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Schwingarm zur federnden Lagerung von Laufrollen an Gleiskettenfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingarm zur federnden Lagerung von Laufrollen
an Gleiskettenfahrzeugen mit einem zur federnd nachgiebigen Abstützung des Schwingarmes
vorgesehenen, einerseits auf dem Rahmen und andererseits auf dem Schwingarm abgestützten
Tellerfederpaket.
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Der bekannte Schwingarm ist als doppelarmiger gekröpfter, am Rahmen
drehbar gelagerter Hebel ausgebildet, dessen eines Ende zur Lagerung der Laufrolle
und dessen anderes Ende zum Anlenken eines Zugpendels eines Tellerfederpaketes dient.
Das Tellerfederpaket stützt sich dabei rahmenseitig auf den am Rahmen angeschraubten
Lagerbock des Schwingarmes und lenkerseitig auf einen Federteller des mit dem Schwingarm
verbundenen Zugpendels. Bei dieser Ausführung ist wegen des notwendigen Federweges
für die Laufrolle ein verhältnismäßig langes Tellerfederpaket notwendig, so daß
der Schwingarm mit seiner Federung einen erheblichen Platzbedarf benötigt. Außerdem
liegt die Tellerfeder und die Lagerung ihres Zugpendels vollkommen frei und ungeschützt.
Damit ergibt sich neben einer leichten Verletzbarkeit durch mechanische Einwirkung
auch noch ein erheblicher Verschleiß durch Wasser und Staubeinwirkung. Zudem ist
ein großer Aufwand für die Wartung erforderlich.
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Es sind auch Schwingarme bekannt, bei denen letzteres vermieden ist,
wie z. B. bei Schwingarmen mit Torsionsstabfederung. Der Platzbedarf ist jedoch
auch hier sehr beträchtlich, insbesondere dann, wenn noch eine Abdeckung des Torsionsstabes
angebracht ist, die zum Vermeiden von Dauerbrüche verursachenden Kerben notwendig
ist.
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Es ist weiterhin bekanntgeworden, Schwingarme zur Lagerung von Laufrollen
für Gleiskettenfahrzeuge mit koaxial zur Drehachse angeordneten Federn zu versehen.
Es sind dabei sowohl Schraubenfedern als auch Gummifedern vorgesehen worden. Bei
Schraubenfedern wird der die Feder bildende Stab auf Biegung und bei Gummifedern
die die Federung bewirkende Gummischicht auf Schub beansprucht, so daß die Federn
in beiden Fällen sehr weich wirken. Dadurch ergibt sich bei der Abstützung schwerer
Fahrzeuge ein ganz erheblicher Platzbedarf, da die Federn eine verhältnismäßig harte
Federcharakteristik aufweisen müssen.
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Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, einen Schwingarm
zur federnden Lagerung von Laufrollen an Gleiskettenfahrzeugen zu schaffen, der
einen geringen Platzbedarf aufweist und eine völlig geschlossene Bauweise ermöglicht.
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Die Erfindung ist demgemäß darin zu sehen, daß am Arm ein Gewindeteil
und am Rahmen ein entsprechendes Gegengewinde undrehbar und koaxial zur Drehachse
des Schwingarmes angeordnet ist, von denen mindestens eines axial beweglich ist,
und daß das Tellerfederpaket in an sich bekannter Weise koaxial zur Drehachse des
Schwingarmes angeordnet ist, wobei einer der mit einem Gewinde versehenen Teile
mittel- oder unmittelbar auf dem Tellerfederpaket aufliegt.
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Durch diese Maßnahmen wird die Erfindungsaufgabe in vorteilhafter
Weise gelöst, da nur ein verhältnismäßig kleines Tellerfederpaket notwendig ist,
um den erforderlichen Federweg zu erzielen. Dadurch läßt sich dieses leicht in einem
vollkommen staub- und wasserdichten Raum im Ölbad unterbringen, das gleichzeitig
auch zur Schmierung der anderen Schmierstellen dienen kann. Der Aufbau des Schwingarmes
und seiner Lagerung und Federung ist einfach in der Herstellung und Montage. Die
Anordnung ist zudem gut gegen mechanische Beschädigungen geschützt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsmittelschnitt gemäß der Linie
I-I in Abb.2 durch einen Schwingarm mit seiner Lagerung und Federung, Abb. 2 die
Ansicht des Schwingarmes gemäß Abb. 1, Abb. 3 einen Längsmittelschnitt nach der
Linie III-III in Abb.4 durch einen weiteren Schwingarm mit Lagerung und Federung
und Abb.4 dieAnsicht des Schwingarmes gemäß Abb. 3. Der in den Abb. 1 und 2 dargestellte
Schwingarm besteht im wesentlichen aus dem Arm 1 mit einem rohrförmigen Fortsatz
2 und seiner Lagerung, einem am Rahmen 3 befestigten Gehäuse 4, einer Büchse 5 im
Arm 1 mit einem Gewinde 6 am Innenmantel, einer
Büchse 7 im Gehäuse,
=4 -mit- einem entsprechenden Gegengewinde S sowie einem aus mehreren Tellerfedern
bestehenden Tellerfederpaket 9.
