DE2164288B2

DE2164288B2 - Laufrolle

Info

Publication number: DE2164288B2
Application number: DE19712164288
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Bernex Oberflaechenmetallurgie 4018 Langenfeld De GmbH
Current assignee: Bernex Oberflaechenmetallurgie 4018 Langenfeld De GmbH
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2164288C3; DE2164288A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laufrolle aus Aluminium, insbesondere für Kettenfahrzeuge, mit einem Verschleißschutzring aus verschleißfestem anderem Material im Bereich von Kettenführungszähnen und einer Gummibandage auf der Lauffläche der Laufrolle.

Laufrollen moderner Kettenfahrzeuge werden aus Gründen der Gewichtsersparnis aus Aluminium hergestellt. Die Laufrollenrohlinge werden dabei entweder aus dem Vollen in Gesenken geschmiedet oder aus Blechronden gewalzt. Auch ist es bekannt, Leichtmetallräder im Kokillenguß- bzw. Druckgußverfahren herzustellen.

Da der stählerne Kettenführungszahn an der Aluminiumrolle reibend anläuft und dort selbst und in Verbindung mit Steinen, Sand und sonstigen abrasiv wirkenden Fremdkörpern erheblichen Verschleiß verursacht, werden die wenig verschleißfesten Aluminiumrollen im Kettenleitbereich mit einer Verschleißschutzschicht oder einem Verschleißschutzring versehen. Dies erfolgt bei bekannten Laufrollen durch Aufnieten von Stahlringen, Aufspritzen von verschleißfesten Metallegierungen oder Aufkleben, Aufextrudieren oder Aufspritzen von verschleißfesten Kunststoffringen.

Derartige Laufrollen weisen gute Laufeigenschaften auf. Mit der fortschreitenden Zeit ihres Einsatzes zeigen sich jedoch Gesichtspunkte, die eine weitere Verbesserung der Laufrolle wünschenswert machen. Im einzelnen können folgende Probleme auftreten.

In verschiedenen Fällen haben sich Laufrollen-Deformationen infolge Überlastung ergeben. Dies tritt vor allem an den Laufrollen der Leiträder auf, wenn das Fahrzeug in ungünstigem Gelände aufsteht. Es kann aber auch sämtliche Laufrollen betreffen, wenn Hindernisse überklettert werden oder Steine zwischen Laufrolle und Kette gelangen.

Abhilfe ergäbe sich, wenn man allgemein die Querschnitte vergrößern oder festere Werkstoffe verwenden würde. Die Vergrößerung der Querschnitte führt jedoch wiederum zu einer nicht unerheblichen Gewichtszunahme und die Wahl festerer Leichtmetalle als die bereits verwendeten hochfesten Aluminiumlegierungen würden den Einsatz von Titan erforderlich machen, was aus Kostengründen nicht sinnvoll ist.

Die hohen Belastungen, denen Laufräder bisweilen ausgesetzt sind, können zu Brüchen in der Radnabe führen. Diese Brüche gehen bevorzugt von den Schraubenlöchern aus. Der Rand der Schraubenlöcher

•to ist daher zu verstärken, wobei auch die Gefahr des Ausschicgens dieser Löcher verhindert werden soll.

Die bisher aufgebrachten Verschleißschutzschichten haben ebenfalls verschiedene Nachteile.
Beim aufgenieteten Stahl tritt die Gefahr des Abscherens der Nieten sowie Unterkorrosion zwischen Stahlring und Aluminiumrolle infolge tribochemischer Reaktionen auf. Dadurch ist ein allmähliches Loslösen des Verschleißschutzringes möglich.

Beim aufgespritzten Metallring muß als Kriterium die wechselnde Haftzug- und Scherfestigkeit angesehen werden. Sie ist bedingt durch zahlreiche Einflußfaktoren des Metallspritzprozesses, wobei nur bei sorgfältigster Produktion gute Ergebnisse erzielt werden.

