DE2909346A1

DE2909346A1 - Raupenfahrzeug

Info

Publication number: DE2909346A1
Application number: DE19792909346
Authority: DE
Inventors: Del Ray Axtell
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1979-03-09
Publication date: 1979-09-13
Also published as: JPS54126340A; IT7920873A0; FR2419208A1; BR7901410A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. "Wsiokmann, Dtpl.-Phys. Dr. K.Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

DR.ING.H.LISKA 2909346

-3-

8000 MÖNCHEN 86, DEN ~ § POSTFACH 860820 '

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

D/20

FMC CORPORATION

200 E. Randolph Drive

Chicago, 111. / V.St.A.

Rauoenfahrzeug

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf ein Raupenfahrzeug mit einer endlosen Raupenkette, .einer in. Fahrzeug angeordneten Antriebsradachse, auf der ein Antriebsrad aufgenorzieii ist, einer in Fahrseug mit Abstand von der Antrieb sradaclise und parallel dazu angeordneten Spannrollenachse, auf der eine Spannrolle aufgenommen ist, wobei auf das Antriebsrad und die Spannrolle die Raupenkette aufgenommen ist, und wobei die Spannrollenachse zur Antriebsradachse hin und von ihr weg bewegbar ist.

Ss ist bekannt, Raupenfahrzeuge mit endlosen Raupenketten zu vei^sehen, worin jede Kette auf voneinander getrennten Sahnrädern oder Rallen aufgebracht ist. Die richtige Spannung in jeder Raupenkette wird dadurch erholten, daß für eines der Räder oder Rollen eine bewegliche Achse vorgesehen ist und daß diese Achse in Richtung von der Achse eines anderen Rades oder eir.er anderen Rolle weg vorgespannt wird.

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Die Vorspannkraft am Raupenkettenrad wird gewöhnlich durch eine Feder erseugt, weiche mittels einer Fettpackung oder einen Speicher vorgespannt ist, der seinerseits wiederum mit einer Fettpackung vorgespannt ist. Beide Systeme nehmen aufgrund des von der Fettpackung. für die Erzeugung der Vorspannung benötigten toten Raumes einen beachtlichen Raum ein. Darüber hinaus wird, wenn das Fett entfernt wird, dieses häufig auf den Boden abgeladen, da es gewöhnlich nicht rüclcgewonnen werden kann. Im Gelände muß Fett oft in die Fettpackungen gepumpt werden, wobei Handschmierwerkaeuge benutzt werden, welche langsam sind.

Federn sind sperrig und schwer handsuhaben, während Speicher oft unter Yorladungsverlust leiden und/oder inneren Dichtverlust.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Raupenfahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die Spannvorrichtung kompakt und raumsparend ist und eine gewünschte Spannung der Raupenkette andauernd und verlustlos aufrechterhält.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Herkmale gelöst.

Danach wird die bewegliche Achse, nämlich die Spannrollenachse des Raupenfahrzeugs durch ein unter Druck stehendes Fluid in einem Zylinder aufrechterhalten. Ein im Zylinder gleitender Kolben ist durch mechanische Glieder mit der beweglichen Achse verbunden und drückt diese von der anderen Achse, nämlich der Antriebsradachse, weg. Es sind Mittel vorgesehen, mit welchen das Fluid aus dem Zylinder ausgelassen v/erden kann, wenn die Raupenkette ein Objekt

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trifft oder ein Objekt zwischen einer Rolle und der Raupenkette gelangt, wodurch eine zu große Spannung in der Raupenkette vermieden wird. Es sind auch Mittel vorgesehen, um das so ausgelassene Fluid wieder zurückzubringen, nachdem das Objekt vorbei oder entfernt ist.

la System können im Handel erhältliche Hydraulikkompo-. nenten benutzt werden. Das System ist leicht instand zu halten und kann zum Zweck der Verschiebung oder der Entfernung der Raupenkette bequem entleert oder entlüftet werden. Der Hydraulikz3^rlinder stellt eine kompakte Quelle für die Vorspannungskraft dar, ohne daß eine sperrige Fettpackung erforderlich wäre. Das unter Hochdruck stehende Fluid für die Kettenkompensationseinheit der vorliegenden Erfindung wird zweckmäßigerweise vom Hydraulikkreis des Raupenfahrzeugs genommen. ^T.'7enn der Hydraulikkreis des Fahrzeugs als Druckfluidquelle benutzt wird, wird das aus dem Zylinder entnommene Cl zurück zum Sumpf in einen Tank geführt und dementsprechend nicht auf den Boden entleert. Weiter sind Mittel vorgesehen, um das Fluid aus dem Zylinder auszulassen, un die Raupenkette für Wartung oder Verschiebung zu lösen.

