DE3021325C2 - Verbindungsglied für Endlosketten von Raupenfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsglied für Endlosketten von Raupenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Raupenketten von Raupenfahrzeugen umfassen eine Vielzahl von Verbindungsgliedern, die paarweise durch Bolzen und Buchsen miteinander verbunden werden, um eine geschlossene Endloskette zu bilden. Auf der oberen bzw. äußeren Fläche der Verbindungsglieder werden Raupenschuhe befestigt Die untere Fläche der Verbindungsglieder läuft in Führungsbahnen.

Bei der Montage oder Reparatur der Raupenfahrzeuge müssen die Verbindungsglieder, gegebenenfalls nach vorangehendem öffnen, unter Zuhilfenahme von Werkzeugen geschlossen werden. Bei der üblichen Verbindung und Trennung der Güederteile (HalbglieCer) eines Verbindungsglieds mußten bisher zumindest diejenigen Kettenglieder angehoben werden, die unmittelbar vor und hinter den Gliederteilen des zu öffnenden oder zu schließenden Verbindungsglieds liegen. Da eine Raupenkette, bestehend aus Kettengliedern, Bolzen, Buchsen und Füßen, mehrere Zentner wiegen kann, sind diese Arbeiten verhältnismäßig mühsam und zeitraubend durchzuführen.

Im einzelnen ist bei Montage eines bekannten Verbindungsglieds der eingangs genannten Gattung (US-PS 3096 661) ein Gliederteil mit einer linearen Bewegung abzusenken, Dabei ist das auf dem abzusenkenden Gliedertet! befestigte Kettenglied mit zu führen und zu halten. Es ist nicht möglich, das eine der beiden Güederteile um die öffnung bzw. den Sitz, die eine Buchse und einen Bolzen aufnimmt, lediglich zu schwenken, so daß die Buchse und der Bolzen einen Teil des Gewichts dieses Gliedertet tragen könnten. Dies ist durch die Ausbildung des Zahnes und des Sitzes der Gliederteile bedingt Die miteinander zur Kraftübertragung in Verbindung stehenden Abschnitte (Flächen) an dem Zahn und zugehörigen Sitz verlaufen vertikal.

Bei ebenfalls zum Stand der Technik gehörenden Verbindungsgliedern (Jap. Patentanmeldung 48-2820) liegt der mittlere Zahnkopf eines Gliederteils auf einer Grundfläche des gegenüberliegenden Sitzes des anderen Gliederteils auf, während geneigte Seitenflächen auf einer Seite der Grundfläche einen Spalt bilden. An diesen Seitenflächen kann keine Kraftübertragung erfolgen. Statt dessen müssen die zu !'bertragenden Kräfte durch die Schraubenverbindung übertragen werden, mit dem bekannten Nachteil, daß sich diese Verbindung unter Wechselbeanspruchung und Vibration lösen kann. Außerdem verläuft ein äußerer Abschnitt der Trennfläche zwischen den Gliederteilen in der Vertikalen und nicht zu dieser geneigt Bei genauer Passung besteht daher die Gefahr, daß die auf der anderen Seite des obengenannten Spalts liegenden Seitenflächen des Zahns und des Sitzes sich nur teilweise berühren und eine kleine Kontaktfläche schaffen, an der eine hohe Flächenpressung auftritt

Weiter zum Stand der Technik gehörende Güederteile weisen je mehrere kleine Zähne und entsprechende Sitze auf und nicht nur je einen Zahn und einen Sitz (DE-OS 28 44 107, US-PS 34 27 079). Dabei kann es vorkommen, daß die Zähne eines Gliederteils nicht vollständig in die für sie vorgesehenen Sitze des anderen Gliederteils eingreifen, sondern verschoben sind. Deswegen muß bei der Herstellung dieser Güederteile auf große Genauigkeit geachtet werden. — Da außerdem je eine der Zahnflanken der kleinen Zähne in der Vertikalen orientiert ist, kann eine Verbindung zwischen beiden Gliederteilen nicht durch bloße Drehung eines Gliederteils um die Buchsenbohrung hergestellt werden. Vielmehr muß man ein Gliederteil verschieben, indem es zusammen mit dem relativ schweren Kettenstück angehoben bzw. abgesenkt wird.

