DE2342938C2

DE2342938C2 - Spurkettenanordnung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2342938C2
Application number: DE2342938A
Authority: DE
Inventors: Robert J. Washington Purcell; Kenneth E. Pekin Ill. Wehr
Original assignee: Caterpillar Tractor Co 61629 Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1972-08-22
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1984-01-19
Also published as: JPS6132193B2; DE2342938A1; GB1440819A; US3826325A; CA977392A; JPS4958540A; JPS57107964A; IT990472B; BR7306374D0; JPS5736191B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spurkettenanordnung mit einem an einem Fahrzeugrahmen gehaltenen Spurkettenrahmen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Die US-PS 24 67 947 zeigt eine Spurkettenanordnung dieser allgemeinen Art, wobei die Schwenkachse für den Winkelhebel in diesem Fa!! an einem Ausgleichsrahmen gelagert ist, der seinerseits auf einer Achse angeordnet ist, die unter einem Kettenantriebsrad schwenkbar gelagert ist. Dabei ist ein die Achse des Führungsrades haltendes Joch zusätzlich federnd abgestützt, um den Einwirkungen von Hindernissen zu begegnen, während die schwenkbare Anordnung des Ausgleichsrahmens hauptsächlich den Zweck hat, einer bei großen, durch das Fahrzeug zu bewegenden Znglasten auftretenden Neigung zum Abheben des hinteren Teiles der Spurkettenanordnung entgegenzuwirken.

Die US-PS 27 89 438 zeigt ein Kettenfahrzeug, das mit einer besonderen Kettenanordnung verschen ist, die eine gute Anpassung der Ketten an Bodenunebenheiten ermöglichen soll, ohne daß besondere Mittel vorgesehen werden, die eine durch Unebenheiten bedingte Lose aufnehmen oder ausgleichen. Die Stützräder der Kette sind für diesen Zweck an Schwenkhebeln gelagert. Außerdem ist vorn und hinten je ein Kniehebel vorgesehen, von dem ein Arm von der Schwenkachse aus nach vorn und oben reicht, um das Antriebsrad bzw. ein führungsrad drehbar zu halten, während der andere Arm nach unten und zur Fahrzeugmitte sich erstreckt und an seinem Fnde jeweils ein weiteres, ein/.eines Führungsrad hält. Diese Anordnung vermag zwar eine durch Unebenheiten bedingte Lose in der Kette

lu aufzunehmen, der Kentakt zwischen Spurkette und Boden, der auch in einem unebenen oder unwegsamen Gelände für die Übertragung der Antriebskraft gegeben sein muß. erscheint bei dieser bekannten Anordnung verbesserungsbedürftig, wenn daran gedacht wird, das Kettenfahrzeug als schweres Arbeitsfahrzeug auszubilden.

Nach der OE-PS 5 33 431 ist es bekannt, bei Kettenfahrzeugen eine Stützrollenanordnung zu verwenden, bei der sich eine mit dem Fahrzeugrahmen verbundene Schwinge in der Weise auf den Träger der Stützrollenpaare nachgiebig stützt, daß zwischen der Schwinge und dem Träger der Stützrollen ein nach jeder Richtung nachgiebiger Verbindungsteil eingeschaltet ist, insbesondere einer, der aus nachgiebigem Werkstoff hergestellte Blöcke aufweist.

_r Unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spurkettenanordnung der eingangs erwähnten Art insbesondere für sehr schwere Arbeitsfahrzeuge so auszugestalten, daß durch eine möglichst enge Anpassung der Kette an den Boden für eine entsprechend breite und sichere Abstützung gesorgt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Spurkettenanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 geschaffen. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Bei einem mit diesen Spurkettenanordnungen ausgestatteten Kettenfahrzeug reagieren die Führungsräder und die den Führungsrädern zugeordneten Stützrollensätze stets im Sinne einer möglichst vollkommenen Anpassung an den Boden. Die Erfindung bewirkt damit eine allgemeine Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs, verbunden mit einer Erhöhung der Sicherheit. Dies ermöglicht wiederum eine Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit.

Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß die Spurkettenanordnung außerordentlich wirkungsvoll ist und einen einwandfreien und ruhigen Betrieb selbst dann gewährleistet, wenn ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Fahrzeug in sehr unebenem Gelände eingesetzt wird. Die Anordnung ist in dieser Beziehung bekannten Anordnungen weit überlegen. Diese Vorteile werden durch die erfindungsgemäß angeordneten Winkelhebel und Schwenkglieder, die besonders ausgewählten Lagerpunkte, die Anschlagmittel und die Stellungen der Führungsrollen, der Rollengestelle und der Spurketten-Rollen zusammen mit der übrigen Konstruktion erreicht. Aufgrund des vorteilhaft ruhigen und zügigen Betriebs kann eine Arbeit schneller, sicherer und mit geringerer Ermüdung des Fahrers durchgeführt werden.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die

erfindungsgemäß ausgebildete Spurkettenanordnung sehr einfach und damit preisgünstig gebaut und auch entsprechend einfach angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert und dargestellt. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit

r-jtSX

I*M*SU.

Spurkettenanordnunjj,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Spurkettenanordnung mit herausgebrochenen Teilen,

Fig.3 eine der Fig.2 entsprechende Ansicht zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Spurkettenanordnung und

Γ i g. 4 und 5 Teilansichten des vorderen Teiles der Spurkettenanordnung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Teilelemente, wenn das Fahrzeug über unterschiedliches Gelände bewegt wird.

F i g. 1 zeigt ein allgemein mit 19 bezeichnetes Fahrzeug mit einem Fahrzeugrahmen 12. Ein Spurkettenrahmen 14 umfaßt ein vorderes Ende Ifi und ein hinteres Ende 18 und ist mit Hilfe eines zwischen seinen Enden in der Nähe des hinteren Endes 18 vorgesehenen Tragzapfens 20 schwenklähig am Fahrzeugrahmen 12 angebracht. Ein Winkelhebsl 22 ist an einem zwischen seinen Enden liegenden Punkt 24 am Ende 16 des Sprrkettenrahmens schwenkbar gelagert. Der Winkelhebel 22 weist einen nach vorn vom Ende 18 des Spurkettenrahmens 14 weg weisenden Schenkel 26 und einen nach hinten zum Ende 18 des Spurkettenrahmens weisenden Schenkel 28 auf. Ein drehbares Glied 30, bei der vorliegenden Ausführungsform eine lose laufende Führungsrolle, ist drehbar am Schenkel 26 gelagert Eine Rollenanordnung 32 ist am Schenkel 28 angeordnet. Die Rollenanordnung 32 umfaßt ein am Schenkel 28 schwenkbar angeordnetes Rollengestell 34 mit an diesem gelagerten Spurketten-Rollen 36. Ein Winkelhebel 38 ist an einem zwischen seinen Enden liegenden Punkt 40 am Ende 18 des Spurkettenrahmens 14 schwenkbar gelagert. Dieser Winkelhebel 38 weist einen Schenkel 42 auf, welcher sich vom Ende 16 des Spurkettenrahmens weg nach hinten erstreckt, sowie einen nach vorwärts zum Rahmenende 16 weisenden Schenkel 44. Ein drehbares Glied 46, bei der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls eine lose laufende Führungsrolle, ist drehbar am Schenkel 42 gelagert. Eine Rollenanordnung 48 ist am Schenkel 44 angebiacht und umfaßt ein am Schenkel 44 schwenkbar gelagertes Rollengestell 50 mit daran angeordneten Spurkettenrollen 52.

Eine Spurkette 54 umfaßt die drehbaren Glieder 30 und 46, die Spurkettenrollen 36 und 52 und ein Aniriebszahnrad 56, welches am Fahrzeugrahmen 12 oberhalb und zwischen den Gliedern 30 und 46 angeordnet ist. Das Ende 16 des Spurketttnrahmens 14 ist am Lagerpunkt 24 durch das Glied 30 und die Spurkettenrollen 3ö gehalten, welche den mit dem Boden in Berührung stehenden Teil der Spurkette, wie dargestellt, berühren. Diese Elemente bilden ein Trägerdreieck für eine wirkungsvolle Abstützung des Rahmenendes 16, ohne daß i.· dem Stützdreieck Federn oder dergleichen verwendet werden müssen. Dies wird dadurch erreicht daß der Lagerpunkt 24 oberhalb des mit dem Boden in Berührung stehenden Spurkettenteiles und zwischen den Stellen angeordnet ist, an welchen die Führungsrolle (Glied 30) und die Rollenanordnung 32 die Spurkette berühren, wodurch eine große Stabilität erreicht wird.