Mit der Vorrichtung kann eine Spannung in der Raupenkette aufrechterhalten v/erden, welche leicht instandgehalten werden kann und welche eine bequeme Instandhaltung und/ oder Entfernung der Kette erlaubt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig.1 eine Seitenansicht des Kettenabschnitts eines Rau-

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penfahrzeugs, in welchen der Mechanismus der vorliegenden Erfindung installiert ist,

Fig.2 einen längs der Linie II-II in Fig.1 genommenen Schnitt,

Fig.3 in vergrößerter Darstellung den Mechanismus nach Fig.2 von der Seite, wobei Teile weggebrochen sind,

Fig.4 ein Schema eines hydraulischen Eompensationskreises der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 5 ein Schema eines pneumatischen Kompensationskreises, der sum Kreis nach Fig.4 alternativ benutzt ■werden kann.

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In Fig.1 ist ein Raupenfahrzeug 10 dargestellt, welches beispielsweise ein Bagger, Kran, Löffelbagger oder dergl. sein kann. Das dargestellte Fahrzeug weist eine Basis 12 mit seitwärts sich erstreckenden Achsen 14 auf. Auf jeder Seite der Basis 12 ist ein Hauptrahmen 16 an den Achsen 14 befestigt.

Jeder Hauptrahmen 16 weist auf jeder Seite ein Paar paralleler Wände 18 auf (siehe Fig.2), die mit Abstand . voneinander angeordnet sind und wovon jede eine Einbuchtung 19 aufweist. Bei der Antriebs- oder Hinterseite des Fahrzeugs 10 (in der Ansicht nach Fig.1 die linke Seite) sind Lager 20 in den Einbuchtungen 19 aufgenommen, die in jedem Rahmen 16 eine Achse 22 tragen, die mit einem nicht dargestellten Getriebe, das mit einem Antrieb verbunden ist, in Verbindung steht. Auf die Achse 22 ist ein Kettenrad 24 aufgekeilt. Die Lager 20 können in jedem der Rahmen 16 in Längsrichtung durch Gewindestäbe 26 eingestellt werden, die mit den Lagern 20 verbunden und in Muttern 28 am Rahmen 16 befestigt sind. Obwohl auf diese Weise die Achse 22 quer zu ihrer Längsachse A einstellbar ist, ist sie während des Fahrzeugsbetriebs in den Rahmen 16 fixiert. Das oben beschriebene Antriebsende des Raupenfahrzeugs 10 ähnelt dem Antriebsende des Raupenantriebssystems, wie es in der US-PS 4 003 608- beschrieben ist.

Bei dem Ende, das dem Antriebsende gegenüberliegt, d.h. bei der Vorderseite des Raupenfahrzeugs 10 (in der Fig.1 das rechte Ende), weist jeder Rahmen 16 ein Paar mit der Innenseite der Wand 18 verbundene innere Führungsbahnen 30 (in der Fig.2 ist nur eine davon dargestellt) auf, das wiederum eine obere und untere Führungsbahn aufweist, sowie ein Paar mit der Innenseite der äußeren Wand 18 verbundene äußere Führungsbahnen 32, das ebenfalls eine obere und untere Führungsbahn aufweist.

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Eine Achse 34, die eine Längsachse B aufweist, ist mit den Armen 36 eines Jochs 38 verbunden. Auf der Achse 34 sind Lager 40 zur Aufnahme eines Rollenrades 42 angebracht, welches relativ zur Achse 34 rotiert. Eine endlose Raupenkette 44 ist über das Zahnrad 24 und die Rolle 42 gelegt. Im dargestellten Raupenfahrzeug 10 ist die Rolle 42 eine Spannrolle. Die Achse 34 ist während des Betriebs nicht wie die Achse 22 fixiert, sondern kann während des Betriebs entlang der Bahnen 30, gleiten, um eine Überdehnung der endlosen Raupenkette 44 zu verhindern, was aber später noch beschrieben wird. Das Gewicht des Raupenfahrzeugs 10, das von der Spann-rolle 42 getragen wird, wird über den Rahmen 16 und die oberen der Führungsbahnen 30, 32 auf die Achse 34 übertragen, was am besten aus der Fig.3 hervorgeht. Zu diesem Zweck weist die obenseitige Oberfläche der Achse 34 bei jedem Ende eine Abflachung 34a auf, um die Last besser auf die Achse 34 zu verteilen und die Gleitbewegung der Achse 34 auf den Gleitbahnen zu erleichtern. Wenn die Achse 34 sich nach links bewegt, wie es in Fig.2 dargestellt ist, verschwindet die Spannung in der endlosen Raupenkette 44, und wenn sie sich nach rechts bewegt, erhöht sich diese Spannung. Ein Paar Platten 45, die mit Beilegplatten 47 gekoppelt sind, bilden einen Anschlag, weicher die äußerste Bewegung der Achse 34 nach vorne begrenzt und dadurch auch die gewünschte Betriebsspannung der Raupenkette bestimmt. Feste Rollen 46, die zwischen dem Zahnrad 24 und der Spannrolle 42 an den Rahmen 16 befestigt sind, dienen zur Führung der Raupenkette 44 auf einem ¥eg zwischen"dem Zahnrad 24 und der Spannrolle 42 und zum Tragen des Fahrzeugs.