Bei einem bekannten Kettenschlußgüed für Gleisketten (DE-OS 20 38 144) ist zwischen zwei Gliederteilen ein mittleres Bolzenlager für einen zylindrischen Ab-

scherbolzen vorgesehen. Durch dieses dritte Element wird die Verbindung der Gliederteile eher erschwert als erleichtert. Das Profil des Abscherbolzens ist zylindrisch ausgebildet, wodurch keine Selbstzentrierung des Verbindungsglieds bei der Montage gewährleistet ist Die Gliederteile sind im Bereich des Bolzenlagers sshr geschwächt, wodurch der Widerstand gegen Zugkräfte relativ klein ist.

Ein weiteres bekanntes Verbindungsglied für Gleisketten ist nicht speziell für Raupenschlepper vorgesehen und auch nicht für solche geeignet (DE-OS 16 05 577). Das Verbindungsglied würde den bei Raupenfahrzeugen auftretenden Kräften bei üblicher Bemessung nicht standhalten können. Die Buchse und der Bolzen sind in den für ihre Aufnahme vorgesehenen geteilten Sitzen verschiebbar und unterliegen zusätzlichen Scherkräften. Durch die Teilung der Sitze wird die Handhabung dieses Mittelverbinders außerdem erschwert Eine hohe Fertigungsgenauigkeit der Ausführungsform ist notwendig, in der die zu den Vertikalen geneigten Rächen einer Vielzahl von Zähnen ais Kontaktflächen dienen sollen. Dabei ist erschwerwid davon auszugehen, daß die Zahnköpfe in den gegenüberliegenden Sitzen aufliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungsteil für Endlosketten von Raupenfahrzeugen der eingangs genannten Gattung an den Trennflächen zwischen dem ersten und dem zweiten Gliederteil so weiterzubilden, daß mittels des Verbindungsglieds ein Kettenglied bequem und rasch montiert werden kann und daß das Verbindungsglied gleichwohl große Kräfte sicher übertragen kann. Die Montage soll insbesondere durch Selbstzentrierung der beider. Gliederteile erleichtert werden, die auch bewirken soll, daß die zur Kraftübertragung vorgesehenen Flächen der Gliederteile möglichst vollständig miteinander in Berührung gelangen, um trotz unkomplizierter Formgebung eine geringe Flächenpressung zu erzielen. Die Herstellung dieses Verbindungsglieds soll möglichst wenig aufwendig sein, in dem auf hohe Fertigungsgenauigkeit verzichtet werden kann und die Formgebung einfach gehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstar.des gehen aus den Unteranspnichen hervor.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verbindungsglied kann eine auf das Kettenfahrzeug gespannte Raupenkette geschlossen werden, indem ein Gliederten um die Achse des Sitzes für eine Buchse gedreht wird, bis der Zahn des Gliederteils mit dem Sitz (Lücke) des anderen Gliederteils zusammenfällt. Dabei wird der Zahn in dem Sitz automatisch zentriert, indem beide Gliederteile unter leichtem Andruck selbsttätig praktisch vollständig ir.ninandergleiten. Es ist also nicht mehr notwendig, ein Gliederteil in das andere Gliederteil durch eine translatorische Bewegung zu schieben oder abzusenken bzw. zu heben. Die Ausbildung des Trennflächenprofils, welches pro Gliederteil nur einen in besonderer Weise ausgebildeten Zahn und eine entsprechende Lücke für den Zahn des anderen Gliederteils aufweist ermöglicht also eine leichte Montage und Demontage der Kette. Dieses trotz seiner günstigen Eigenschaften unkomplizierte Trennflächenprofil läßt sich kostengünstig herstellen. Da die Berührung der Gliederteile nur an den Zaimflanken, aber nicht zwischen den Grundflächen der Shze und den Zahnkopfflächen erfolgt, sind keine sehr genauen Bearbeitungstoleranzen zu beachten. Selbst weniger genau gefertigte Gliederteile werden an ihren Zahnflanken selbsttätig in Eingriff gelangen. — Das Verbindungsglied läßt sich in. der gleichen Ausführung rationell wahlweise als linkes oder als rechtes Verbindungsglied einsetzen.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird die Beanspruchung des Verbindungsglieds weiter herabgesetzt: Da die Kontaktfläche im Verbindungsglied etwa in der Mitte durch die mittlere Längsebene geschnitten wird, treten keine Biegemomente auf, wenn das Verbindungsglied eine waagerechte Strecke d?r Raupenkette durchläuft die auf Buchse und Bolzen einwirkenden Zugkräften ausgesetzt ist Die Zugkräfte wirken in der mittleren Längsebene.

