DE3005002A1

DE3005002A1 - CONNECTING PIN FOR THE ARTICULATED CONNECTION OF TWO CHAIN LINKS OF A TRACK

Info

Publication number: DE3005002A1
Application number: DE19803005002
Authority: DE
Inventors: Rudolf Fehr; Walter Haldimann; Fritz Prof Dr Held
Original assignee: Huber and Suhner AG
Current assignee: Huber and Suhner AG
Priority date: 1979-02-20
Filing date: 1980-02-11
Publication date: 1980-09-04
Also published as: NL8002121A; CH630859A5

Abstract

The crawler chain for a track-laying vehicle, in particular for armoured vehicles, has connecting pins (16). Each pin (16) consists of a metal bolt (8) with vulcanised-on rubber sleeve (13). When the pin (16) is inserted into the bores (5) of the chain elements (1, 2), the said pin is elastically deformed. The sleeve (13) is of single-component construction and has thicker and thinner points (14 and 15) whose material thicknesses are greater (S0) or smaller (S2) than the difference between the radius of the bolt (8) and that of the bores (5). By virtue of this design, a longer service life and a smaller chain extension are obtained since the connecting pin (16) completely fills the bores (5). <IMAGE>

Description

"Torsibloc für panzerkettentt"Torsibloc for armored chains

B E S C H R E I B U N G Verbindungsdorn zur gelenkigen Verbindung zweier Kettenglieder einer Raupenkette Die Erfindung betrifft einen Verbindungsdorn zur gelenkigen Verbindung zweier Kettenglieder einer Raupenkette, wobei der Dorn aus einem Metallbojzen und einer darauf unlösbar angeordneten, elastischen Umhüllung besteht, welche beim Einschieben des Dornes in die bohrungen der Kettenglieder elastisch verformbar ist Es ist bekannt, die Kettenglieder von Raupenfahrzeugen mittels einfacher Stahlbolzen gelenkig miteinander zu verbinden. Bei'stark beanspruchten Ketten, z. B. für Panzer, werden anstelle solcher Stahlbolzen Verbindungsdorne verwendet, die aus einem Stahlbolzenkern oder einer Stahlhülse bestehen mit aufvulkanisierten Gummiringen. Beim Einschieben in die Bohrungen der Kettenglieder verformen sich die Gummiringe und erzeugen dadurch eine Radialspannung. In Fachkreisen sind solche herkömmlichen Verbindungsdorne unter dem Namen "Torsibloc" bekannt. B E S C H R E I B U N G Connecting pin for articulated connection two chain links of a caterpillar chain The invention relates to a connecting mandrel for the articulated connection of two chain links of a caterpillar chain, the mandrel made of a metal bucket and an elastic cover that is permanently arranged on it consists, which is elastic when inserting the mandrel into the bores of the chain links is deformable It is known the chain links of tracked vehicles to be connected to one another in an articulated manner using simple steel bolts. At 'heavily used Chains, e.g. B. for tanks, connecting pins are used instead of such steel bolts, which consist of a steel bolt core or a steel sleeve with vulcanized Rubber rings. When they are pushed into the holes in the chain links, they deform the rubber rings and thereby generate radial tension. In professional circles there are such conventional connecting mandrels known under the name "Torsibloc".

Die Vorteile derartiger Verbindungsdorne bei Kettenfahrzeugensind geringerer Verschleiss, wesentlich reduzierte Geräuschbildung und infolge des Dämpfungseffektes geringere Vibrationen. Derartige Verbindungsdorne weisen aber auch gewisse Nachteile auf, vor allem dann, wenn sie stark belastet werden. Durch die Verformungen bilden sich Quetschfalten, die sich in einem erhöhten Spannungszustand befinden, was zu einer örtlichen Ueberbeanspruchung führt. The advantages of such connecting pins in tracked vehicles are less wear, significantly reduced noise and due to the damping effect lower vibrations. Such connecting pins also have certain disadvantages on, especially when they are heavily used. Form by the deformations pinch folds that are in an increased state of tension, leading to local overuse.