Wie am besten aus der Fig.2 hervorgeht, weist das Joch 38 ein Querstück 48 auf, mit welchem die Arme 36 verbunden sind. Ein Zylinder 50 ist auf einer Stirnplatte

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52 befestigt, die zwischen den Wänden 18 des Rahmen:: 15 angeordnet und mit ihnen verbunden ist. Ein an den Enden abgerundeter Stab 54 ist durch die Vorderwand des Zylinders 50 aufgenommen, um auf einer Seite einen Kolben 56 im Zylinder 50 und auf dem gegenüberliegenden Ende das Querstück 48 in einer darin vorgesehenen Vertiefung 58 zu berühren.

Während des normalen Betriebs kann die Achse 34 auf den oberen der Führungsbahnen 30, 32 gleiten und ihre Bewegung darauf wird durch die horizontale Nettokomponente der auf die Achse 34 wirkenden Eraft bestimmt. Im allgemeinen wird die horizontale Nettokraft an der Achse 34 die Differenz zwischen der horizontalen Kraft sein, die durch die Spannrolle 42 (in der Fig.2 nach links) wirkt, und der horizontalen !Craft, die durch das Joch 38 (in der Fig.2 nach rechts) wirkt. Die durch das Spannrad 42 wirkende Kraft kann.beispielsweise ein Spannen der endlosen Raupenkette 44 durch ein Objekt, wie beispielsweise ein großer Stein sein, das oder der zwischen eine Rolle und die Kette 44 gerät. Die Kraft, die durch das Joch 38 wirkt, resultiert aus einer Druckflüssigkeit in der Kammer 60, die auf den Kolben wirkt.

Hydraulikflüssigkeit unter Druck wird.·, wie in Fig.4 gezeigt wird, von einer hydraulischen Druckflüssigkeitsquelle des Raupenfahrzeugs 10 einer Kammer 60 des Hydraulikzylinders 50 zugeführt. Diese Quelle 62 enthält eine Pumpe 64, welche Hydraulilcflüssiglceit aus einem Sumpf in einen Behälter 66 entnimmt und sie unter Druck einer Druckleitung 68 zuführt. Normalerweise ist ein Entlastungsventil 70 vorgesehen, welches verhindert, daß sich ein zu hoher Druck in der Druckleitung 63 aufbaut. Dieses Überdruckventil 70 kann beispielsweise bei 690 H/cm

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(1OOC pounds/square inch) betätigt v/erden.

Flüssigkeit 3us der Quelle 62 fließt in einen Kompensationskreis, der allgemein mit 74 bezeichnet ist, durch ein Rückschlagventil 72, wenn der Druck im Kompensationskreis 74 kleiner ist als der Druck bei der Quelle 62 (der den Druck von 690 N/cm , auf den das Überdruckventil 70 festgelegt ist, nicht überschreitet). Der Konpensationskreis 74 enthält das Rückschlagventil 72, eine Kasnerleitung 76, die mit dem Rückschlagventil 72 und der Kammer 60 verbunden ist, eine Rückleitung 78, die zum Sumpfbehälter 66 führt, und ein Überdruckventil 80, das zwischen der Kammerleitung 76 und der Rückleitung 73 angeordnet ist. Ein Sicherheitsventil 82, welches beispielsweise ein Nadelventil sein kann, ist während des normalen Betriebs des Koapensationskreises 74 geschlossen. Das Ventil 32, das von Hand betätigbar sein kann, ist mittels einer Leitung 84, die aus der Kammerleitung 76 austritt und in die Rückleitung 78 wieder eintritt, dem Überdruckventil 80 parallelgeschaltet. Die Kammerleitung 76 erhält Flüssigkeit durch das Rückschlagventil 72 und leitet überschüssige Flüssigkeit zum Überdruckventil 80 zurück, von dem sie in den Sunpfbehälter 66 zurückfließt, wie es im folgenden beschrieben wird.