Bei der in Anspruch 3 angegebenen Lage der Kontaktfläche wird die auf das erste Kettenglied einwirkende Zugkraft wenn das Verbindungsglied auf dem Kettenspannrad aufliegt, besonders günstjg übertragen, und es werden übermäßige Belastungen der die Gliederteile verbindenden Schrauben vermieden.

Durch die flache Abschrägung un<i -die Verbindungskurve nach Anspruch 4 werden gefährliche Spannungskonzentrationen an dem Zahn vermieden.

Ausführungsformen der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform,

F i g. 2 den Schnitt längs der Linie H-II des Verbindungsgliedes in F i g. 1,

Fig.3 von oben gesehen und teilweise geschnitten einen Teil von zwei nebeneinander liegenden Ketten, welche zwei Verbindungsglieder enthalten, ohne Raupenschuh,

Fig.4 eine Seitenansicht auf eine zweite Ausführungsform des Verbindungsgliedes mit daran befestigtem Raupenschuh und einigen Details im Querschnitt,

F i g. 5 die Draufsicht auf das Verbindungsglied nach der F i g. 4, jedoch mit abgenommenem Raupenschuh,
Fig.6, 7, 8 Querschnitte entsprechend den Ebenen VI-VI, VII-VII und VIII-VIII des Verbindungsgliedes nac.i F i g. 4.

Ein Verbindungsglied 1 umfaßt generell einen ersten Gliederteil la und einen zweiten Gliedertet Ib, welche durch eine Trennfläche 2 mit unterbrochenem Verlauf und parallelen horizontalen Erzeugenden voneinander getrennt sind. Diese beiden Gliederteile ergänzen sich zusammengefügt zu einem vollständigen Kettenglied.

Die Verbindung der beiden Gliederteile miteinander erfolgt durch Schrauben 5, mit denen ein Raupenschuh 6 an dem Verbindungsglied 1 befestigt wird, und die in Blindbohrungen 5a eingeschraubt werden, welche vertikal und parallel zueinander angeordnet sind.

Die Blindbohrungen 5a befinden sich im mittleren Teil des Verbindungsgliedes und sind so lang, daß sie durch beide Gliederteile führen; diese Blindbohrungen haben nur in dem zweiten Gliederteil ein Gewinde.

Aus jedem der Gliederteile ist einer der Sitze mit horizontaler Achse zur Verbindung der Kettenglieder miteinander durch Bolzen und Buchsen ausgeformt. Der Gliederteil la enthält eine Buchsenaufnahme 3a, in dem das Kettenglied fest durch eine Buchse 4a verbunden wird, während der Teil \b eine Buchsei:aufnahme 3b enthält, in welcher das Kettenglied mit einem Bolzen Ab befestigt wird.

Der an einem Kettenglied 1 angebrachte Bolzen wird während der Montage der Kette in die Buchse des nachfolgenden Kettengliedes geschoben und kann sich innerhalb der Buchse drehen, so daß sich dadurch zwi-

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sehen den Kettengliedern Gelenke ergeben. Um ein Kettenpaar herzustellen, werden die Kettenglieder auf Buchsen und Bolzen symmetrisch nebeneinander gesetzt, wodurch zwei Verbindungsglieder notwendig werden, d. h. rechts und links, jeweils für eine Seite und von entsprechend symmetrischer Form (F i g. 3).

