads und die Spurkette typischerweise übertragen und verstärkt.

Eine Bauart einer Laufradanordnung verwendet zum Isolieren von Abriebsegmenten von einer Laufradnabe ist im U.S. Patent 4,818,041, ausgegeben an Thomas Oertley am 4. April 1989, beschrieben und auf Caterpillar Inc. übertragen. In diesem Patent sind elastische Ringe in zwei in der Radanordnungsnabe ausgebildeten Hohlräumen angeordnet. Die elastischen Ringe werden durch aus gehärtetem Metall bestehende Abriebsegmente gehalten. Die Abriebsegmente sind an die Anordnung angeklemmt und zwar durch Klemmplatten welche an der Nabe durch Befestigungsmittel befestigt sind. Diese Laufradanordnung macht jedoch einen komplizierten Guss und die Bearbeitung der Nabe und der Metallabriebsegmente zur Bildung der Form der Hohlräume und Segmente erforderlich. Zudem verursacht die Verwendung einer Klemmplatte zusätzliche Kosten und schafft auch einen Metall-zu-Metall-Kontakt zwischen der Klemmplatte und den Metallabriebsegmenten.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Überwindung eines oder mehrerer der oben genannten Probleme.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Leerlaufanordnung für eine Maschine der Kettenbauart vorgesehen. Die Leerlaufanordnung umfasst eine Nabe mit einer Außenumfangsoberfläche. Eine Vielzahl von Segmenten, deren jedes eine Innenoberfläche und eine Außenoberfläche besitzt, sind mit der Nabe verbunden. In entweder der Außenumfangsoberfläche der Nabe oder der Innenoberfläche der Vielzahl der Segmente ist eine Nut positioniert. Ein Isolations- oder Trennglied ist in der Nut zwischen der Nabe und der Vielzahl von Segmenten angeordnet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Maschine der Kettenbauart mit einer Leerlaufanordnung gemäß der Erfindung;
2 ist ein Teilschnitt einer Leerlaufanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 veranschaulicht eine Schnittansicht der Leerlaufanordnung gemäß der Erfindung und
4 veranschaulicht einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Leerlaufanordnung gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt speziell 1 eine Maschine 10 der Kettenbauart. Die Maschine 10 der Kettenbauart weist einen Motor 12 auf, ferner eine Fahrerstation 14, einen Hauptrahmen 16, ein Antriebskettenrad 18, und vordere und hintere Laufanordnungen 20, 22. Der Hauptrahmen 16 trägt einen Unterrahmen 24 an dem die Laufanordnungen 20, 22 drehbar angebracht sind, und auch eine Vielzahl von Tragführungsrollen 26. Eine endlose Kette 28 ist um das Antriebskettenrad 18, die Lauf- bzw. Leerlaufanordnungen 20, 22 und die Tragführungsrollen 26 herumgeführt. Die Leerlaufanordnungen 20, 22 sind im Wesentlichen und funktionell ähnlich bzw. gleich und daher wird nur die vordere Laufanordnung 20 im Einzelnen beschrieben.
Unter besonderer Bezugnahme auf die 2 und 3 sei bemerkt, dass die Leerlaufanordnung 20 eine Nabe 30 aufweist, die drehbar durch eine Welle 32 gelagert ist, welche eine Mittelachse 34 definiert. Die Nabe 30 besitzt eine Außenumfangsoberfläche 36 und erste und zweite Seiten 38, 40. Eine Nut 42 ist mittig in der Außenumfangsoberfläche 36 positioniert. Die Nut 42 weist eine abgestufte Oberfläche 44 auf, die mit einer vorbestimmten Tiefe nach innen von der Außenumfangsoberfläche 36 ausgebildet oder geformt ist. Die Nut 42 besitzt erste und zweite verjüngte Oberflächen 46, 48, die sich von der abgestuften Oberfläche 44 nach innen erstrecken und an einer Bodenoberfläche 50 enden. Die Nut 42 ist daher im Allgemeinen in der Form eines "geflügelten V" ausgebildet. Es ist klar, dass zahlreiche andere Konfigurationen für die Nut 42 angewandt werden können, wobei die hier beschriebenen funktionellen Attribute beibehalten werden. Eine Vielzahl von Öffnungen 52 ist radial um einen vorbestimmten Abstand von der Mittelachse 34 beabstandet und erstreckt sich von der ersten Seite 38 hindurch zu der zweiten Seite 40.
