DE2343880A1

DE2343880A1 - Kugelgelenkverbindung fuer den zugrahmen eines motorgraders

Info

Publication number: DE2343880A1
Application number: DE19732343880
Authority: DE
Inventors: Thomas Edward Gebauer; Paul Edmund Hanser
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1972-12-01
Filing date: 1973-08-31
Publication date: 1974-06-06
Also published as: DE2343880B2; CA968947A; DE2343880C3; US3791457A

Description

(Case 10 382) DEERE & COMPANY

Kugelgelenkverbindung für den Zugrahmen eines Motorgraders

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kugelgelenkverbindung für den eine Planierschaufel aufweisenden Zugrahmen -eines Motorgraders ,der einen auf Laufräder abstützbaren Hauptrahmen aufweist, wobei die Kugelgelenkverbindung aus einer am Hauptrahmen oder am Zugrahmen angeordneten Lagerschale und einem mit ihr verbundenen am Zugrahmen oder am Hauptrahmen angeordneten Kugelelement gebildet ist.

Es ist bei Motorgradern bekannt, einen am Hauptrahmen horizontal und vertikal schwenkbar gelagerten Zugrahmen über eine Kugelgelenkverbindung mit dem Hauptrahmen)zu verbinden. Hierzu ist am Zugrahmen eine Kugel fest angeordnet, die in einer am Hauptrahmen befestigten Lagerschale aufgenommen ist und mittels eines Arretierungselementes gesichert wird. Der Schwenkbereich des Zugrahmens ist deshalb begrenzt, da das Arretierungselement mit der Lagerschale starr verbunden ist.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kugelgelenkverbindung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Schwenkbereich des Zugrahmens am Hauptrahmen wesentlich vergrößert werden, kann. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Arretierungselement, das als Arretierungsring ausgebildet ist und das Kugelelement in der Lagerschale sichert,eine erste ringförmige, auf der Oberfläche des Kugelelementes gleitbar gelagerte Arretierungsfläche und eine zweite ringförmige, auf der äußeren Oberfläche der Lagerschale gleitbar gelagerte Arretierungsfläche ausweist, wobei die beiden Arretierungsflächen mit Abstand zueinander angeordnet sind und beiderseits auf einer durch den Mittelpunkt des Kugelelementes verlaufenden Ebene liegen und rechtwinklig zu einer durch den geometrischen Mittelpunkt des Arretierungs-

ringes verlaufenden Achse verlaufen. Da das Arretierungselement

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bzw. der Arretierungsring auf der Oberfläche der Kugel sowie auf der Lagerschale gleitbar angeordnet ist, kann beim Schwenkvorgang des.Zugrahmens gegenüber dem Hauptrahmen der Arretierungsring mit verschwenken, so daß die Stirnseite des Arretierungsringes erst sehr spät gegen die Oberfläche des an das Kugelstück angeschlossenen Halsstückes zur Anlage kommt. Hierdurch kann der schwenkbereich gegenüber den herkömmlichen Anordnungen wesentlich vergrößert werden, ohne daß hierzu das an der Kugel angeschlossene Ansatzstück bzw. die Ausdrehung wesentlich vergrößert zu werden braucht, zumal hier aus Sicherheitsgründen die Ausdrehung hinter der Kugel bzw. hinter der Lagerschale nur bis zu einem bestimmten Grad vergrößert werden kann, wenn nicht das Risiko eingegangen werden soll, daß das Ansatzstück an der Kugel.bzw. and der Lagerschale abbricht. Außerdem läßt sich durch Ausdrehen des Ansatzstückes der Schwenkbereich nur sehr geringfügig vergrößern. Hierzu ist es vorteilhaft, daß der Arretierungsring aus einem ersten Ringteil und einem zweiten mit dem ersten Ringteil lösbar verbundenen Ringteil gebildet ist, an denen die ersten bzw. zweiten Arretierungsflächen vorgesehen sind. Außerdem ist vorteilhaft, daß der Arretierungring entlang einer Ebene geteilt ist, die rechtwinklig zur Mittelachse des Arretierungsrings verläuft, wobei mehrere ringförmige Distanzscheiben lösbar zwischen der Trennstelle der beiden Ringteile vorgesehen und derart verstellt werden können, daß ein Verschleiß der Teile kompensierbar ist. Ferner ist es vorteilhaft, daß das Kugelelement am Zugrahmen angeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Kugellagerschale einen Kugelabschnitt bildet, der kleiner ist als die Hälfte einer Kugel, wobei die Kugellagerschale mit ihrer inneren Oberfläche bzw. Lagerfläche auf der Kugel und mit ihrer äußeren parallel zur ersten Oberfläche verlaufenden Oberfläche gegen die Oberfläche des ersten Ringteiles anliegt. Da die Arretierungsflächen des Arretierungsringes auseinander liegen, kann auch ein sehr großer Abstand zwischen der innenliegenden Stirnseite der ersten Arretierungsfläche und der Stirnseite der Lagerschale eingehalten verden, so daß bei Verstellung des Zugrahmens der Arretierungsring über einen sehr großen Bereich auf der Kugel und der Lagerschale verschoben verden kann, bevor die innenliegende stirnfläche