Ferner bestehen an den Berührungsstellen der gequetschten Gummielemente Reibstellen Gummi/Gummi, was zu erhöhter Ueberhitzung und Zerstörung der elastischen Umhüllung und damit des Systems führen kann. Schliesslich bilden auch die Reibstellen Gummi/ Stahl eine Schwächung, weil dort sowohl die Stahlhülse wie auch der Gummi durch Verschleiss stärker beansprucht werden. Furthermore, there are squeezed rubber elements at the points of contact Friction rubber / rubber, which leads to increased overheating and destruction of the elastic Wrapping and thus the system can lead. Finally form the rubber / steel friction points are also weakened, because there both the steel sleeve just as the rubber is subject to greater stress due to wear and tear.

Schliesslich ist die Radialsteife in den meisten Fällen ungenügend und führt zu erhöhter Kettendehnung. Die Radialsteife kann nicht ohne weiteres durch Vergrösserung der Radialkräfte erhöht werden, weil sonst der Gummi überbeansprucht wird.Finally, in most cases the radial stiffness is insufficient and leads to increased chain elongation. The radial stiffness cannot easily pass through Enlargement of the radial forces are increased, because otherwise the rubber is overstressed will.

Bei den bekannten "Torsiblocs" ist die Gummifüllung des freien Bohrungsraumes etwa 94 t. Durch Erhöhung des Füllungsgrades z. B. auf 100 t liesse sich die Radialsteife ebenfalls erhöhen. Dies würde aber eine noch stärkere Ueberhitzung der verschiedenen Reibstellen bewirken. In the known "torsiblocs" the rubber filling of the free bore space is about 94 t. By increasing the degree of filling z. B. on 100 t the radial stiffness could be also increase. But this would lead to an even greater overheating of the various Cause friction points.

Als wesentlicher Nachteil der bekannten Verbindungsdorne muss die Tatsache erwähnt werden, dass sie sich axial in einem labilen Gleichgewichtszustand befinden, d. h. sie lassen sich bereits unter geringer axialer Krafteinwirkung um einige Millimeter axial verschieben. Die axiale Hysteresis ist daher sehr gross bzw. die Axialsteife generell zu klein, der zufolge die Verbindungsdorne seitlich wandern können. As a major disadvantage of the known connecting mandrels, the Fact that they are axially in an unstable state of equilibrium located, d. H. they can be turned around even with a small amount of axial force move a few millimeters axially. The axial hysteresis is therefore very large or the axial stiffness is generally too small, which means that the connecting mandrels laterally can hike.

Es wurde schon versucht, eine 100-t-ige Gummifüllung mit einer einteiligen, schlauchförmigen Umhüllung zu erzielen. Die Versuchsausführung brachte eine hohe Radial- und Axialsteife und eine verhältnismässig geringe Vorspannung, so dass der Gummi noch über eine grosse Arbeitsreserve verfügte, Damit die Vorspannkräfte aber auch nur einigermassen genau definierbar sind, müssen die Herstellungstoleranzen der Stahlteile und der Gummiringe vor dem Aufvulkanisieren extrem klein sein. Eine wirtschaftlich vertretbare Fabrikation ist kaum möglich. Attempts have already been made to create a 100 t rubber filling with a one-piece, to achieve tubular sheath. The execution of the experiment brought a high Radial and axial stiffness and a relatively low preload, so that the Rubber still had a large working reserve, so that the pre-tensioning forces can only be defined with some precision, the manufacturing tolerances must the steel parts and the rubber rings must be extremely small before vulcanization. One Economically justifiable manufacture is hardly possible.

Die Erfindung stellt sich nun zur Aufgabe, einen Verbindungsdorn zur gelenkigen Verbindung zweier Kettenglieder einer Raupenkette zu schaffen, bei welcher die vorerwähnten Nachteile vermieden sind. Erfindungsgemäss erfolgt dies so, dass die Umhüllung einteilig ausgebildet ist und dickere und dünnere Stellen aufweist, deren Materialstärken grösser bzw. kleiner sind als die Differenz zwischen dem Radius des Bolzens und demjenigen der Bohrungen. The invention now has the task of providing a connecting mandrel to create an articulated connection between two chain links of a caterpillar chain which avoids the aforementioned disadvantages. This is done according to the invention so that the envelope is formed in one piece and thicker and thinner areas has, the material thicknesses are greater or smaller than the difference between the radius of the bolt and that of the holes.

