DE29506365U1 - Raupenfahrwerk, insbesondere für Kleinbagger - Google Patents
Raupenfahrwerk, insbesondere für KleinbaggerInfo
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Description
Gebrauchsmusteranmeldung
Anmelder: BERCO S.p.A.
Copparo (FE), Itaiien
Copparo (FE), Itaiien
Raupenfahrwerk, insbesondere für Kleinbagger
Die Neuerung betrifft ein Raupenfahrwerk, insbesondere für Kiembagger.
Die Neuerung betrifft ein Raupenfahrwerk, insbesondere für Kiembagger.
Es sind bereits Baggerfahrwerke mit den im Oberbegriff des Anspruches 1
angegebenen Merkmalen bekannt.
Bekanntlich sind die mechanischen Bestandteile der Raupenfahrwerke und
insbesondere der Bagger-Raupenfahrwerke besonders hohen mechanischen und Verschleissbeanspruchungen unterworfen. Man ist daher angestrebt,
Raupenfahrwerke zu schaffen, die den bestmöglichen Kompromiss zwischen Preis und Lebensdauer darstellen. Im Fall von mittelgrossen und grossen
Arbeitsmaschinen lässt sich das Problem in der Entwurfsstufe auch über aufwendigen Konstruktionen lösen. Auf dem Gebiet der Raupenfahrwerke
kleinerer Abmessungen, wie zum Beispiel derjenigen der sogenannten "Kleinbagger"; ist die Aufgabe durch die Tatsache erschwert, dass die
Anwendung von grundsätzlich aufwendigen Herstellungsverfahren unter der Bedingung, dass die mit der Bemessung der Teile zusammenhägenden
Probleme gelöst werden, technisch zwar möglich, jedoch wirtschaftlich nicht gerechtfertigt ist. Die der Neurung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher
in der Optimierung eines insbesondere für kleine Raupenmaschinen geeigneten Raupenfahrwerkes durch Anwendung von grundsätzlich einfachen
Strukturen, die also leicht herstellbar und daher kostengünstig sind, so dass es sich lohnt, sie auszutauschen, sobald sich die ersten Verschleisszeichnen
zeigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Raupenfahrwerk mit den im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Bei diesem Fahrwerk haben sowohl das Leitrad als auch das Laufrad den
gleichen Aufbau und bestehen aus einer relativ kleinen und rationellen Anzahl Teile. Obwohl keine Bronzebuchsen oder Lager vorgesehen sind,
sind Lebensdauer und Festigkeit trozdem sehr zufriedenstellend, da die sich relativ zueinander bewegenden Flächen durch Schmiermittelverluste durch
Anwendung von nach aussen verhindernden Dichtungsmitteln ständig geschmiert werden. Die gezielte Wahl der Werkstoffe trägt entschieden dazu
bei, die Zuverlässigkeit der Bestandteile zu erhöhen.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Vorderansicht eines neuerungsgemässen
Raupenfahrwerkes,
Figur 2 ein Laufrad zum Teil in Ansicht und zum Teil im Schnitt,
Figur 3 ein Leitrad zum Teil in Ansicht und zum Teil im Schnitt,
Figur 4 den Zahnkranz des Treibrades und
Figur 5 bis 7 eine erste, eine zweite und eine dritte Ausführungsform der
Dichtungsmittel, jeweils zum Teil in Ansicht und zum Teil im
Schnitt.
Dichtungsmittel, jeweils zum Teil in Ansicht und zum Teil im
Schnitt.
Das in den oben erwähnten Figuren dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete
Raupenfahrwerk umfasst im wesentlichen ein Treibrad 2, ein Leitrad 3, mehrere Laufräder 4 und eine geschlossen verlaufende Raupenkette 5, in die
die oben erwähnten Räder 3 und 4 wenigstens mit einem Teil ihres Umfanges eingreifen.
Das Treibrad 2 weist einen Zahnkranz 26 mit Aussenverzahnung auf, der sich
(vorzugsweise über schraubenartigen Mittel) abnehmbar am Kern 27 befestigen lässt. Der Zahnkranz 25 mit Aussenverzahnung ist aus im "Austempering"-Verfahren
wärmebehandeitem, ferritisch-perlitischem Sphäroguss hergestellt.