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der Arretierungsfläche gegen die Stirnfläche der Lagerschale . zur Anlage kommt.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kugelgelenkverbindung nach der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht eines Motorgraders,

Fig. 2 zwei verschiedene Stellungen des Zugrahmens und die erfindungsgemäße Anordnung der Kugelgelenkverbindung,

Fig. 3 eine größere Darstellung der Kugelgelenkverbindung, wobei die in unterbrochenen Linien dargestellte Stellung eine Extremstellung der Kugelgelenkverbindung zeigt, wenn keine verstellbare Arretierung vorgesehen ist, während die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung der Kugel und des Ansatzstückes die Extremstellung des Zugrahmens nach außen nach Verschwenkung der Arretierung zeigt.

In der Zeichnung ist mit 10 ein Grader bzw. ein Motorgrader gekennzeichnet, der einen sich in Fahrtrichtung erstreckenden Hauptrahmen 12 mit einem sich horizontal nach hinten erstreckenden Hinterrahmenteil 14 aufweist, an den zwei Paar Hinterräder 16 angeordnet sind. In der Zeichnung sind lediglich die beiden rechten Hinterräder 16 dargestellt. Mit dem Hauptrahmen 12 ist ferner ein sich nach vorne erstreckender, hochliegender Rahmenteil 1 8 ausgerüstet, der sich auf zwei Vorderräder 20 abstützt, wovon lediglich das rechte "Vorderrad dargestellt ist. Unterhalb des hochliegenden Rahmenteils 18 befindet sich ein Zugrahmen 22, der über sein vorderes Ende an den hochliegenden Rahmenteil 1 8 im Bereich der Vorderräder 20 mittels einer Kugelgelenkverbindung 24 angeschlossen ist. An dem hinteren Teil des Zugrahmens 22 befindet sich eine Planierschaufel 26. Zwischen dem Hauptrahmen 12 und dem hinteren Teil des Zugrahmens 22 sind zwei Hydromotore 28 (lediglich einer ist dargestellt) vorgesehen, die ein- und ausfahrbar ausgebildet sind und zum Kippen bzw. Anheben und Absenken des. Zugrahmens 22 um die Kugelgelenkverbindung 24 dienen. Zvischen dem

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Hauptrahmen 12 und dem Zugrahmen 22 befindet sich außerdem ein Hydromotor 30, der zur Seitenverstellung des Zugrahmens 22, der normalerweise mittig unter dem Hauptrahmen 12 liegt, dient.