Das Ende 18 des Spurkettenrahmens W ist mit Hilfe des Gliedes 46 und der Spurkettenrollen 52 in entsprechender Weise abgestützt

Die Winkelhebel 22 und 38, weiche an den Lagerpunkten 24 und 40 drehbar gelagert sind, ermöglichen die Durchführung von Bewegungen gemäß F i g. 4 und 5, die den Winkelhebel 22 bzw. 38 mit einem Arm 26 für das Führungsglied 30 bzw. 46 zeigen, der kürzer ist als der Arm 28 bzw 44 für die Abstützung der Rollenanordnung 32. Wesentlich ist das Verhältnis zwischen dem Lagerpunkt 24 und den dargestellten »Angriffslinien« 58 und 58a. Diese Linien 58 und 58a

*> stellen die resultierende Belastung der durch die Spurkette 54 auf das Führungsglied 30 und auf die Rollenanordnung 32 ausgeübten Kräfte dar. Die Richtung der Angriffslinien, die in Fig.4 und 5 dargestellt sind, hängt von der Stellung des Winkelhebels 22 ab. Es ist zu betonen, daß der Lagerpunkt 24 derart oberhalb der Angriffslinien 58 und 58a gewählt ist, daß der Winkelhebel 22 über eins solche Angriffslinie so beeinflußt wird, daß der Schenkel 26 mit dem Führungsglied 30 nach unten und der Schenkel 28

i' mit der Rollenanordnung 32 nach oben geschwenkt wird. Bei einer solchen Schwenkbewegung werden Anschlagmittel 60 wirksam, welche kugelförmig ausgebildete fedcrelastische Gummikissen 62 und 64 umfassen, die am Rahmenende 16 und am Schenkel 28 des

2« Winkelhebels angeordnet sind, um eine bestimmte Einstellung des Winkelhebels 22 zu erreichen, wenn er in dieser Richtung gedreht wird. Ferner ist 2U betonen, daß der Lagerpunkt 24 den Angriffslinien 58 und 58a und der Halbierungslinie des Umschlingungswinkels der um die Führungsrolle herumgelegten Spurkette 54 eng benachbart ist, um damit eine möglichst geringe Längenänderung der Spurkette 54 zu erreichen und eine verhältnismäßig große Trägerbewegung, d. h. eine Auf- und Abbewegung des Führungsgliedes 30 und der

JO Rollenanordnung 32 zuzulassen.

Anschlagmittel 66 sind dem Winkelhebel 22 und dem Rahmenende 16 zugeordnet, um eine die Rollenanordnung 32 nach unten und das Führungsglied 30 nach oben bewegende Drehbewegung des Winkelhebels 22 zu begrenzen. Diese Anschlagmittel umfassen ein am Rahmenende 16 ausgebildetes Anschiagglied 68 und ein am Schenkel 26 des Winkelhebels 22 ausgebildetes Anschiagglied 70, welches bei entsprechender Bewegung auf das Anschiagglied 68 auftrifft. Es sind also bestimmte Anschlagmittel zur Begrenzung einer Drehbewegung des Winkelhebels 22 in jeder Richtung vorgesehen.

Dem Winkelhebel 38 und dem Rahmenende 18 sind gleichartige Anschlagkissen und Anschlagglieder zugeordnet, die in entsprechender Weise wirken, wobei der Schenkel 42 dem Schenkel 26 und der Schenkel 44 dem Schenkel 28 entspricht.

Ein Schwenkglied 72 ist an einem Ende des Spurkettenrahmens 14 in der Nähe des Führungsgliedes 30 und einwärts vom Ende 16 schwenkbar gelagert. Ein Schwenkglied 74 ist entsprechend am anderen Ende des Spurkettenrahmens 14 in der Nähe des Führungsgliedes 46 und einwärts vom Ende 18 schwenkbar befestigt. Diese Schwenkglieder sind von ihren jeweiligen Lagerpunkten am Spurkettenrahmen vorstehend einander zugekehrt, und ihre freien Enden liegen verhältnismäßig nahe beieinander. An den Schwenkgiiedern 72 und 74 sind Rcllenanordnungen 76 und 78 angelenkt, welche jeweils an den Schwenkgliedern 72 und 74 schwenkbar angebrachte Rollengestelle 80 und 82 umfassen. Das Rollengestell 80 trägt Spurkettenrollen 84 und das Rollengestell 82 trägt Spurkettenrollen 86. Die mit den Rollenanordnungen 76 und 78 in Berührung stehende, herumgelegte Spurkette 54 ist auch mit den Spurkettenrollen 84 und 86 in Berührung.