Wie weiterhin in den 2 und 3 gezeigt, ist eine Vielzahl von Lauf- bzw. Leerlaufsegmenten 60 an der Außenumfangsoberfläche 36 der Nabe 30 angebracht. Jedes Leerlaufsegment 60 hat eine bogenförmige Gestalt und eine Innenoberfläche 62 und eine Außenoberfläche 64. Jedes Leerlaufsegment 60 besitzt mindestens einen Kettenradzahn 66, positioniert an der Außenoberfläche 64 derselben und ist mit zwei Kettenradzähnen 66 dargestellt. Auf der Innenoberfläche 62 jedes Leerlaufsegments 60 und sich von dort erstreckend ist ein Zungenteil 68, der in der Nut 42 läuft. Der Zungenteil 68 kann eine gleiche bzw. ähnliche Form oder Gestalt wie die ersten und zweiten verjüng ten Oberflächen 46, 48 und die Bodenoberfläche 50 der Nut 42 besitzen, um so damit zusammen zu passen. Ein Loch 70 ist in dem Zungenteil 68 des Leerlaufsegments 60 positioniert, das mit der Vielzahl von Öffnungen 52 ausrichtbar ist.
Ein Isolations- oder Trennglied 80 ist in der Nut 42 zwischen der Nabe 30 und dem Zungenteil 68 des Leerlaufsegments 60 positioniert. Das Isolierglied 80 kann aus einem Elastomermaterial hergestellt sein, wie beispielsweise Gummi oder Metallfedern oder aus irgendeiner Anzahl von Konfigurationen, die die elastischen Isoliercharakteristika zeigen. Die Isolationsglieder 80 sind vorgespannt oder vorgeladen beim Zusammenbau und zwar für die Zwecke der Lasttragkapazität. Das Isolationsglied 80 kann ein einziges kreisförmiges Band sein, das in der Form der "Flügel-V" 42 der Nabe 30 geformt ist und in dieser positioniert ist. Als eine Alternative kann das Isolierglied 80 individuelle Segmente aufweisen, die gleiche Länge besitzen und in der Nut 42 angeordnet sind zwischen den Leerlaufsegmenten 60 und der Nabe 30, oder aber in individuellen oder einzelnen Segmenten, die zwei oder mehr Leerlaufsegmente umgreifen, oder aber irgendeine andere Konfiguration und Anordnung kann ebenfalls vorgesehen sein. Das Isolationsglied 80 kann auch direkt an dem Zungenteil 68 jedes der Leerlaufsegmente 60 oder der Nut 42 der Nabe 30 angeordnet oder angebracht sein und zwar durch irgendwelche konventionellen Mittel wie beispielsweise durch Klebebindung oder durch Vulkanisieren.
Stifte 90 oder andere als eine Verbindung oder einem Verbinder dienende Strukturen sind innerhalb der Vielzahl von Öffnungen 52 der Nabe 30 und entsprechenden Löchern 70 jedes Leerlaufsegmentes 60 positioniert, um die Leerlaufsegmente 60 an der Nabe 30 anzubringen. Die Stifte 90 können durch einen Stopfen 92, wie in 2 gezeigt, an ihrem Platz gehalten werden, oder aber durch Halteringe oder andere dem Fachmann bekannte Mittel.
4 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leerlaufanordnung 20 gemäß der Erfindung. Die in 4 gezeigten Elemente sind im We sentlichen ähnlich denjenigen in den 2 und 3 und behalten daher die gleiche numerische Identifikation.