Zur Kugelgelenkverbindung 24 gehört ein Kugelelement bzw. eine Kugel 32, die starr an der vorderen Kante des Zugrahmens 22 angeschlossen bzw. mit diesem verschweißt ist. An der Anschlußstelle der Kugel 32 am Zugrahmen 22 ist ein Kragen bzw. eine Ausdrehung 34 vorgesehen, die an ihrem Auslaufende einen Durchmesser d aufweist. Die Kugelgelenkverbindung 24 weist ferner eine Kugellagerschale 36 auf, die mit einer inneren und äußeren balligen Oberfläche 38 und 40 versehen ist. Es wird darauf hingewiesen* daß die Kugel 32 über die Kugellagerschale 36 sowohl an dem Hauptrahmen 12 wie auch an dem Zugrahmen 22 angeschlossen werden kann.

Die äußere ballige Oberfläche 40 bildet einen Kragen bzw. eine Ausdrehung 42 mit dem vorderen Teil des Rahmenteiles 18 und zwar an der Anschlußstelle der Kugellagerschale 36 mit dem Rahmenteil. Die innere Oberfläche 38 der Kugellagerschale 36 dient zur Aufnahme der Kugel 32, die mittels eines Arretierungsringes 44 in der Kugellagerschale 36 gesichert ist. Der Arretierungsring 44 weist einen ersten Ringteil 46 auf, der eine innere, ringförmige ballige Oberfläche 48 aufweist, die auf der äußeren balligen Oberfläche 40 der Kugellagerschale 36 aufliegt. Der Arretierungsring 44 besteht ferner aus einem zweiten Ringteil 50, der ebenfalls mit einer ringförmigen, balligen Oberfläche 52 ausgerüstet ist, die ebenfalls auf der Kugel 32 abgestützt ist. Der erste und zweite Ringteil 46 und 50 ist mittels zahlreicher Schrauben 54 gesichert.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Kugellagerschale 36 nur so groß ist, daß sie weniger als die Hälfte der Oberfläche der Kugel 32 abdeckt, wobei das axiale Ausmaß des Arretierungsringes mit Bezug auf die Achse X-X, gemäß Fig. 3,etwa 3/4 des axialen Ausmaßes der Kugel 32 mit Bezug auf diese Achse hat. Ist die Kugel 32 mit deren Ansatz sowie der Arretierungsring 44 mit Bezug auf die Achse X-X,

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gemäß Fig. 1, symetrisch ausgerichtet, so liegen die Oberflächen 48 und 52 gegen die äußere Oberfläche der Kugellagerschale 36 und gegen die äußere Oberfläche der Kugel 32 an stellen bzw. Punkten an, die auf einer durch den Mittelpunkt der Kugel verlaufenden Ebene liegen, die die Achse X-X rechtwinklig schneiden. Aus der vorstehenden Beschreibung sowie der Konstruktion geht hervor, daß der Arretierungsring 44 die Kugel 32 gegen die innere Oberfläche der Kugellagerschale drückt und somit die Kugel 32 in der Kugellagerschale 36 sichert.

Um einen guten Sitz des Arretierungsringes 44 auf der Oberfläche der Kugel 32 und der Oberfläche 40 der Kugellagerschale 36 zu gewährleisten, sind zahlreiche Distanzscheiben 56 zwischen den Stirnflächen der Ringteile 46 und 52 vorgesehen.

Im Arbeitseinsatz unter der Annahme, daß der Zugrahmen 22 direkt unter dem Hauptrahmen 12 ausgerichtet ist, sind die Kugel 32 sowie die Kugellagerschale 36 und der Arretierungsring 46 mit Bezug auf die Achse X-X symmetrisch ausgerichtet und nehmen dabei eine Lage gemäß Fig. 3 ein, die durch ausgezogene Linien angedeutet ist. Soll jedoch der Zugrahmen 22 auf eine Seite beispielsweise zum Planieren einer Schulter oder einer straße verstellt werden, so wird der Hydromotor 30 zur Seitenverstellung des Zugrahmens 22 betätigt. Eine derartige Verstellung des Zugrahmens kann so lange vorgenommen werden , bis er seine äußerste maximale seitliche Stellung gemäß der in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung (Fig. 2) eingenommen hat. Diese Stellung ist auch in-gestrichelten Linien in Fig. 3 wiedergegeben. Bei Einnahme der extrem äußeren Stellung wird der Arretierungsring 44 von seiner in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung verstellt.