Der Druck im Kompensationskreis erzeugt, wenn er auf den Kolben 56 einwirkt, eine Kraft auf diesen Kolben und drückt die Achse 34 gegen den Anschlag 45 und liefert so die gewünschte Kettenspannung während der normalen Betriebsbedingungen. Das Überdruckventil 80 wird auf einen höheren Wert (beispielsweise 3200 N/cm (4500 pounds/ square inch)) gesetzt als das Überdruckventil 70. Während des normalen Betriebs wird der Druck in der Leitung 76 des Kompensationskreises 74 etwa 690 N/cm und es

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wird keine Flüssigkeit durch das Überdruckventil 80 in den Sumpf abgegeben. Unter diesen Bedingungen wird deshalb der Druck in der Leitung 76 durch den Flüssigkeitsstrom von der Quelle 62 durch das Rückschlagventil 72 bestimmt, und dieser Strom hält an, "wenn" der Druck in der Leitung 76 gleich dem Druck in der Quel-

lenleitung 68 ist, der im gegebenen Beispiel 690 N/cm beträgt. Es sei angemerkt, daß, wenn einmal Flüssigkeit von der Leitung 68 durch das Rückschlagventil 72 hindurchgegangen ist, sie nicht mehr in die Leitung 68 zurückströmen kann, weil eine Strömung in dieser Richtung durch das Rückschlagventil 72 blockiert wird. Da das Überdruckventil 72 die Leitung 68 an der Leitung trennt, kann der Druck in letzterer wesentlich höher ansteigen (d.h. auf 3200 N/cm , welcher ¥ert durch das Überdruckventil vorgegeben ist), ohne daß der Druck in der Leitung 68 ansteigt (welcher Druck auf einen'Wert begrenzt ist, der durch die Setzwirkung des Überdruck-

ventils nicht größer als 690 N/cnf" ist).

^Jährend des ITormalbetriebs des Raupenfahrzeugs- 10 wird Druckflüssigkeit von der Pumpe 64 durch die Leitung 63, das Rückschlagventil 72 und die Leitung 76 der Kammer 60 des Zylinders 50 solange zugeführt, bis der Druck im Kompensationskreis 74 den Druckwert im Quellenkreis 62 erreicht. Wenn die Flüssigkeit in der Kammer 60 diesen ^T.v^rert erreicht, tritt keine Flüssigkeit mehr aus dem Rückschlagventil 72 in die Leitung 76 über.

Wenn die Raupenkette 44 auf ein Objekt trifft oder wenn ein Objekt zwischen das Zahnrad oder die Spannrolle und die Kette gelangt, wird die Achse 34 nach links gedrückt (wie es in Fig.2 dargestellt ist). Der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 60 und der Leitung 76 steigt an und widersteht der Bewegung der Achse 34 (und der Rolle 42) nach

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links, bis die Spannung in der Kette 44 sich bis auf eine Kraft aufbaut, die einen Druck von 3200 N/cm*" in der Kanner 60 und der Leitung 76 erzeugt. 'Zu diese"! Zeitpunkt wird Flüssigkeit durch das Überdruckventil entleert, wodurch verhindert wird, daß der Druck in der

" ρ

Kammer 60 und der Leitung 76 den Wert von 3200 N/cm überschreitet. Wenn danach die Spannung der Kette 44 wegen des eingeschlossenen Objekts ansteigt, bewegen sich die Achse 34 und die Rolle 42 nach links, um ein weiteres Anspannen der Kette 44 zu verhindern, wodurch eine Zerstörung oder ein Ausfall der Kette verhindert wird. Wenn die Bedingungen, welche die Achse 34 nach links drücken (wie in Fig.2 dargestellt) vorbei sind, verschwindet die Kraft, welche die Rolle 42 nach links zwingt, und den Druck in der Kammer 60 und der Leitung fällt unter 690 IT/cn². Folglich schließt das Überdruckventil 80, und Flüssigkeit aus der Pumpe 64 strömt durch das Rückschlagventil 72 in die Leitung 76, um den Druck in der Kammer 60 und der Leitung 76 wieder auf den gewünschten Wert von 690 N/cm anzuheben.

Während des Normalbetriebs wird das Nadelventil 82 geschlossen gehalten. Wenn die Kette 44 gewartet wird, v/ird das Nadelventil geöffnet, um die Flüssigkeit in der Leitung 76 und der Kammer 60 in den Sumpfbehälter 66 abzulassen. Auf diese Weise kann die Rolle 42 leicht Eurückgenommen und die Kette 44 für die Wartung verschoben oder entfernt werden. Gleichzeitig wird keine verschmutzende Substanz auf den Boden abgelassen.