Jeder Gliederteil weist einen Zahn und einen Sitz auf, die so angeordnet sind, daß, wenn die beiden Teile zusammengefügt werden, der Zahn des einen Gliederteils in den Sitz des anderen Gliederteils eingreift und umgekehrt. Der Kontakt der beiden Gliederteile miteinander erfolgl entlang der Trennfläche an einer Kontaktfläche 8 und einer Seite 10 der Zähne sowie den entsprechenden Sitzen. Die Flächen der Zahnspitzen und die Grundflächen der entsprechenden Sitze kommen dabei nicht miteinander in Berührung. Besonders der Kontakt zwischen den Innenseiten der Zähne erfolgt entlang der

KoniakiiiäCnc, Weiche die mittlere Läogscbcns SChP.S!-

det, in der die Achsen der Buchsenaufnahmen 3a und 3b liegen, wie in F i g. 1 durch die Linie H-II dargestellt, und zwar auf einer Geraden 8a, die den gleichen Abstand zu den gedachten Achsen der genannten Buchsenaufnahmen hat Die Gerade 8a ist ebenfalls grundsätzlich von den Achsen der Bohrungen Sa gleich weit entfernt. Die Kontaktfläche 8 ist somit symmetrisch zu der Ebene H-II angeordnet und verläuft schräg, so daß sich stumpfe Winkel mit Grundflächen 12 der Sitze bilden und sie etwa senkrecht zu der Zugkraft steht, die auf den Gliederteil la ausgeübt wird, wenn sich das Verbindungsglied auf dem Raupenspannrad befindet

Auf diese Weise werden übermäßige Belastungen der Schrauben 5 vermieden, egal ob sich nun das Verbindungsglied auf dem Raupenspannrad befindet oder in den horizontalen Trums der Kette, weil durch die Lage der Schräge der Kontaktfläche 8 große Komponenten der Zugbelastung in vertikaler Richtung oder starke Biegemomente vermieden werden. Außerdem verhindert die Symmetrie der Kontaktfläche 8 zu der Ebene II-II das Auftreten von Biegemomenten, wenn sich das Verbindungsglied auf den horizontalen Trums befindet.

Das Verbindungsglied 1 weist eine beachtlich große Schnittbreite auf, die aus F i g. 2 ersichtlich ist, und hat außerdem Zähne von einer begrenzten Höhe, so daß die Kontaktfläche 8 ein kleines Längen-Breiten-Verhältnis aufweist Die begrenzte Höhe des Zahns ergibt eine bessere Bruch- und Biegefestigkeit des Zahns selbst, während die größere Schnittbreite des Verbindungsglieds eine Vergrößerung der Kontaktfläche 8 und damit eine geringere Flächenpressung ergibt. Die niedrige Höhe der Zähi.e und somit die geringe Tiefe der Sitze machen auch die Gliederteile la und Xb widerstandsfähiger, und zwar im Bereich der Grundflächen der Sitze.

Jeder Sitz weist an der der Kontaktfläche 8 gegenüberliegenden Seite eine Verbindungskurve 9 auf, deren Radius etwa der Tiefe des Sitzes entspricht und ungefähr von der Schnittlinie der Seite 10 des Sitzes mit der mittleren Ebene H-II bis zur Grundfläche 12 des Sitzes verläuft

Jeder Zahn hat an der der Verbindungskurve 9 gegenüberliegenden Stelle eine flache Abschrägung 13, deren Länge etwa der Sehne der Verbindungskurve 9 entspricht und die über die gesamte Breite des Zahnes geht Dadurch werden gefährliche Spannungskonzentrationen vermieden.