Das Gusseisen, aus dem der Zahnkranz 26 hergestellt wird, hat vorzugsweise folgende chemische Zusammensetzung: C min. 3,5; Si 2,5; Mn 0,3; S max.
0,015; P max. 0.06; Ni 0,5; Mo 0,20; Mg 0,04. Es wird dieses Gusseisen
bevorzugt, weil es - in Anbetracht seiner Anwendung - einen guten Kompromiss zwischen Kosten und mechanischen Eigenschaften (einschliessiich der
Bearbeitbarkeit mit spanabhebenden Werkzeugen) darstellt. Vor Ort weist dieses Gusseisen folgende mechanische Eigenschaften auf: Härte min. 340
HB, Zugfestigkeit R min. 1030 MPa.
Das Leitrad 3 umfasst eine um eine Achse 7 frei drehbare Rolle 6 auf, die
durch zwei mit Übermass an den Enden der Achse 7 angeordnete Festklemmelemente 8 gehalten wird. Die Losrolle 6 ist aus im "Austempering"-Verfahren
wärmebehandeltem, ferritisch-perlitischem Sphäroguss hergestellt; vorzugsweise handelt es sich um dasselbe Gusseisen, das für das Zahnkranz
26 des Treibrades 2 benutzt wird. Dieses Gusseisen wird aus denselben Gründen gewählt, die in Zusammenhang mit dem Zahnkranz 26 des Treibrades
2 angegeben worden sind. Die Losrolle 6 besitzt eine Kammer 9, in der sich Schmiermittel befindet. Die Achse 7 weist an beiden Enden je eine
Bohrung 12 auf, die parallel zur Drehachse 13 des Rades 3 verläuft . Die
Bohrung 12 hat ein Innengewinde 14, in das zur Befestigung des Rades 3 am
Rahmen 15 des Raupenfahrwerkes 1 (nicht dargestelite) schraubenartige
Mittel eingreifen. Wenigstens die eine dieser Axialbohrungen dehnt sich so weit aus, dass sie einen Kanal 16 bildet, der bei angebautem Leitrad 3 mit
dem Inneren der Schmiermittelkammer 9 in Verbindung steht. Um ein Austreten von Schmiermittel zu verhindern, ist im Inneren des Kanals 16 ein
Stopfen 17 vorgesehen, der während der Montage des Leitrades 3 eingepresst wird. Die Achse 7 ist aus einem Baustahl hergestellt, der vorzugsweise
folgende chemische Zusammensetzung hat: C 0,50; Mn 1,00; Cr 0,15; Si 0,30;
B 20-40 ppm.
Es wird diese Stahiart bevorzugt, weil sie - in Anbetracht seiner Anwendung einen
guten Kompromiss zwischen Kosten und mechanischen Eigenschaften (selbstverständlich einschiiesslich der Bearbeitbarkeit mit spanabhebenden
Werkzeugen) darstellt. Im Einsatz Vor Ort weist dieser Stahl folgende
mechanische Eigenschaften auf:
in natürlichem Zustand, d.h. nach dem einfachem Walzen, beträgt die
Brinell härte 170 bis 240 HB am Rand, während die Kernhärte 150 bis
240 HB beträgt;
nach der Vergütung beträgt die Brinell härte 230 bis 290 HB am Rand,
während die Kernhärte 220 HB beträgt;
nach dem Randhärten reicht die Randhärte bis zu min. 55 HRc, während sie in einigen Millimeter Tiefe bis zu 50 HRc reicht.
Die Legierung dieses Stahis kann ausserdem auch folgende Bestandteile
enthalten: Niobium, Vanadium. In diesem Fail erhält man einen Stahl, der in
natürlichem Zustand mechanische Eigenschaften aufweist, die sich mit denjenigen des oben erwähnten Stahls nach der Vergütung vergleichen
lassen, so dass die Wärmebehandlungen entfallen und die Kosten ohne nennenswerte Verluste an mechanischen Eigenschaften herabgesetzt
werden können.