Es ist zu erkennen, daß die Schwenkglieder 72 und 74 mit den daran angeordneten Rollen 84 und 86 unabhängig voneinander bezüglich des Spurkeitenrah-

mens 14 aufwärts und abwärts schwenkbar sind.

Anschlagmitte! 98, siehe F i g. 2, sind dem Schwenkglied 72 und dem Spurkettenrahmen 14 zugeordnet. Die Anschlagmittel 98 bestehen aus kugelförmig oder ballig ausgebildeten Gummikissen IdO und 102, weiche am Spurkettenrahmen 14 bzw. am Schwenkglied 72 befestigt sind. Die Gummikissen 100 und 102 sind so angeordnet, daß sie sich bei einer Aufwärts-Schwenkbewegung des Schwenkgliedes 72 berühren und eine solche Schwenkbewegung begrenzen. Anschlagmittel ίο 104 sind auch dem Schwenkglied 74 und dem Spurkettenrahmen 14 zugeordnet. Die Anschlagmittel 104 bestehen ebenfalls aus baliig ausgebildeten Gummikissen 106 und 108, die arn Spurkettenrahmen 14 und am Schwenkglied 74 derart angebracht sind, daß sie bei einer Aufwärts-Schwenkbewegung des Schwenkgliedes 74 in Berührung kommen, um diese Bewegung zu begrenzen.

Wenn das Fahrzeug 10 in seinem normalen, unbelasteten Zustand ist, wird das Fahrzeuggewicht über die Gummikissen 62 und 64 durch den Winkeihebel 22 bzw. 38, über die federnden Kissen 100 und 102 durch das Schwenkglied 72 und über die federnden Kissen 106 und 108 durch das Schwenkglied 74 und durch eine gleichartige Spurkettenanordnung auf der anderen Seite des Fahrzeuges 10 getragen. Bei unbelastetem Fahrzeug befinden sich die Führungsglieder 30 und 46 in einer etwas angehobenen Stellung, aus der sie nur abgesenkt werden, wenn eine Last aufgebracht wird. Wegen der gleichen Länge der Schenkel 26 und 28 und der Schenkel 42 und 44 wird die bei Belastung auf einen Winkelhebel wirkende Last ungefähr gleichmäßig auf das Führungsglied und das zugeordnete RolIengesteU verteilt.

F i g. 4 und 5 zeigen deutlich die Wirkungsweise der Spurkettenanordnung. Wenn die Spurkette 54 über eine Senke und einen daran anschließenden Höcker läuft, werden der Schenkel 26 nach oben und der Schenkel 28 nach unten geschwenkt. Durch diese Schwenkbewegung wird eine geeignete Berührung zwischen dem vorderen Teil der Spurkette 54 und dem Boden aufrech'erhalten. Wegen der Absenkung wird zusätzlich das Schv/enkglied 72 vom Spurkettenrahmen 14 weg nach unten geschwenkt und ist nicht länger ein Belastung tragendes Glied. Es ist jedoch zu betonen, daß durch die Abwärtsbewegung des Schwenkgliedes 72 die Spurkette 54 gut mit dem Boden in Berührung bleibt, wobei die Rollen 84 nach wie vor in Führungseingriff mit der Spurkette 54 bleiben. Außerdem ist das Schwenkglied 72 so angeordnet, daß es in eine so Lasttragende Stellung bewegt wird, sobald der Höcker oder die Erhebung in die Nähe des Bereiches des Hebelgliedes kommen.

F i g. 5 zeigt eine Erhebung in einer anderen Stellung bezüglich der Spurkette 54. In einer solchen Situation sind der Winkelhebel 22 und das Schwenkglied 72 in eine Stellung geschwenkt, in welcher die zugehörigen federnden Anschlagmittel wirksam sind. Diese Anschlagmittel übertragen nunmehr die Belastung auf den Spurkettenrahmen 14, wobei die Nachgiebigkeit der Anschlagmittel gleichzeitig gewährleistet, daß die Spurkette in geeigneter Weise mit dem Boden in Berührung bleibt, wie dargestellt

Der hintere Teil der Spurkettenanordnung arbeitet in entsprechender Weise.