Die Trennfläche soll die obere Fläche 14 und die untere Fläche 15 des Verbindungsgliedes so dicht wie möglich an deren Rand jeweils rechts und links schneiden, um den Abstand zwischen der Trennfläche und den Buchsenaufnahmen 3a und 3b nicht zu sehr zu verringern, und um den entsprechenden Abschnitt nicht zu stark zu schwächen. Besonders in der in den F i g. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform ist die obere Fläche 14 in einen Abschnitt 14a, der zu dem Gliederteil la gehört, und in einen Teil 14f>, der zu dem Gliederteil lfc gehört, geteilt. Der Teil 146 ist so ausgelegt daß er sich auf einem Niveau befindet, das nicht höher als der Abschnitt 14a liegt, so daß eine sichere Auflage für den

to Raupenschuh 6 gewährleistet ist. und zwar auf dem Abschnitt 14a, der eine sehr viel größere Fläche hat als dei Teil 14i>. An der unteren Fläche läuft die Trennlinie in eine zu der Oberfläche 15 etwa lotrecht verlaufende Strecke 17 aus. Dadurch wird die Gefahr von spitzen Stellen vermieden, an denen sich leicht Brüche ergeben können, weil die Fläche 15, die in den Führungsbahnen läuft, gehärtet ist Entlang der Strecke 17 stehen die Güederteüe !* und t/> außerdem nicht miteinander in Berührung, um ein korrektes Anliegen zwischen den

Seiten der Zähne und denen der Sitze zu ermöglichen. Die Länge der Strecke 17 ist so ausgelegt, daß sie auch

dann noch lotrecht auf die Fläche 15 stößt, wenn diese an ihrer höchsten Verschleißgrenze angekommen ist.

Die zweite Ausführungsform des Verbindungsgliedes

ist in den F i g. 4 bis 8 dargestellt Dieses Verbindungsglied, bei welchem die Teile, die auch der ersten Ausführung^rm entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, weist grundsätzlich die gleichen Eigenschaften des vorher beschriebenen Verbindungsgliedes auf, jedoch mit dem Unterschied, daß letztere im Verhältnis zu der mittleren Längrcbene II-II symmetrisch ist. Diese Besonderheit ist in den Fig.6, 7 und 8, in denen diese Symmetrie dargestellt ist, gut sichtbar. Besonders die obere Fläche 14 und die untere Fläche 15 sind gleich.

Im Unterschied zu dem nach der ersten Ausführungsform hergestellten Verbindungsglied läuft die Trennfiäche auf beiden äußeren Flächen 14 und 15 in Strecken 17 aus, die etwa lotrecht zu den Flächen selbst und in der vorher beschriebenen Weise verlaufen. In diesem Falle sollen Abschnitte 14e der oberen Räche bzw. 15e der unteren Fläche 15 sich im Verhältnis zu den verbleibenden Abschnitten der Flächen 14 bzw. 15 nicht auf einem höheren Niveau befinden, wie schon vorher in bezug auf den Teil 14/> beschrieben.

Die Vorteile, welche das symmetrische Verbindungsglied bietet sind erheblich: Beim Schmieden sind keine gesonderten Formen für die linken Gliederteile und die rechten Gliederteile notwendig, wodurch sich die An zahl der Formen vermindert Weitere Problem., wie die Lagerhaltung und des Ausschusses sind vermindert

Weiterhin ist es nach einer gewissen Betriebszeit, wenn an den unteren Flächen der Verbindungsglieder, die in den Führungsbahnen laufen, ein Verschleiß auf tritt, möglich, die Glieder umzudrehen und das rechte Glied auf die linke Seite und umgekehrt zu setzen, so daß die Flächen, die vorher durch den Raupenschuh 6 vor Verschleiß geschützt waren, nun in den Führungsbahnen laufen. Für diesen Fall werden beide Flächen 14 und 15 einer Oberflächenhärtung unterzogen. Das symmetrische Verbindungsglied kann mit den Blindbohrungen 5a für die Schrauben 5 wie vorher beschrieben versehen werden, in diesem Falle verliert man nach Beendigung der Bearbeitung die Symmetrie, und es wird auf die Möglichkeit eines Austausches zwischen dem rechten und dem linken Verbindungsglied verzichtet, wenn auch die Vorteile in der Herstellung des Verbindungsgliedes erheblich sind. In Fig.4 sind dagegen zwei