Anhand der Figuren 1 - S der nachfolgenden Zeichnungen werden vorerst die in der Beschreibungseinleitung aufgeführten, bekannten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Aufbauend auf den bekannten Lösungen werden sodann Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren 6 - 9 näher beschreiben. Es zeigen: Fig. 1 schematisch die gelenkige Verbindung zweier Kettenglieder durch einen bekannten Stahlbolzen, Fig. 2 schematisch die gelenkige Verbindung zweier Kettenglieder mit Verbindungsdorn und eingebautem "Torsibloc", Fig. 3 einen Längsschnitt durch den "Torsibloc" gemäss Fig. 2 in grösserem Massstab, Fig. 4 schematisch die Form der axialen Hysteresis-Kurve des "Torsiblocs" gemäss Fig. 2, Fig 5 eine theoretische Ausführungsvariante eines Verbindungsdornes mit hohem Füllvolumen, Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungsdornes, Fig. 7 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungsdornes, Fig. 8 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verbindungsdornes, und Fig. 9 schematisch eine axiale Ilysteresis-Kurve des erfindungsgemässen Verbindungsdornes. On the basis of FIGS. 1 - S of the following drawings, for the time being the known embodiments of the listed in the introduction to the description Subject of the invention explained in more detail. Building on the known Solutions are then exemplary embodiments of the invention with reference to FIGS. 9 describe in more detail. They show: FIG. 1 schematically the articulated connection of two Chain links by a known steel pin, Fig. 2 schematically the articulated Connection of two chain links with a connecting pin and built-in "Torsibloc", 3 shows a longitudinal section through the "Torsibloc" according to FIG. 2 on a larger scale, 4 schematically shows the shape of the axial hysteresis curve of the "torsibloc" according to FIG Fig. 2, Fig. 5 a theoretical variant of a connecting mandrel with high filling volume, FIG. 6 shows a longitudinal section through a first embodiment of a connecting mandrel according to the invention, Fig. 7 is a cross section by a second embodiment of a connecting mandrel according to the invention, Fig. 8 shows a cross section through a third embodiment of the connecting mandrel according to the invention, and FIG. 9 schematically shows an axial Ilysteresis curve of the connecting mandrel according to the invention.

In der Fig. 1 sind die beiden Kettenglieder einer Raupenkette mit 1 und 2 bezeichnet. An den einander benachbarten Verbindungskanten der Kettenglieder 1, 2 sind abwechslungsweise Vorsprünge 3 und Ausnehmungen 4 so angeordnet, dass die Vorsprünge 3 des einen Kettengliedes 1 in die Ausnehmungen 4 des anderen Kettengliedes 2 hineinragen. Die Vorsprünge 3 sind mit Bohrungen 5 versehen, die miteinander fluchten und in die in bekannter Weise ein Stahlbolzen 6 eingeschoben ist. In Fig. 1, the two chain links of a caterpillar chain are with 1 and 2. On the adjacent connecting edges of the chain links 1, 2 projections 3 and recesses 4 are arranged alternately so that the projections 3 of one chain link 1 into the recesses 4 of the other chain link 2 protrude. The projections 3 are provided with bores 5 which are aligned with one another and into which a steel bolt 6 is inserted in a known manner.

Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten bekannten Verbindungsdorn "orsibloc", auf den in der Beschreibungseinleitung bereits hingewiesen worden ist, sind auf dem Metallkern 6, 8 Gummiringe 7 aufvulkanisiert. Der Stahlkern kann aus einem vollen Bolzen 6 oder einer Stahl büchse 8 bestehen. In Fig. 3 sind die Gummiringe in unverformtem Zustand mit 7' und in verformtem Zustand mit 7 bezeichnet. In the known connecting mandrel shown in FIGS "orsibloc", which has already been referred to in the introduction to the description, are on the metal core 6, 8 rubber rings 7 vulcanized. Of the Steel core can consist of a full bolt 6 or a steel sleeve 8. In Fig. 3 are the rubber rings in the undeformed state with 7 'and in the deformed state denoted by 7.

