DE3201139A1 - Schwenkgelenkverbindung mit kegelrollenlagern und kegelhuelsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Gelenkfahrzeug und insbesondere die Gelenkverbindung zwischen dem Vorder- und dem Hinterrahmen eines Gelenkfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung, ohne eine Einschränkung auf das besondere Ausführungsbeispiel zu beabsichtigen, die Verbindung des Vorder- und Hinterrahmens eines Gelenkfahrzeuges mittels einer Gelenkverbindung unter Verwendung von Kegelrollenlagern und Kegelhülsen, die eine verbesserte Verbindung der beiden Fahrzeugrahmenteile bilden.

Beim Betrieb bestimmter Fahrzeuge, wie sie bei Erdbewegungsund Bauarbeiten verwendet werden, erweist es sich für eine verbesserte Steuerbarkeit und Wirksamkeit des Fahrzeugbetriebes als sehr vorteilhaft, wenn das Fahrzeug mit einer Schwenkachse gelenkig verbunden ist, so daß ein Abschnitt des Fahrzeuges gegen den anderen verschwenkt werden kann. Eine derartige gelenkige Ausführung ist besonders bei Erdbewegungsoder Baufahrzeugen wie Front- oder Radlader von Vorteil, bei denen ein Schürfkübel oder eine Schürfmulde am vorderen Abschnitt des Fahrzeuges benutzt wird, um Materialien von einer Stelle zu einer anderen zu bringen. Bei solchen Fahrzeugen wird ein vorderer Abschnitt mit einem Vorderrahmen mit dem hinteren Abschnitt mit einem hinteren Rahmen um eine solche Schwenkverbindung schwenkbar verbunden. Eine derartige Gelenkigkeit erhöht nun zwar in hohem Maße die Manövrierbarkeit eines Front- oder Radladers, jedoch ergibt die wiederholte Schwenkbewegung der beiden Rahmen um diese Schwenkverbindung manchmal eine Lockerung des Schwenklagers, die, um eine größere Beschädigung des Fahrzeuges zu verhindern, ausgeglichen werden muß. Deshalb muß ein solches Fahrzeug öfters aus dem Betrieb gezogen, repariert und gewartet werden, so daß sich längere Totzeiten und damit eine verminderte Betriebs-Wirksamkeit und Produktivität des Fahrzeuges ergibt.

Damit ist ein Ziel der Erfindung darin zu sehen, eine verbesserte Gelenkverbindung für ein derartiges Fahrzeug zu schaffen/ die mit einfachen Mitteln zwischen den schwenkenden Abschnitten abgedichtet werden kann, bei der eine Lockerung der Schwenkteile verhindert werden kann, und die so erhöhte Lebensdauer und verringerte Totzeiten im Fahrzeugbetrieb erzielen laßt.

Dieses Ziel wird unter anderem dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß eine verbesserte Schwenkverbindung bei einem Gelenkfahrzeug geschaffen wird, die so ausgebildet ist, daß der obere Abschnitt der Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugrahmen "schwimmend" gegen die beiden Rahmen ausgeführt wird und der untere Abschnitt der Schwenkverbindung so ausgebildet wird, daß jede vertikale Relativbewegung zwischen den beiden Rahmenteilen des Fahrzeuges verhindert wird.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit dem neuartigen Gelenk ausgestatteten Gelenkfahrzeuges, und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Schwenkverbindung zwischen den Rahmenabschnitten des Gelenkfahrzeuges aus Fig. 1, wobei zur besseren Darstellung Teile weggebrochen sind.

Das Gelenkfahrzeug 100 in Fig. 1 wird üblicherweise als Radlader oder Frontlader bezeichnet. Der Radlader 100 besitzt einen vorderen Abschnitt 10, der durch Vorderräder 11 (nur eines dargestellt) abgestützt ist, mit einem hydraulisch betätigten Kübel oder einer solchen Mulde 12, die durch eine vordere Rahmenanordnung abgestützt ist,

welche ein Frontrahmenteil 13 enthält. Das Prontrahmenteil 13 dient als Teil der Schwenkverbindung für die Verbindung der Rahmenabschnitte des Gelenkfahrzeuges.

Der hintere Abschnitt 20 des Fahrzeuges 100 enthält den (nicht näher gezeigten) Motor und einen Fahrersitz 21, und wird durch zwei Hinterräder 22 (nur eines dargestellt) abgestützt. Die Rahmenanordnung des hinteren Fahrzeugteiles enthält ein Hinterrahmenteil 23. Das Hinterrahmenteil 23 ist wirksam mit dem Frontrahmenteil 13 so verbunden, daß die Gelenkverbindung zwischen dem vorderen Abschnitt 10 und dem hinteren Abschnitt 20 entsteht, die dem Fahrzeug eine Schwenkung um die Schwenkachse 30 erlaubt, welche durch die Gelenkverbindung des Fahrzeuges geht.