durchgehende Bohrungen 56 gezeugt, die vertikal parallel zueinander angeordnet sind. Diese durchgehenden Bohrungen weisen jeweils zwei Abschnitte 55a und 556 mit Gewinde auf, von denen sich in dem Gliederteii la der Abschnitt 55a und in dem Gliederteii 16 der Abschnitt 556 befindet. Die nicht mit Gewinde versehenen Abschnitte der Bohrung haben einen größeren Durchmesser als die Außendurchmesiser der Gewindeabschnitte. In diesem Falle werden besondere Bolzen verwendet, welche an dem nicht mit Gewinde versehenen Teil einen geringeren Durchmesser aufweisen als der Kerndurchmesser des Gewindes. Die Bohrungen 56 können aber auch mit einem durchgehenden Gewinde versehen werden. In beiden Fäll·:.! können die Bohrungen in der Nähe der äußeren Flächen 14 und 15 abgeschrägt werden, so daß der Materialverschleiß der Fläehe 15 auf der Seite der Bahn berücksichtigt wird und cvcriiuciic Dciuriiiäiiüücii äfi iiciT uünruffnurig nicht den Durchmesser der Bohrung selbst verringern.

Diese beiden letzten Lösungen machen das Verbindungsglied auch nach beendeter Bearbeitung symmetrisch und erlauben daher einen Austausch des Verbindungsgliedes wie oben beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verbindungsglied für Endlosketten von Raupenfahrzeugen mit einem ersten und einem zweiten Gliederteil, weiche sich miteinander ergänzen und miteinander verschraubt sind, und von denen jedes einen Sitz für die Verbindung der Glieder durch Bolzen und Buchsen aufweist, welche durch Abschnitte einer Trennfläche beider Güederteile mit parallelen horizontalen Abschnitten und im Winkel hierzu orientierten Abschnitten miteinander in Berührung stehen, und von denen jedes Gliederteil einen Zahn und einen Sitz aufweist, so daß der Zahn eines Gliederteils in den Sitz des anderen Gliederteils greift, und welche durch Schrauben miteinander verbunden werden, die außerdem einen Raupenfuß an dem Kettenglied befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander in Berührung stehende Seite (iO) der Zähne und die KcntsktHäche (8) der sie aufnehmenden Sitze dergestalt zu einer Vertikalen geneigt geformt sind, daß sie mit einer Grundfläche (12) des Sitzes einen stumpfen Winkel bilden und nur die Seitenflächen der Zähne und des Sitzes miteinander in Berührung gelangen, nicht aber die Flächen der Zahnspitzen und die Grundflächen.

2. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (8) an den Innenflanker zweier Zähne eine mittlere Längsebene (IMI), in der die Achsen von Aufnahmen (3a und 3b) für die Buchsen und Bolzen liegen, ungefähr gleich weit von beiden Achsen derart schneiden, daß die Kontaktfläche (8) durch die mittlere Längsebene in zwei nahezu gleich große Teile geteilt wird.

3. Verbindungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (8) gegenüber der mittleren Längsebene (II-II) dergestalt geneigt ist, daß sie, wenn das Verbindungsglied auf einem Kettenspannrad aufliegt, senkrecht oder nahezu senkrecht zu der auf das erste Kettenglied einwirkenden Zugkraft orientiert ist

4. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der die Zähne aufnehmenden Sitze auf der der Kontaktfläehe (8) zwischen den Innenflanken der Zähne gegenüberliegenden Seite eine Verbindungskurve (9) mit einem Radius aufweist, der etwa gleich der Tiefe des Sitzes ist, und der von der Schnittlinie der Seite des Sitzes (Seite 10) durch die mittlere Längsebene (II-II) bis zu der Grundfläche (12) des Sitzes verläuft, und daß jeder Zahn an der der Verbindungskurve (9) des zugehörigen Sitzes gegenüberliegenden Stelle eine flache Abschrägung (13) einer Länge aufweist, die gleich derjenigen der Sehne der Verbindungskurve (9) ist.