Daraus ist zu erkennen, daß bei einem solchen Betrieb die Wirkung einer stabilen Plattform in Kombination mit einer geeigneten Bewegung der Spurkettenanordnung aufrechterhalten bleibt Wenn das Fahrzeug 10 beispielsweise durch Belastung des am Fahrzeug angebrachten Werkzeuges vorwärts gekippt wird, erfolgt eine Schwenkbewegung um den Lagerpunkt 24, und es ist zu sehen, daß der Winkelhebel 22 bezüglich des Spurkettenrahmens 14 so geschwenkt wird, daß das Führungsglied 30 als ein Belastung tragendes Glied zur Wirkung kommt. In diesem Zustand tragen das Führungsglied 30 und die Spurketten-Rollen 36 die Last des vorderen Rahmenendes 16, während die Belastung der Gummikissen 62 und 64 allmählich abnimmt und die unmittelbare mechanische Belastung des steuernden Lagerpunktes 24 allmählich zunimmt Auf diese Weise wird eine geeignete Lage der Plattform oder des Bedienungsstandes beibehalten.

Der hintere Teil des Fahrzeuges 10 arbeitet in gleicher Weise, wenn das Fahrzeug 10 rückwärts gekippt wird.

Eine derart stabile Plattform wird in jedem Zustand beibehalten, beispielsweise auch wenn das Fahrzeug 10 über einen Höcker oder eine Erhebung bewegt wird. In einem solchen Fall wird bei unbelasteten Führungsroilen der Höcker durch die den Schwenkgliedern 72 und 74 und den Winkelhebeln 22 und 38 zugeordneten Federmittel geschluckt, d.h. der Höcker oder die Erhebung wird »umhüllt«, wobei eine stabile Plattform aufrechterhalten wird. Sobald jedoch eine Führungsrolle als !asttragendes Glied zur Wirkung kommt, wirkt sie mit den zugeordneten Spurketten-Rollen zusammen, um eine solche Plattform zu bilden. Da also eine geeignete Bewegung der Spurkettenanordnung gewährleistet ist, ist unter sämtlichen Bedingungen eine stabile Fahrzeug-Plattform vorhanden.

Da das Führungsglied 30 und die Spurkettenrollen 36 vom gleichen Winkelhebel 22 getragen werden, kann der gesamte vordere Winkelhebel 22 mit dem zugeordneten Aufbau gemeinsam zurückgezogen werden, wenn die Anordnung mit einem Rückstoßsystem versehen ist. In einem solchen Rückstoüsystem würde das Ende 16 vom Ende iS getrennt sein und könnte auf das Ende 18 zu und von diesem Ende weg bewegt werden. Mit einem derartigen Rückstoßsystem ist das Ende 16 mit einer sehr stabilen Tragkonstruktion ausgerüstet, weil die Führungsrolle 30 und die Rollen 36 durch Bewegung des Rahmenendes 16 zusammen zurückgestoßen und vorwärts bewegt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

it ■a . ι, JJf Patentansprüche:

1. Spurkettenanordnung mit einem an einem Fahrzeugrahmen gehaltenen Spurkettenrahmen, der von einer Spurkette umschlossen ist, in die ein Antriebsrad, ein vorderes Führungsglied (-rad) und Stützrollen eingreifen, die im Rahmen angeordnet sind, wobei ein Winkelhebel mit seiner Schwenkachse am Spurkettenrahmen gelagert ist und an seinem nach vorn reichenden ersten Arm das Führungsglied (-rad) trägt, während an dem nach hinten und unten reichenden zweiten Arm eine zwei Stützrollen aufweisende Halterung angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Arm (26) kürzer als der zweite Arm (28) des Winkelhebels (22) ausgebildet ist. derart, daß die Schwenkachse (24) des Winkelhebels (22) mit 3ezug auf Kräfte, die von der Kette aus an Führungsglied (30) und Stützrollen (J6) angreifen, vor und über den daraus resultierenden Angriffslinien (58 bzw. 58a;, aber eng benachbart zu diesen liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elastisch nachgiebige Kissen (Gummikissen 62 und 64) als Anschläge (60) zwischen dem zweiten Arm (28) und dem Spurkettenrahmen (14) den Scr wenkbereich des Winkelhebels (22) begrenzen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (68 und 70) die Drehung des ersten Armes (26) nach oben begrenzen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem vorderen und einem hinteren Führungsglied (-rad) und einem über und zwischen den Führungsrädern liegenden Antriebsrad, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Führungsglied (46) in gleicher Weise wie das vordere Führungsglied (30) zusammen mit einer Halterung (Rollenanordnung 48) für Stützrollen (52) an einem Winkelhebe! (38) angeordnet ist, der am hinteren Ende des Spurkettenrahmens (14) schwenkfähig gehalten ist.