Wie in 4 gezeigt, ist das Segment 60 in seiner Gestalt bogenförmig und besitzt eine Innenoberfläche 62 und eine Außenoberfläche 64. Jedes Leerlaufsegment 60 besitzt mindestens einen einzigen Kettenradzahn 66 und zwar positioniert auf der Außenoberfläche davon und, wie in 2 gezeigt, sind zwei Kettenradzähne 66 vorgesehen. Jedes Leerlaufsegment 60 kann eine Vielzahl von Kettenradzähnen 66, positioniert an der Außenoberfläche 64, aufweisen. Mittig positioniert auf der Innenoberfläche 62 jedes Leerlaufsegments 60 und sich zu der Außenoberfläche 64 erstreckend, ist eine Nut 94 vorgesehen. Die Nut 94 weist eine abgestufte Oberfläche 96 auf, die auf eine vorbestimmte Tiefe nach innen gegenüber der Innenoberfläche 62 gebildet ist. Die Nut 94 besitzt erste und zweite verjüngte Oberflächen 98, 100, die sich nach innen von der abgestuften Oberfläche 96 erstrecken und an einer Bodenoberfläche 102 enden. Die Nut 94 ist daher im allgemeinen in der Form eines "geflügelten-V" geformt. Ein Loch 104 erstreckt sich durch das Leerlaufsegment 60 und schneidet die Nut 94.
Die Nabe 30 besitzt eine Außenumfangsoberfläche 36 und erste und zweite Seiten 38, 40. Positioniert auf der Außenumfangsoberfläche 36 und sich von dort aus erstreckend ist ein Zungenteil 108, der im allgemeinen die gleiche Form besitzt und zusammenpasst mit den ersten und zweiten verjüngten Oberflächen 98, 100 und der Bodenoberfläche der Nut 94. Eine Vielzahl von Öffnungen 110 ist radial gleichmäßig beabstandet und zwar um einen vorbestimmten Abstand von der Mittelachse 34 und durch den Zungenteil 108 erstreckend.
Ein Isolationsglied 80 ist in der Nut 94 zwischen den Leerlaufsegmenten 60 und dem Zungenteil 108 der Nabe 30 positioniert. Das Isolationsglied 80 kann ein einziges Band sein, das in der Form des Zungenteils 108 der Nabe 30 gebildet ist und über dem Zungenteil 108 positioniert ist. Das Isolationsglied 80 kann einzelne Segmente aufweisen, die die gleiche Länge besitzen und in der Nut 94 zwischen jedem der Leerlaufsegmente 60 und der Nabe 30 angeordnet sind. Zudem kann das Isolierglied 80 direkt in der Nut 94 jedes der Leerlaufsegmente 60 oder des Zungenteils 108 der Nabe 30 angebracht sein, und zwar durch irgendwelche konventionellen Mittel wie beispielsweise eine Klebeverbindung oder durch Vulkanisieren. Das Isolationsglied 80 kann aus einem Elastomermaterial, wie beispielsweise Gummi oder Metallfedern oder irgendeiner Anzahl von Konfigurationen bestehen, die die elastischen Isolationscharakteristika besitzen, wie dies hier beschrieben ist. Die Isolationsglieder 80 sind beim Zusammenbau vorbelastet oder vorgespannt und zwar für Zwecke der Lastaufnahmekapazität.
Industrielle Anwendbarkeit
In der Praxis sieht die vorliegende Erfindung Mittel für die Schallunterdrückung vor und zwar durch Reduzieren des Stoßschlags zwischen dem Kettenglied und der Leerlaufanordnung 20. Die wird getan oder erreicht durch Isolieren der Leerlaufsegmente 60 von der Nabe 30 des Leerlaufrads 20. Da Isolation vorgesehen ist zwischen mindestens einem der Segmente 60 und der Nabe 30 der Leerlaufanordnung 20 durch ein Isolationsglied 80 erreicht weder die Nabe 30 der Leerlaufanordnung 20 noch die endlose Kette 28 den vollen Aufschlag. Insofern wird kein Schall zur Nabe 30 übertragen. Dies ist besonders wichtig, da Schall normalerweise durch die Nabe 30 verstärkt wird.
Im Hinblick auf obige Ausführungen erkennt man ohne weiteres, dass die erfindungsgemäße Struktur eine Leerlaufanordnung vorsieht, wobei die Leerlaufsegmente 20 von einer Nabe 30 isoliert bzw. getrennt sind, um eine Geräusch- oder Tonunterdrückung der Kettengliedaufschlageigenschaften der Kettenleerlaufanordnung zu erreichen.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung der beigefügten Ansprüche.