Ein aufgeklebter oder aufextrudierter, verschleißfester Kunststoffring ist bei Abrasivverschleiß, z. B. mit Sand oder Steinen, zu weich. Außerdem ist bei Kunststoffen eine nur geringe thermische Beständigkeit zu beobachten, was insbesondere bei Sonneneinstrahlung, z.B. bei Wüstenbedingungen mit über 100°C Aufheizung, und unter Kampfbedingungen, z. B. mit Flammwerfer bei Flächenbränden usw., sehr kritisch werden kann

Eine Laufrolle der eingangs beschriebenen Art ist durch die DE-OS 16 05 512 bekannt geworden.

f>5 Dem im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindungsgegenstand liegt die Aulgabe zugrunde, eine Laufrolle der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche einerseits noch leichter als bekannte Laufrollen ist und

bei welcher andererseits eine gute Wärmeableitung aus der Gummibandage wie auch aus dem leicht regenerierbaren bzw. auswechselbaren Verschleißschutzring sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Laufrollenkörper mit eingegossenen rohrförmigen Hohlprofilen aus Stahl oder einem anderen hochfesten Werkstoff aus einer hochfesten, aashärtba ren Aluminiumlegierung gegossen ist, daß der Verschleißschutzring vorgeformt und gut wärmeleitend mit dem Laufrollenkörper verbunden ist, und daß die Hohlprofile zur besseren Ableitung der Walkwärme aus der Bandagenlauffläche mit einem für einen verstärkten Wärmeaustausch geeigneten Gas gefüllt sind.

Die eingegossenen Hohlprofile verringern das Gewicht der Laufrolle. Infolge der durch den leichten Aufbau der Laufrolle verringerten Massenkräfte wird das Fahrwerk des Fahrzeugs, an welchem üie Laufrolle angebracht ist, entlastet. Die gute Wärmeableitung aus der Gummibandage stellt darüber hinaus eine lange Standzeit der Laufrolle sicher. Von besonderem Vorteil ist, daß die erfindungsgemäß ausgebildete Laufrolle durch Präzisions-Kokillenguß hergestellt werden kann.

Vorteilhaft sind die Hohlprofile so angeordnet, daß die Auflagefläche der Gummibandage ausreichend unterstützt und die Walkwärme durch Wärmeleitung in ausreichendem Maße aus der Bandagenhaftfläche ableitbar sind.

Zweckmäßig weist der Verschleißschutzring die Form einer aus Blech gewalzten, mindestens 10 mm unter die Gummibandage reichenden Verschleißschutzkappe zur Verhinderung von Sanderosion und Schiernabsprengung durch aufkletternde Führungszähne der Kette auf.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der Verschleißschutzring so ausgebildet, daß er klammerförmig in die Laufrolle greift, so daß ein Herausspringen auch ohne Verkleben oder Verlöten nicht möglich ist. Er haftet somit sicher auf dem Aluminiumkörper der Laufrolle.

Zweckmäßig besteht der Verschleißschutzring aus einem solchen Werkstoff, daß er stets unter Zugeigenspannung steht und somit die Verklammerung erhalten bleibt. Die Radstabilität wird dadurch zusätzlich gesteigert.

Vorteilhaft ist der Verschleißschutzring leicht auswechselbar, d. h. ohne Zerstörung des Laufrollenkörpers entfernbar. Er ist dann durch Verlöten, Kleben, Aufschrumpfen oder Spritzen wieder aufbringbar.

Um eine Korrosion des Aluminiums unter der Verschleißschutzschicht infolge tribochemischer Reaktionen durch Relativbewegungen zwischen Verschleißschutzschicht und Aluminiumfelge zu vermeiden, soll der Verschleißschutzring luftdicht verklammert sein; er ist daher vorzugsweise aufgeschrumpft und gleichzeitig zur Verhinderung jeglicher Unterkorrosion und jeglichen Wärmestaus und zur zusätzlichen Erhöhung der Haftfestigkeit mit luftdichtem gut wärmeleitendem und fest haftendem Material, z. B. Weichlot, hinterfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in folgenden näher beschrieben.

Die Figur der Zeichnung zeigt eine Teilansicht einer Laufrolle im Schnitt

ι Ein gegossener Laufrollenkörper 1 weist ringförmig geschlossene innere Hohlräume 2 auf, deren Wandungen aus rohrförmigen Hohlprofilen 3, welche auch Toren genannt werden, bestehen. Die Hohlprofile 3 sind in dem Laufrollenkörper 1 eingegossen und bestehen ίο aus einer Aluminiumlegierung, aus Stahl oder aus einem anderen festen metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff. Die Toren sind so angeordnet, daß eine oder mehrere stegartige Wandungen 15 von einer gummierten Außenfläche 9 zur schräglaufenden Innenfläche der π Laufradfelge entstehen, wodurch einmal die belastete Außenfläche abgestützt, zum anderen die Walkwärme einer Gummibandage 14 aus deren Haftfläche besser abgeleitet wird. Um die Walkwärmeableitung durch die Toren zu verbessern, sind die Rohrringe mit speziellen Gasen gefüllt, die besonders günstige Wärmetauschereigenschaften aufweisen.