Beim Einschieben des Verbindungsdornes in die Kettenglieder werden die Gummiringe 7 unter Einwirkung des radialen Verformungsdruckes Pr von ihrer ursprünglichen Dicke SO elastisch auf die Dicke S1 zusammengedrückt. Dabei bilden sich seitliche Quetschfalten 9, deren Ränder sich berühren und die Reibstellen 10 Gummi/Gummi bilden, die sich im Fahrbetrieb stark erhitzen und verschleissen. Auch die Reibstellen 11 Gummi/Stahl nützen sich stark ab. When the connecting mandrel is pushed into the chain links the rubber rings 7 under the action of the radial deformation pressure Pr from their original Thickness SO is elastically compressed to the thickness S1. Thereby lateral Pinch folds 9, the edges of which touch and the friction points 10 form rubber / rubber, which become very hot and wear out while driving. The friction points 11 Rubber / steel wear out a lot.

Unter Einwirkung von Axialkräften Ak lassen sich die bekannten "Torsiblocs" leicht um einige Millimeter in Axialrichtung verschieben. Die Hysteresis-Kurve H gemäss Fig. 4 ist daher sehr breit. In Fig. 4 sind die Axialkraft Ak als Ordinate und die Axialverschiebung A als Abszisse v aufgetragen. Under the action of axial forces Ak, the well-known "Torsiblocs" Slightly move a few millimeters in the axial direction. The hysteresis curve H according to FIG. 4 is therefore very wide. In Fig. 4, the axial force Ak is as the ordinate and the axial displacement A is plotted as the abscissa v.

In Fig. 5 ist schliesslich die Ausführungsform dargestellt mit einer schlauchförmigen, elastischen Umhüllung 12 zur Erzielung einer 100-t-igen Füllung. Wie eingangs erwähnt worden ist, sind aber die Anforderungen an die Herstellgenauigkeit der Stahlteile und des unvulkanisierten Gummis so hoch, dass ein vertretbarer Fabrikationsaufwand nicht möglich ist. In Fig. 5, finally, the embodiment is shown with a tubular, elastic cover 12 to achieve a 100 ton filling. As mentioned at the beginning, however, are the requirements the manufacturing accuracy of the steel parts and the unvulcanized rubber is so high that that a reasonable manufacturing effort is not possible.

Bei der ersten erfindungsgemässen Ausführungsform des Verbindungsdornes 16 ist auf der Stahlhülse 8 eine Gummiumhüllung 13 aufvulkanisiert, die sich über die ganze Länge der Hülse 8 erstreckt. Die Wandstärke der Umhüllung 13 ist unterschiedlich, da letztere dicke und dünne Stellen 14 bzw. 15 aufweist, deren Wandstärken SO bzw. S2 grösser bzw. In the first embodiment of the connecting mandrel according to the invention 16, a rubber casing 13 is vulcanized onto the steel sleeve 8 and extends over the entire length of the sleeve 8 extends. The wall thickness of the envelope 13 is different, since the latter has thick and thin spots 14 and 15, the wall thicknesses of which are SO or S2 larger or

0 kleiner sind als die Differenz S1 des Bohrungsradius und des Bolzenradius, d. h. S1 entspricht dem Abstand der Bolzenoberfläche von der Innenfläche der Bohrung 5. 0 are smaller than the difference S1 of the bore radius and the bolt radius, d. H. S1 corresponds to the distance between the surface of the bolt and the inner surface of the bore 5.