Obwohl es bevorzugt wird, den hydraulischen Druck sum Vorspannen der Rolle zu benutzen, kann auch eine andere Quelle eines Druckfluids, wie Luft, die einzige vorhandene Quelle sein, wie es in Fig.5 beispielhaft gezeigt ist. Die Quelle 162 ist durch die Leitung 168 mit

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einem Zonpensationskreis 174 über ein Rückschlagventil 172 des Kreises 174 verbunden. Die Leitung 176 ist mit der Kammer 160 im Zylinder 150 verbunden, um die Rolle über den Stab 154 und den Kolben 156 vorzuspannen. Luft, die durch das Überdruckventil 180 strömt, wird durch die Leitung 173 in die Atmosphäre abgegeben. Ein Nadelventil 182 ist durch die Leitung 184 dem Überdruckventil 130 parallelgeschaltet und dient zum Entlüften der Kammer 160, wenn Wartung oder ein Entfernen der Kette 44 erforderlich ist. Die Quelle 162 kann auf 690 N/cm² gehalten werden und das Rückschlagventil 180 kann auf

3200 N/cm eingestellt werden, wie es im Kreis der Fig.4 der Fall ist. Die Betriebsweise des Kreises nach Fig.5 ähnelt derjenigen des Kreises nach Fig.4 und die Beschreibung braucht deshalb nicht wiederholt zu werden.

Auf diese Weise liefert der Kompensationsmechanismus der vorliegenden Erfindung eine kompakte, bequeme vorspannende Kraft an einer Achse eines Kettenfahrzeugs zur Beibehaltung einer gewünschten Spannung in der endlosen Kette. Der llechanismus kann leicht instandgehalten werden und jedes aus ihm entleerte Fluid wird in den Sumpf des Kettenfahrzeugs zurückgeführt.

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-If-

Leerseite

Claims

Raupenfahrzeug nit einer endlosen Raupenkette, Iner in Fahrzeug angeordneten Antriobsradachse, auf der ein Antriebsrad aufgenommen ist, einer· im Fahrzeug nit Abstand von der Antriebsradachse und parallel d.acu angeordneten Gpannrollenachse, auf der eine Spannrolle aufgenommen ist, wobei auf das Antriebsrad und die Spannrolle die Raupenkette aufgenommen ist, und wobei die Spannrollenachse zur Antriebsradachse hin und. von ihr wegbewegbar ist, gekennzeichnet durch einen Hydraulikzylinder (50; 150), der im Fahrzeug (10) befestigt ist, und der einen Kolben (56; 156) aufweist, durch den eine veränderliche Kammer (SO; 160) im Zylinder (50; 150) festgelegt ist, eine Verbindungsvorrichtung (54; 154, 33, 36) sum Verbinden des Kolbens (56; 156) nit der .Spannrollenachse (34), einen Fluid-Einweg (68 j 163, 72; 172, 76; 176), auf den unter Druck stehendes Fluid aus einer Druckquelle (64; 164) der Kammer (60; 160) zuführbar ist, um die Spannrollenachse (34) von der Antriebsachse (22) wegzudrücken, eine Auslaßvorrichtung (76; 176, 80; 180, 78; 178) zum Auslassen von Fluid aus der Kammer (60; I60), wenn diese durch einen Druck auf die Spannrolle (42) zusammengedrückt wird, der die Spannrollenachse (34) zur Äntriebsradachse (22) hin drückt, sowie durch ein mit der Kammer (60; I60) verbundenes, selektiv betreibbares Ventil (82; 182), mit welchem Fluid unabhängig von der Auslaßvorrichtung (76; 176, 30; 130, 78; 178) auslassbar ist.
2. Raupenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch g e !: e η η s e i c h 11 e t , daß der Fluid-Einweg mit einer Druckleitung (76, 68; 176, 168) gebildet ist, in dem ein Rückschlagventil (72; 172) angeordnet ist.

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ORiGIh¹AL INSPECTED
3. Raupenfahrzeug noch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine hydraulische Druclcque-lle eine Pumpe (64) unifaßt, "welche mit einen Sunpf in einen Behälter (66) in .Verbindung steht.
4. Raupenfahrzeug nach einen der "vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslaßvorrichtung ein Überdruckventil (80; 130) umfaßt, welches mit der Kammer (60; 16O) in Verbindung steht.
5. Raupenfahrzeug nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Überdruckventil über eine Leitung (73) nit den Surapf in Verbindung steht.

β. Raupenfahrzeug nach einea der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das selektiv betreibbare Ventil (82: 182) ein Nadelventil ist.

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