Zur Justierung und besseren Festlegung der Lage der Hohiprofile 3 in dem Laufrollenkörper 1 vor dem und während des Gießens ist eine Geflechteinlage 4 in den Laufrollenkörper 1 mit eingegossen. Weiter können ar. den Laufrollenkörper 1 zur Versteifung der gesamten Anordnung Versteifungswulste 5 im Nabenübergang der Laufrollt vorgesehen werden. In Anschraublöchern 6 der Laufrolle sind konische Büchsen 7 aus Stahl oder so ähnlich festen Werkstoffen eingegossen. Die Mutterfläche der Büchse 7 ist dabei in Form eines Flansches 8 oder eines Andrückbundes mit vergrößerter Außenfläche ausgebildet.

Beginnend an der Außenfläche 9 der Laufrolle ist ein J5 Verschleißschutzrir.g 10 zur Achse der Laufrolle hin aufgebracht. Der Verschleißschutzring 10 aus verschleißfestem Material ist in den Laufrollenkörper 1 eingegossen und insbesondere bei regenerierten Laufrollen durch Hartlöten, Weichlöten, Kleben oder Spritzen aufgebracht. In der beispielsweise angegebenen Ausführungsform ist der Verschleißschutzring mit einer Erosionsschutzkappe 16 und einer Abschrägung 13 ausgeführt. Der Verschleißschutzring 10 weist dabei eine Einbiegung 11 an seinem an die Außenfläche 9 angrenzenden Ende und eine Einrollung 12 an dem der Laufrollenachse zugekehrten Ende auf. Durch diese Einbiegung hält der Verschleißschutzring 10 auch ohne zusätzlichen Kleber oder dgl. auf dem Laufrollenkörper 1. Der Verschleißschutzring kann daher auch aufgeschrumpft werden, wobei die Haftkombination Schrumpfen und Löten bzw. Kleben mit einer Klebeschicht 17 Unterkorrosion vollständig verhindert und die Haftfestigkeit zusätzlich erhöht.

Der Werkstoff für den Verschleißschutzring ist eine korrosionsbeständige Metallegierung, deren Ausdehnungskoeffizient so bemessen ist, daß der Verschleißschutzring 10 stets unter Zugeigenspannung, der Laufrollenkörper 1 dagegen stets unter Druckeigenspannung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Laufrolle aus Aluminium, insbesondere für Kettenfahrzeuge, mit einem Verschleißschutzring aus verschleißfestem anderem Material im Bereich von Kettenführungszähnen und einer Gummibandage auf der Lauffläche der Laufrolle, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufrollenkörper (1) mit eingegossenen rohrförmigen Hohlprofilen (3) aus Stahl oder einem anderen hochfesten Werkstoff aus einer hochfesten, aushärtbaren Aluminiumlegierung gegossen ist, daß der Verschleißschutzring (10) vorgeformt und gut wärmeleitend mit dem Laufrollenkörper (1) verbunden ist, und daß die Hohlprofile (3) zur besseren Ableitung der Walkwärme aus der Bandageniauffläche mit einem für einen verstärkten Wärmeaustausch geeigneten Gas gefüllt sind.

2. Laufrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (3) so angeordnet sind, daß die Auflagefläche der Gummibandage (14) ausreichend unterstützt und die Walkwärme durch Wärmeleitung in ausreichendem Maße aus der Bandagenhaftfläche ableitbar sind.

3. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißschutzring (10) die Form einer aus Blech gewalzten, mindestens 10 mm unter die Gummibandage (14) reichende Verschleißschutzkappe zur Verhinderung von Sanderosion und Schichtabsprengung durch aufkletternde Führungszähne der Kette aufweist.

4. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißschutzring (10) klammerförmig (Einbiegung 11 und Einrollung 12) in die Laufrolle greift, so daß ein Herausspringen auch ohne Verkleben oder Verlöten nicht möglich ist.

5. Laufrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißschutzring (10) aus einem solchen Werkstoff besteht, daß er stets unter Zugeigenspannung steht und somit die Verklammerung erhalten bleibt.

6. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißschutzring (10) leicht auswechselbar, d. h. ohne Zerstörung des Laufrollenkörpers (1) entfernbar ist.

7. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißschutzring (10) aufgeschrumpft und gleichzeitig zur Verhinderung jeglicher Unterkorrosion und jeglichen Wärmestaus und zur zusätzlichen Erhöhung der Haftfestigkeit mit luftdichtem, gut wärmeleitendem und fest haftendem Material, z. B. Weichlot, hinterfüllt ist.