Bei den erhöhten Stellen 14 handelt es sich um ringförmige Rippen, die beim Einschieben des Verbindungsdornes 16 in die Bohrungen 5 der Kettenglieder 1, 2 radial zusammengedrückt werden. Zwischen den Ringrippen 14 sind die als Ringnuten mit Kreissegmetquerschnitt ausgebildeten Vertiefungen 15 angeordnet. Das verformte Material der Ringrippen 15 weicht unter Wirkung der Radialkraft Pr elastisch nach den Vertiefungen 15 hin aus und füllt diese aus. Dadurch wird eine mindestens annähernd 100-t-ige Füllung des freien Bohrungsraumes durch die Gummiumhüllung erzielt. The raised points 14 are annular ribs, when inserting the connecting mandrel 16 into the bores 5 of the chain links 1, 2 are compressed radially. Between the annular ribs 14 are as annular grooves with circular segment cross-section formed depressions 15 arranged. The deformed The material of the annular ribs 15 yields elastically under the action of the radial force Pr after the depressions 15 out and fills them out. This is at least approximately 100 t filling of the free bore space achieved through the rubber coating.

Bei der Ausführungsform des Verbindungsdornes 17 gemäss Fig. 7 ist die Umhüllung mit erhöhten, längsverlaufenden Rippen 20 versehen, zwischen denen längsverlaufende Kanäle 19 mit Kreissegmentquerschnitt angeordnet sind. Auch hier ist die Rippenwandstärke SO grösser als der Abstand und letzterer wiederum grösser als die Wandstärke S2 der Umhüllung im Bereich des Nutengrundes. In the embodiment of the connecting mandrel 17 according to FIG the envelope is provided with raised, longitudinal ribs 20, between which longitudinal channels 19 are arranged with a circular segment cross-section. Here too the rib wall thickness SO is greater than the distance and the latter in turn is greater than the wall thickness S2 of the envelope in the area of the groove base.

In der Fig. 8 ist ein Verbindungsdorn 18 dargestellt, der im Querschnitt etwa dreieckförmig ist, wobei die abgerundeten Kanten 22 die Erhöhungen bilden und die mittleren Bereiche der Verbindungslinien 21 die Vertiefungen sind. In Fig. 8, a connecting mandrel 18 is shown, which in cross section is approximately triangular, with the rounded edges 22 forming the elevations and the middle areas of the connecting lines 21 are the depressions.

In analoger Weise könnte der Querschnitt des Verbindungsdorns die Form eine Vieleckes haben, wobei die Verbindungslinien der Ecken sowohl nach aussen wie auch nach innen gewölbt sein könnten.In an analogous manner, the cross section of the connecting mandrel could Have a polygonal shape, with the lines connecting the corners both to the outside as could also be curved inwards.

Durch die erfindungsgemässen Ausführungsformen des Verbindungsdornes kann die Vorspannung niedrig gehalten werden, so dass die Gummiumüllung nach der Verformung noch über eine grosse Arbeitsreserve verfügt. Es bilden sich keine Quetschfalten wie bei den bekannten "Torsiblocs", weil die Umhüllung einteilig ist (nicht mehr dreiteilig). Somit entstehen auch keine Reibstellen Gummi/ Gummi mit starker Ueberhitzung und grossem Verschleiss. Auch die Reibstellen Gummi/Stahl entfallen. Die Dimensionierung der Erhöhungen und Vertiefungen auf der Umhüllung erfolgt so, dass nach der Verformung die vollständige Ausfüllung des freien Bohrungsraumes in den Kettengliedern erreicht wird.By means of the embodiments of the connecting mandrel according to the invention, the prestressing be kept low so that the rubber coating still has a large working reserve after deformation. There are no pinch folds as with the well-known "torsiblocs" because the cover is in one piece (no longer in three parts). This means that there are no rubber / rubber friction points with severe overheating and high wear. The rubber / steel friction points are also eliminated. The elevations and depressions on the casing are dimensioned in such a way that, after the deformation, the free bore space in the chain links is completely filled.

Die Toleranzanforderungen an die Stahlteile sind weniger hoch als bei der Ausführungsform wie unter Fig. 5 beschrieben.The tolerance requirements for the steel parts are less high than in the embodiment as described under FIG.