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Das Gehäuse 4 im _ Rahmen 3 .ist topfförmig ausgebildet und weist
an seinemAußenmantel einen Ringflansch 10 auf, der mit dem.-Rahmen 3 bzw.
der Bodenwanne eines Gleiskettenfahrzeuges verschraubt ist. Der Rahmen 3 ist mit
einer Durchbrechung versehen, durch die das Gehäuse 4.nfit seinem Boden 11 in den
Rahmen 3 hineinragt.
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Der Innenmantel des Gehäuses 4 ist zylindrisch ausgebildet und mit
axialen Führungen 12, z. B. in Form eines Keilwellenprofils oder - einer Kerbverzahnung,
versehen. Im Gehäuse 4 ist.. auf, dessen Innenmantel teleskopartig axial
gleitbar und koaxial die Büchse 7 vorgesehen, deren Außenmantel mit entsprechenden
Gegenführungen 13 versehen ist, so daß die Büchse 7 sich gegenüber dem Gehäuse 4
nicht drehen kann. An ihrem freien, dem Arm Ende ist die Büchse 7 mit einem Ringbund
14 versehen, gegen den sich ein Ende des Tellerfederpaketes 9 anlegt. Das andere
Ende des Tellerfederpaketes 9 stützt sich über eineZentrierung 15 gegen denBoden11
desGehäuses4 ab, so daß das Tellerfederpaket 9 ebenfalls koaxial zur Längsachse
des Gehäuses 4 liegt.
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Der Außenmantel der Büchse 7 ist im Bereich des freien Endes mit dem
kräftigen Gegengewinde 8, z. B. einem Trapezgewinde, mit einer solchen Steigung
versehen, daß keine Selbsthemmung- eintreten kann.
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Mit dem Gegengewinde 8 steht das entsprechende Gewinde 6 am Innenmantel
der Büchse 5 am Arm 1 im Eingriff. Die Büchse 5 des Armes 1 ist im Bereich des Ringflansches
10 des Gehäuses 4 mit einem Flansch 16 versehen, dessen zylindrischer Außenmantel
eine Ringrille 17 aufweist, deren Längsachse ebenso wie die der Büchse 5 koaxial
zu der Längsachse des Gehäuses 4 liegt. In der Ringrille 17 sind zum Lagern des
Armes 1 über den gesamten Umfang Kugeln 18 gleichmäßig verteilt angeordnet, deren
Gegenlager in zwei koaxialen, mit dem Ringflansch 10 des Gehäuses 4 verbundenen,
z. B. verschraubten Ringen 19 und 20 vorgesehen ist. Der dem Rahmen 3 abliegende
Ring 20 ist etwas über die zuliegende Stirnfläche des Flansches 16 der Büchse 5
des Armes 1 gezogen und an seinem Innenmantel mit einem Dichtungsring 21 versehen.
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Der Dichtungsring 21 liegt mit seiner zylindrischen Innenfläche auf
dem Außenmantel eines Flansches 22 des rohrförmigen Fortsatzes 2 des Armes 1 auf.
Der Flansch 22 ist mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten axialen Bohrungen
versehen, durch welche im Flansch 16 der Büchse 5 befestigte Schrauben 23 mit sicherbaren
Muttern hindurchgreifen und eine feste Verbindung zwischen Arm 1 und Büchse 5 gewährleisten.
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Die Büchse 5 ist mit einer Zentrierfläche 24 versehen, auf welcher
eine entsprechende Gegenfläche des rohrförmigen Fortsatzes 2 des Armes 1 aufliegt,
so daß die Längsachse des rohrförmigen Fortsatzes 2 mit der Längsachse des Gehäuses
4 zusammenfällt und diese daher die. rahmenseitige Drehachse des Armes 1 bildet.
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Um eine einwandfreie Übertragung der Kräfte zwischen Arm 1 und Büchse
5, insbesondere im Bereich des Gewindes 6 zu erreichen, ist der Innenmantel des
rohrförmigen Fortsatzes 2 des Armes 1 und der Außenmantel der Büchse 5 im Bereich
des Gewindes 6 mit einer ineinandergreifenden Kerbverzahnung 25 oder einem anderenTorsiönskräfte
übertragenden Profil versehen. Der Arm 1 ist als Guß- oder Schweißkonstruktion ausgeführt.