Jedes Festkiemmelement 8 ist durch seine ganze Wandstärke in Axialrichtung
durchgebohrt, um bei der Montage des Leitrades 3 die richtige Axialposition desselben an der Achse 7 und daher das richtige Spiel zwischen
den beiden Festklemmeiementen 8 und der sie trennenden Rolle 6 zu erhalten. Jedes Festklemmelement 8 ist aus Sphäroguss hergestellt und weist
eine Aufnahme 18 für die Dichtungsmittel 19 auf.
Das Gusseisen, mit dem die Festklemmelemente hergestellt werden, kann
unter folgenden Sorten gewählt werden:
Sphäroguss GS 400-12 UN! 4544 mit überwiegend ferritischer Grundmasse
mit min. 150 HB Brinell härte Zugfestigkeit: min. 400 MPa.
"Wurmförmiges" Gusseisen mit überwiegend periitischem Gefüge
(wird auch Grauguss mit "wurmförmigem" Graphit genannt) für dessen
chemische Zusammensetzung folgende Richtwerte gelten: C 3,5; Si 2,50; Mn 0,5 und einen beschränkten Schwefel- und Phosphorgehalt;
Brinell härte min. 145 HB ; Zugfestigkeit: min, 410 N/mm2.
Von den Dichtungsmitteln 19 {siehe insbesondere die Figuren 5 bis 7) sind
verschiedene Ausführungsformen möglich. Jede Dichtungsmittelart besitzt jedoch ein "L"-förmiges Innenringeiement 20, dem nur ein Aussenringelement
21 zugeordnet ist, das zur Abdichtung verformbar ist. Zur Verformung des Aussenringelementes 21 dient eine ringförmige Wand 22 der Aufnahme 18,
die in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel auf die Aussenseite des Leitrades 3 in der Drehachse 13 dieses Rades zuläuft (aufgrund der Bauart
des dargestellten Dichtungsmittels); bei einem anderen Dichtungsmittei kann es sich einfach um eine in genau derselben Weise angeordnete zyiinderförmige
Ausnehmung handeln. Um die Dichtungsmittel 19 vor eventuell
eindringenden Fremdkörpern zu schützen und dadurch ihre Lebensdauer zu erhöhen, verlängert sich die ringförmige Wand 22 der Aufnahme 18 der
Dichtungsmittel bis sie wenigstens einen kleinen Tei! einer koaxial an der Losrolle 6 angeordneten Schulter 23 umgreift. Die Dichtungsmittel 19 üben
ihre Wirkung auch auf die Stirnfläche 24 dieser Schulter dadurch aus, dass die Aussenfiäche 25 des "L"-förmigen Innenringelementes 20 auf die
Stirnfläche 24 der Schulter 23 drückt. Um die Abdichtung zu verbessern und
vor allem den Verschleiss der miteinander in Berührung stehenden Teile herabzusetzen, kann die Stirnfläche 24 geläppt werden. In diesem Fall wird
aus denselben Gründen auch die an die Stirnfläche 24 anstossende Stirnfläche 28 des Festklemmelementes 8 geläppt. Das Innenringeiement 20
des ersten in Figur 5 dargestellten Dichtungselementes ist aus Metall und das Aussenringelement 21 ist aus demselben Werkstoff und in derselben Form
hergestellt, wie die herkömmlichen O-Ringe. Das zweite in Figur 6 dargestellte Dichtungselement unterscheidet sich vom ersten Dichtungselement
vor allem wegen der Form eines schrägen Parallelogrammes, die sein Aussenringelement 21 aufweist. Das dritte in Figur 7 dargestellte
Dichtungselement unterscheidet sich von den anderen Dichtungselementen dadurch, dass das innenringeiement 20 aus Kunstharz, vorzugsweise aus
Poiyurethanharz besteht. Ausserdem weist das !nnenringelement 20 Ansätze
29 auf, die den auf die Fläche 24 der Losrolle 6 ausgeübten spezifischen
Abdichtungsdruck erhöhen.
Um die Reibung zu begrenzen und dadurch die Lebensdauer zu verlängern
sowie die Schmiermittelwirkung zu fördern, können die seitlich zur Kammer 9 verlaufenden und sich relativ zur Aussenfläche 11 der Achse 7 bewegenden
Flächen 10, genau wie die Flächen 11 der Achse 7, geschliffen werden. In
Anbetracht der Einfachheit der Werkstücke und der Lage der zu bearbeitenden Flächen, die auch für gewöhnliche spanabhebend arbeitende Werkzeuge
problemlos zugänglich sind, lassen sich die vorgesehenen Bearbeitungen leicht mit automatischen Werkzeugmaschinen grosserienmässig
vornehmen.