Die Radialsteife wird um ein Vielfaches erhöht, d. h. die Kettendehnung wird stark verringert. Die Einschubkräfte beim Laden der Verbindungsdorne in die Kettenglieder sind geringer, der Gummi hat weniger Reibung und fliesst daher leichter in die Bohrungen, ohne beim Einstossen gequält zu werden. Der Verbindungsdorn ist axial stabil, so dass ein Wandern in Axialrichtung nicht mehr auftritt. Dadurch ist die Hysteresis-Schleife, wie in Fig. 9 gezeigt ist, sehr schmal. The radial stiffness is increased many times over, i.e. H. the chain elongation is greatly reduced. The insertion forces when loading the connecting mandrels into the Chain links are fewer, the rubber has less friction and flows therefore easier into the bores without being tormented when pushing it in. The connecting pin is axially stable, so that migration in the axial direction no longer occurs. Through this the hysteresis loop, as shown in Fig. 9, is very narrow.

ZUSAMMENFASSUNG Der Verbindungsdorn (16, 17, 18) dient der gelenkigen Verbindung zweier Kettenglieder (1, 2) einer Raupenkette, insbesondere für Panzerfahrzeuge. Der Dorn besteht aus einem Metallbolzen (8) mit aufvulkanisierter Gummiumhüllung (13). SUMMARY The connecting mandrel (16, 17, 18) is used for the articulated Connection of two chain links (1, 2) of a caterpillar chain, especially for armored vehicles. The mandrel consists of a metal bolt (8) with a vulcanized rubber cover (13).

Beim Linschieben des Dornes (16) in die Bohrungen (5) der Kettenglieder (1, 2) wird dieser elastisch verformt. Die Umhüllung (13) ist einteilig ausgebildet und weist dickere und dünnere Stellen (14 bzw. 15) auf, deren Materialstärken grösser (S) bzw. kleiner (S2) sind als die Differenz zwischen dem Radius des Bolzens (8) und demjenigen der Bohrungen (5). Durch diese Ausbildung wird eine längere Lebensdauer und eine geringere Kettendehnung erzielt, da der Verbindungsdorn die Bohrungen vollständig ausfüllt.When pushing the mandrel (16) into the bores (5) of the chain links (1, 2) this is elastically deformed. The casing (13) is made in one piece and has thicker and thinner areas (14 and 15), the material thicknesses of which are greater (S) or smaller (S2) are than the difference between the radius of the bolt (8) and that of the bores (5). This training ensures a longer service life and a lower chain elongation is achieved because the connecting mandrel completely drills the holes fills out.

(Fig. 6)(Fig. 6)

Claims

P A T E N T A N S P R U E C li E KÖ connecting mandrel to the articulated Connection of two chain links of a caterpillar chain, the mandrel made of a metal bolt and a resilient sheath which is inseparably arranged thereon, which at Pushing the mandrel into the bores of the chain links is elastically deformable, characterized in that the casing (13) is formed in one piece and is thicker (14, 20, 22) and thinner (15, 19, 21) points, the material thicknesses of which are greater (SO)) or

are smaller (S2) than the difference between the radius of the bolt (8) and that of the holes (5).

2. Connecting mandrel according to claim 1, characterized in that he (16, 17, 18) after insertion into the Bore (5) the bore space essentially completely fills out.

3. Connecting mandrel according to claim 1, characterized in that the thicker areas are longitudinal ribs (20), between which the deeper Locations as longitudinal channels (18), roughly circular-segment-shaped in cross-section are arranged (Fig. 7).

4. connecting mandrel according to claim 1, characterized in that the Envelope (13) has raised annular ribs (14), between which annular grooves (15) with Circular segment cross-section are arranged.

5. Connecting mandrel according to claim 1, characterized by a cross section in the form of a polygon with rounded corners (20), the connecting lines (21) the corners (20) are straight or are curved inwards or outwards.

6. connecting mandrel according to claim 1, characterized in that the hysteresis measured when a variable axial force (Ak) acts on the mandrel is small and that as a function of the axial force (Ak) and the Axial displacement (Av) plotted hysteresis curve (H) is narrow (Fig. 9).

7. connecting mandrel according to claim 1, characterized in that the The bolt is designed as a hollow cylinder, and that the casing is made of vulcanized material Rubber is made.