Bildet jedoch der Arretierungsring 44 einen festen bzw. starren Bestandteil mit der Kugellagerschale 36, so wird eine Seitwärtsverstellung des Zugrahmens durch die Ausdrehung 34 an der Kugel

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begrenzt, wenn der Arretierungsring 44 gegen die Ausdrehung 34 Zur Anlage kommt. Diese Stellung ist in den Figuren 2 und 3 in der mit unterbrochenen Linien dargestellten Stellung gekennzeichnet.

Aus der Darstellung der Figuren 2 und 3 geht hervor, daß der Zugrahmen um 20 Grad weiter verschwenkt werden kann als es mit einer herkömmlichen Kugelgelenkverbindung möglich wäre. Da die Planierschaufel 26 an dem hinteren Teil des Zugrahmens 22 angeschlossen ist, ist es erwünscht, wenn der Zugrahmen gegenüber dem bekannten Zugrahmen um 20 Grad weiter verstellt werden kann, so daß er mit der neuartigen Kugelgelenkverbindung insgesamt um 40 Grad verstellt werden kann.

Ansprüche

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Claims

(Case 10 382) DERRE & COMPANY

Ansprüche

Kugelgelenkverbindung für den eine Planierschaufel aufweisenden Zugrahmen eines Motorgraders,der einen auf Laufräder abstützbaren Hauptrahmen aufweist, wobei die Kugelgelenkverbindung aus einer am Hauptrahmen oder am Zugrahmen angeordneten Lagerschale und einem mit ihr verbundenen am Zugrahmen oder am Hauptrahmen angeordneten Kugelelement gebildet ist, das über ein Arretierungselement mit der Lagerschale zusammen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierungselement, das als Arretierungsring (44) ausgebildet ist unl das Ku?elelement (32) in der Lagerschale (36) sichert, eine erste ringförmige, auf der Oberfläche des Kugelelementes (32) gleitbar gelagerte Arretierungsfläche (52) und eine zweite ringförmige , auf der äußeren Oberfläche (48) der Lagerschale (36) gleitbar gelagerte Arretierungsfläche aufweist, wobei die beiden Arretierungsflächen mit Abstand zueinander angeordnet sind und beiderseits, auf einer durch den Mittelpunkt des Kugelelements (32) verlaufenden Ebene liegen und rechtwinklig zu einer durch den geometrischen Mittelpunkt des Arretierungsringes verlaufenden Achse verlaufen.
2. Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierungsring (44) aus einem ersten Ringteil (46) und einem zweiten mit dem ersten Ringteil lösbar verbundenen Ringteil (50) gebildet ist, an denen die ersten bzw. zweiten Arretierungsflächen (48, 52) vorgesehen sind.
3. Kugelgelenkverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierungsring (44) entlang einer Ebene geteilt ist, die rechtwinklig zur Mittelachse des Arretierungsringes verläuft, wobei mehrere ringförmige Distanzscheiben (56) lösbar zwischen der Trennstelle der beiden Ringteile (46, 50) vorgesehen und derart verstellt werden können, daß ein Verschleiß def Teile kompensierbar ist.

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4. Kugelgelenkverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelelement (32) am Zugrahmen (22) angeordnet ist.
5. Kugelgelenkverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellagerschale (36) einen Kugelabschnitt bildet, der kleiner
ist als die Hälfte einer Kugel, wobei die Kugellagerschale (36) mit ihrer inneren Oberfläche bzw. Lagerfläche (38) auf der Kugel (32) und mit ihrer äußeren parallel zur ersten Oberfläche verlaufenden Oberfläche gegen die Oberfläche (48) des ersten Ringteiles (40) anliegt.

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