Angesichts der aufbaumässigen Ähnlichkeit gelten die obigen Ausführungen,
die sich insbesondere auf das Leitrad 3 beziehen, auch für jedes der Laufräder 4. Die entsprechenden Teile wurden daher mit denselben Bezugsnummern
bezeichnet.
Die zur Montage des Leitrades 3 und jedes Laufrades 4 erforderlichen
Arbeitsschrätte sind identisch und können angesichts der beschränkten
Anzahl der betreffenden Teile und der grundsätzlich einfachen Struktur der Gegenstände mit Automaten ausgeführt werden. Es handelt sich nämiich
darum, drei in Axialrichtung hohle Teile auf die gleiche Achse 7 auszurichten. Das Spiel, das der mittlere Teil unbedingt gegenüber den seitlichen Teilen
haben muss, um nicht gehemmt zu werden, lässt sich trotz der Anwendung von Automaten bei der Montage leicht einstellen, und zwar dadurch, dass die
Festklemmelemente 8 durch ihre ganze Wandstärke in Axialrichtung durchgebohrt
sind. Die Seitenflächen 30 der Achse 7 können nämlich als Bezugsanschlag für das an der Presse angebrachte Werkzeug dienen, das die Festkiemmelemente
8 auf die Achse 7 aufpresst.
Nachdem das Rad, sei es das Leitrad oder ein Laufrad, montiert worden ist,
wird die Kammer 9 mit Schmiermittel (vorzugsweise Öl mit grundsätzlich hoher Viskosität) gefüllt und dann durch Einpressen des Stopfens 17 in den
Kanal 16 endgültig verschlossen. Das Rad kann über in das Gewinde 14 eingreifende schraubenartige Mittel an den Rahmen 15 des Fahrwerkes
angebracht werden.
Claims (14)
1. Raupenfahrwerk (1), insbesondere für Kleinbagger, mit einem Rahmen
(15), der ein Treibrad (2), ein Leitrad (3), mehrere Laufräder (4) trägt,
wobei diese Räder jeweils mit einem Teil ihrers Umfanges in eine geschlossene Raupenkette (5) eingreifen, die einen oberen Trum und
einen unteren Trum beschreibt, der dazu bestimmt ist, mit dem Boden in Berührung zu kommen, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die
Laufräder (4) als auch das Leitrad (3) jeweils ein Losrolle (6)
umfassen, die durch zwei mit Übermass an den Enden einer Achse (7) angeordnete Festkiemmelemente (8) an dieser Achse (7) gehalten
wird, wobei:
die Losrolle (6) eine Schmiermitteikammer (9) aufweist und aus
im "Austempering"-Verfahren wärmebehandeltem, ferritischperiitischem
Sphäroguss hergestellt ist; die Achse (7) an beiden Enden je eine Axialbohrung (12)
aufweist, die ein Innengewinde (14) zur Befestigung des Rades (2, 3) an beiden Seiten des Rahmens (15) des Fahrwerkes (1)
besitzt, sich wenigstens die eine dieser Axialbohrungen (12) so
weit ausdehnt, dass sie einen Kanal (16) bildet, der bei an der Achse (7) montierter Rolle (6) mit dem Inneren der Schmiermittelkammer
(9) in Verbindung steht und im Inneren des Kanals (16) ein Stopfen (17) vorgesehen ist, wobei die Achse (7) aus einem
schwach mit Chrom und/oder Bor legierten Baustahl hergestellt ist;
jedes Festklemmelement (8) eine Aufnahme (18) für die
Dichtungsmittel (19) aufweist, die die Schmiermittelkammer (9) abdichten, wobei die Festkiemmelemente (8) aus Sphäroguss
mit überwiegend ferritischer Grundmasse hergestellt sind; das Treibrad (2) einen Zahnkranz (26) aufweist, der sich
abnehmbar am Kern (27) befestigen lässt und aus im "Austempering"-Verfahren wärmebehandeltem, ferritischperütischem
Sphäroguss hergestellt ist.
2. Raupenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Festkiemmelement (8) in seiner ganzen Wandstärke axial
durchgebohrt ist.
3. Raupenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:
die Losroile (6) und der der Zahnkranz (26) aus demselben Gusseisen hergestellt sind, das vorzugsweise folgende
chemische Zusammensetzung: C min. 3,5; Si 2,5; Mn 0,3; S max.
0,015; P max. 0.06; Ni 0,5; Mo 0,20; Mg 0,04 und vor Ort eine
Härte von min. 340 HB hat;
der Stahl, mit dem die Achse (7) hergestellt ist, vorzugsweise folgende chemische Zusammensetzung: C 0,50; Mn 1,00; Cr
0,15; Si 0,30; B 20-40 ppm und vor Ort eine Randhärte von Hrc hat;
das Gusseisen, mit dem die Festklemmelemente (8) hergestellt werden, unter folgenden Sorten gewählt wird:
Sphäroguss GS 400-12 UNI 4544 mit überwiegend ferritischer Grundmasse mit min. 150 HB Brine!!härte,*
"wurmförmiges" Gusseisen mit überwiegend perlitäschem Gefüge, für dessen chemische Zusammensetzung
folgende Richtwerte gelten: C 3,5; Si 2,50; Mn 0,5 und einen beschränkten Schwefel- und Phosphorgehalt;
Brine!!härteimin. 145 HB ; Zugfestigkeit: min. 410 N/mm2.
4. Raupenfahrwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stahllegierung, aus der die Achse (7) hergestellt ist, noch folgende Bestandteile enthält: Niobium, Vanadium.
5. Raupenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es
sich bei den Dichtungsmitteln (19) um Dichtungsmitte! handelt, die ein
"L"-förmiges !nnenringelement (20) aufweisen, dem nur ein verformbarer
Ring (21) zugeordnet ist, der zur Abdichtung einer ringförmigen Wand (22) der Aufnahme (18) dient.
6. Raupenfahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich
die sich die ringförmige Wand (22) der Aufnahme (18) der Dichtungsmittel
(19) verlängert, bis sie wenigstens einen kleinen Teil einer
koaxial an der Losrolle (6) angeordneten Schulter (23) umgreift.
7. Raupenfahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
"L"-förmige Innenringelement (20) der Dichtungsmitte! (19) aus Metall
besteht und auf die eigene Achse zuläuft, um den auf die Fläche (24) der Losrolle (6) ausgeübten spezifischen Abdichtungsdruck zu erhöhen.
8. Raupenfahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Aussenringelement (21) elastisch verformbar ist und einen kreisrunden Querschnitt hat.
9. Raupenfahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
verformbare Aussenringeiement (21) die Form eines schrägen Parallelogramms
aufweist und so angebracht ist, dass die dasselbe zur Abdichtung beanspruchende Vorspannung dazu neigt, diese schräge
Ausbildung zu reduzieren.
10. Raupenfahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
"L"-förmige Aussenringelement (21) der Dichtungsmittel (19) Ansätze (29) aufweist, die den auf die Stirnfläche (24) der Losroiie (6)
ausgeübten spezifischen Abdichtungsdruck erhöhen.
11. Raupenfahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das "L"-förmige Aussenringeiement (21) der Dichtungsmitte! (19) aus
Kunstharz, vorzugsweise aus Polyurethanharz besteht.
12. Raupenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Flächen (24) der Losrolle (6) und die Flächen (25) der Dichtungsmittei (19), die sich relativ zueinander bewegen, geläppt sind.
13. Raupenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Flächen (24) der Losrolle (6) geläppt sind und die Flächen (28) der
Festklemmelemente, die sich relativ zueinander bewegen, nicht
geläppt sein können.
geläppt sein können.
14. Raupenfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Treibrad (2) einen Zahnkranz (26) umfasst, der mit schraubenartigen Mitteln an einem angetriebenen Kern (27) befestigt werden kann und
dass der Zahnkranz (26) aus mit dem "Austempering"-
Verfahren behandeltem Gusseisen hergestellt ist.
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