Nach Fig. 2 sind an dem Frontrahmenteil 13 zwei Kegelrollenlageranordnungen 14 an einer oberen Gelenkverbindung 40 und einer unteren Gelenkverbindung 50 angeordnet. Die Kegelrollenlageranordnungen 14 sind jeweils an den Enden des Rahmenteils 13 abgestützt und werden zwischen jeweils zwei Platten 15 gehalten, die miteinander durch Schraubenbolzenverbindungen 16 verbunden sind, um die Kegelrollenlageranordnungen 14 in der gewünschten Lage zu halten. Die Schmierung für die Kegelrollenlageranordnungen 14 wird durch einen Schmiernippel oder ein Schmierstück 17 zugeführt, das bzw. der über eine Bohrung mit dem Innteren der jeweiligen Lageranordnung in Fluidverbindung steht. Jede Platte 15 ist mit einer Ringnut versehen, in die ein Dichteinsatz oder eine Dichtpackung 18 eingesetzt ist, um einen Schmiermittelverlust nach* außen zu beschränken.

Die obere Schwenkverbindung 40 zwischen dem Frontrahmenteil 13 und dem Hinterrahmenteil 23 ist mit dem Innenlauf der Kegelrollenlageranordnung 14 aufgebaut, der in Eingriff mit einem oberen Schwenkstift 41 steht und mit diesem verbunden ist, der durch Büchsenlager 42 zwischen den zwei Abschnitten 23a und 23b des Hinterrahmenteils 23 gehalten wird. Der Außen-

lauf der Kegelrollenlageranordnung ist direkt mit dem Frontrahmenteil 13 verbunden. Der obere Stift 41 ist zwischen den beiden Hinterrahmenabschnitten 23a und 23b mit den Lagerbüchsen 42 fest verbunden, die den oberen Schwenkstift 41 jeweils mit dem zugehörigen Hinterrahmenabschnitt 23a bzw. 23b verbinden. Wie am besten in Fig.2 zu sehen, wird das obere Kopfende des Schwenkstiftes 41 durch den Abschnitt 23a des Hinterrahmenteils 23 gehalten und abgestützt, und das untere Ende des oberen Schwenkstiftes 41 ist mit einer Platte 43 verschraubt, so daß der Stift 41 zwischen den beiden Abschnitten 23a und 23b gehalten wird, jedoch wird die Platte 43 außer Berührung mit dem Abschnitt 23b des Hinterrahmenteils 23 gehalten. Auf diese Weise erlaubt die obere Schwenkverbindung 40 zwischen dem Frontrahmenteil 13 und dem Hinterrahmenteil 23 ein "Schwimmen" der oberen Kegelrollenlageranordnung 14 an dem oberen Schwenkstift 41, so daß an dieser Verbindung keine Vertikallast übertragen wird. Um sicherzustellen, daß der Schwenkstift 41 nicht gegenüber dem Hinterrahmenteil eine Drehbewegung ausführt, ist an der Platte 43 ein abstehender Schenkel 44 ausgebildet, der mit einem U-förmi.c|en TrHyer" 4¹J in Eingriff steht, welcher wiederum an der Unterseite des Abschnittes 23b des Hinterrahmanteils 23, beispielsweise durch Schweißen, befestigt ist.

Wie bei der oberen Schwenkverbindung 40 ist auch bei der unteren Schwenkverbindung 50 eine entsprechende Kegelrollenlageranordnung 14 an dem Frontrahmenteil 13 befestigt und entsprechend mit einem unteren Schwenkstift 51 verbunden, wie es bei der oberen Schwenkverbindung beschrieben wurde. Die Platten 15,zwischen denen die Kegelrollenlageranordnung 14 gehalten wird, sind in gleicher Weise durch eine Schraubenanordnung 16 miteinander verbunden, und es sind ebenso Dichtungen oder Dichtpackungen 18 in den Platten 15 vorgesehen, um eine Schmierstoffabdichtung zu bilden. An der unteren Schwenkverbindung 50 ist der untere Schwenkstift 51 fest zwischen

zwei parallelen Abschnitten 23c und 23d des Hinterrahmenteils 23 eingesetzt, zwischen denen auch die Kegelrollenlageranordnungen 14 sitzt . Das obere Ende des unteren Schwenkstiftes 51 steht durch den Abschnitt 23c des Hinterrahmenteils 23 hervor, liegt mit dem Kopf an und wird durch eine Lagerbüchse 42 abgestützt. Zwei Abstandsstücke 52 und 53 sind hier zwischen die untere Fläche des Hinterrahmenteil-Abschnittes 23c.und den Innenlauf der Kegelrollenlageranordnung 14 eingesetzt. Die Abstandsstücke oder Abstandsringe 52 und 53 umgeben koaxial den unteren Schwenkstift 51 und sind an ihm gesichert.