Claims

Eine Leerlaufanordnung für eine Maschine der Kettenbauart, wobei Folgendes vorgesehen ist: eine Nabe mit einer Außenumfangsoberfläche; eine Vielzahl von Segmenten mit einer Innen- und einer Außenoberfläche, wobei die Vielzahl der Segmente mit der Nabe verbunden ist; eine Nut, die entweder in der Außenumfangsoberfläche der Nabe oder der Innenumfangsoberfläche der Vielzahl von Segmenten angeordnet ist, wobei die Nut verjüngte an einer Bodenoberfläche endende Seiten aufweist; und ein Isolationsglied, positioniert in der Nut zwischen der Nabe und der erwähnten Vielzahl von Segmenten.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 1, wobei die Nut eine abgestufte Oberfläche aufweist und zwar ausgebildet an einer vorbestimmten Tiefe nach innen, entweder von der Außenumfangsoberfläche der Nabe oder der Innenumfangsoberfläche der Vielzahl von Segmenten.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 1 mit einem Zungenteil, der sich von dem jeweils anderen Bauteil entweder der Außenumfangsoberfläche der Nabe oder der Innenumfangsoberfläche der Vielzahl von Segmenten aus erstreckt.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 3, wobei der Zungenteil im Allgemeinen die gleiche Form wie die Nut besitzt.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 1, wobei die Nut eine abgestufte Oberfläche mit einer vorbestimmten Tiefe und Länge aufweist und zwar positioniert in Verbindungsbeziehung mit den verjüngten Seiten.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 5, wobei das Isolationsglied ein endloses kreisförmiges Band bildet und zwar positioniert um die erwähnte Nut oder den Zungenteil herum und war angeordnet auf der Außenumfangsoberfläche der Nabe.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 6, wobei das Isolationsglied ein endloses kreisförmiges Band bildet und zwar positioniert um entweder die Nut oder den Zungenteil, positioniert auf der Außenumfangsoberfläche der Nabe.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 5, wobei das Isolationsglied durch individuelle Segmente gebildet ist, die angebracht sind entweder an dem Zungenteil oder der Nut und zwar positioniert auf der Innenoberfläche jedes der Leerlaufsegmente.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 8, wobei das Isolationsglied die abgestufte Oberfläche, die verjüngten Seiten und die Bodenoberfläche der Nut kontaktiert.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Leerlaufsegmenten jeweils mindestens einen Kettenradzahn, positioniert an der Außenoberfläche davon aufweist.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Leerlaufsegmente jeweils ein Paar von Kettenradzähnen umfasst, und zwar positioniert auf der Außenoberfläche davon.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Leerlaufsegmente mit der Nabe verbunden ist.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 12, wobei die Vielzahl der Leerlaufsegmente mit der Nabe durch Stifte verbunden ist.
Ein Leerlaufsegment zur Verbindung einer Außenumfangsoberfläche einer Nabe, die eine Vielzahl von radial beabstandeten Öffnungen auf weist, die sich von einer Seite zu einer zweiten Seite der Nabe erstrecken, wobei die Nabe ferner eine Außenumfangsoberfläche besitzt und das erwähnte Leerlaufsegment Folgendes aufweist: eine Innenoberfläche; eine Außenoberfläche, radial beabstandet gegenüber der Innenoberfläche; und eine Nut und/oder einen Zungenteil mittig positioniert auf der Innenoberfläche.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 14, wobei die Nut erste und zweite verjüngte Oberflächen besitzt und an einer Bodenoberfläche endet.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 15, wobei die Nut eine abgestufte Oberfläche aufweist, und zwar ausgebildet auf einer vorbestimmten Tiefe nach innen gegenüber der Innenoberfläche.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 14, wobei das Isolationsglied zwischen der Außenumfangsoberfläche der Nabe und einer Nut bzw. einem Zungenteil angeordnet ist.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 17, wobei das Isolationsglied an der Nut oder einem Zungenteil angebracht ist.
Leerlaufanordnung nach Anspruch 13, wobei ein Stift durch eine der Vielzahl von Öffnungen der Nabe verläuft und mit einem Loch positioniert durch eine Nut oder ein Zungenteil verlaufend.