Am freien laufradseitigen Ende ist der Arm 1 mit einer Lagerbohrung für die Achse
26 der in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Laufrolle versehen.
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Falls der rohrförmige Fortsatz 2 des Armes 1 nicht geschlossen ausgeführt
ist, wird zum Abdichten des das Tellerfederpaket 9 enthaltenden Raumes zwischen
dem Arm 1 und der Stirnfläche der Büchse 5 ein Dichtungsring 27 vorgesehen.
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Umeine einwandfreie Schmierung zu gewährleisten, ist das Gehäuse 4
mit einer Anschlußbohrung 28 für eine Schmierleitung versehen. Durch diesen einen
Anschluß können sämtliche Schmierstellen einschließlich der Laufrollenlager mit
Schmierstoff versorgt werden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß den Abb.3 und 4 entspricht im wesentlichen
Aufbau sowie in der Wirkungsweise dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 1 und 2.
Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die Kugeln 18' zur Lagerung des Armes
1' von der Federkraft des Tellerfederpaketes 9' entlastet sind.
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Dazu ist das topfförmige, durch eine Ausnehmung des Rahmens 3 geführte
und mit einem Ringflansch 10' an diesem befestigte Gehäuse 4' an seinem Innenmantel
mit einem Gewinde versehen, welches das rahmenseitige Gegengewinde 8' bildet. Es
ist wiederum steilgängig ausgeführt, so daß keine Selbsthemmung eintreten kann.
Das entsprechende, dem Arm 1' zugeordnete Gewinde 6' ist am Außenmantel einer in
das Gegengewinde 8' des Gehäuses 4' eingeschraubten Büchse 29 vorgesehen. Die Büchse
29 ist an ihrem dem Rahmen abgekehrten Ende mit einem nach innen gerichteten Ringbund
30 versehen, auf welchem über einen Winkelring 31 und ein Axiallager 32, vorzugsweise
ein Axialkugellager, das freie Ende des im 'Gehäuse 4' befindlichen Tellerfederpaketes
9' abgestützt ist. Zum Führen des Tellerfederpaketes im Gehäuse 4' und in der Büchse
29 ist koaxial zur Längsachse der Büchse eine zylindrische Führung 33 am Boden 11'
des Gehäuses 4' angebracht.
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Zur Verbindung der Büchse 29 mit dem rohrfÖrmigen Fortsatz 2' des
Armes 1' ist der Außenmantel der Büchse 29 im Bereich des Ringbundes 30 mit einer
Kerbverzahnung 34 oder einem anderen drehfesten, aber axial gleitbaren Führungsmittel
versehen, dem im rohrförmigen Fortsatz das entsprechende Gegenprofil 35 oder Gegenführungsmittel
zugeordnet ist.
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Der rohrförmige Fortsatz 2' des Armes 1' ist an seinem Außenmantel
im rahmenseitigen Ende mit zwei voneinander im größtmöglichen Abstand befindlichen
Ringrillen 17' für die Kugeln 18' der Lagerung versehen, deren Gegenlager in drei
am Ringflansch 10' des Gehäuses 4' lösbar befestigten Ringen 36, 37 und 38 vorgesehen
ist. Um eine koaxiale Lage der Ringe 36, 37 und 38 unter sich sowie gegenüber dem
Ringflansch 10' des Gehäuses 4' zu sichern, sind die Ringe 36, 37 und 38 und der
Ringflansch 10' des Gehäuses 4' an ihren aufeinanderliegenden Stirnflächen mit ineinandergreifenden
ringförmigen Zentrierungen 39 versehen. Der äußere, dem Arm 1' zu liegende Ring
36 weist eine Ringdichtung 40 auf, die am Außenmantel des rohrförmigen Fortsatzes
2' aufliegt. Das Gehäuse 4' ist wieder mit einer Anschlußbohrung 28' für die Zentralschmierung
versehen. Auch hier werden wieder sämtliche Schmierstellen des Armes 1' über diese
eine Anschlußbohrung 28' mit 01 versorgt.
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An Stelle des dem Arm 1 bzw. 1' zugeordneten Gewindes 6 bzw. 6' und
des dem Rahmen 3 zugeordneten Gegengewindes 8 bzw. 8' können in den Büchsen 5 und
7 bzw. der Büchse 29 und dem Gehäuse 4' schraubengangförmige
Rillen
vorgesehen sein, in welchen Kugeln angeordnet sind.