Ein gleichartig wie der Abstandsring 53 aufgebauter Abstandsring 54 wird am unteren Ende des unteren Schwenkstiftes 51 koaxial zu diesem eingesetzt und in gleicher Weise wie der Abstandsring 53 gesichert. Das untere Ende des Abstandsringes 54 liegt an einer Stützfläche einer äußeren Kegelhülse 55 an, die ebenfalls koaxial zur Schwenkachse 30 und damit zum unteren Schwenkstift 50 ausgele>gt ist und die in einer Bohrung im unteren Abschnitt 23d des Hinterrahmenteils 23 abgestützt ist. Das obere Ende des Abstandsringes 54 stützt den Innenlauf der unteren Kegelrollenlageranordnung 1 4 ab.

Eine zweite oder innere Kegelhülse 56 ist ebenfalls koaxial zur Schwenkachse 30 eingesetzt, und die Kegelflächen der beiden Hülsen 55 und 56 sind aneinander angepaßt. Bei einer Vertikalbewegung der Kegelhülse 56 relativ zur anderen Kegelhülse 55 wird eine horizontale Kraft auf die Kegelhülse ebenso wie eine vertikale Kraft übergeleitet. Die horizontale Kraft oder der horizontale Kraftanteil festigt die Verbindung zwischen dem Schwenkstift 51 und dem Rahmenteil 23.

Eine Träger- oder Stützplatte 57 ist am unteren Ende des unteren Schwenkstiftes befestigt, und kann mit Kopfschrauben 58, die in den unteren Schwenkstift 51 eingeschraubt sind, gegen die innere Kegelhülse angezogen werden. Durch dieses Anziehen wird eine starre Verbindung über die Lageranordnung und die Abstandsstifte zwischen den Rahmenabschnitten 23c und 23d hergestellt, die ein "Schwimmen" der unteren Schwenklagerverbindung 50 verhindert. Die durch die Kopfschrauben 58 ausgeübte Andrückkraft drückt die innere Kegelhülse 56 gegen die Kegelhülsen 55 nach oben und verkeilt damit die Kegelhülse 55 nach außen in der im unteren Rahmenteilabschnitt 23d ausgebildeten Bohrung. Die innere Kegelhülse 56 drückt dabei gleichzeitig die äußere Kegelhülse 55 nach oben gegen den Abstandsring 54 an, so daß ein fester Metall/Metall-Kontakt entsteht. Dieser Metall/Metall-Kontakt verhindert eine Relativbewegung des unteren Schwenkstiftes 51 gegenüber dem hinteren Rahmenteil 23, und es müssen aus diesem Grunde nicht, wie sonst üblich, Beilagscheiben eingelegt werden. Auf diese Weise ist die untere Schwenklagerverbindung fest und absorbiert alle Vertikallasten, die über die Schwenkverbindung übertragen werden.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine bevorzugte Ausführung bei einem bestimmten Gelenkfahrzeug, es ist jedoch für den Fachmann verständlich, daß damit der Einsatzbereich nicht vollständig umschrieben ist, und daß mit entsprechenden Änderungen die beschriebene Schwenkverbindung auch bei anderen Anwendungsfällen verwendet werden kann.

Claims (10)

Patentansprüche

1. ISchwenkverbindung für die Rahmenabschnitte eines Gelenk- ^- fahrzeuges zur Ermöglichung einer Relativ-Schwenkbewegung zwischen Abschnitten des Fahrzeuges um eine Schwenkachse, dadurch gekennzeichnet , daß ein erstes Rahmenteil (13) an einem ersten Abschnitt (1O) eines Gelenkfahrzeuges (100) vorgesehen ist mit einem oberen und einem unteren Ende, zur Verbindung mit einem zweiten Abschnitt (2O) des Gelenkfahrzeuges, daß ein zweites Rahmenteil (23) an einem zweiten Abschnitt (20) des Gelenkfahrzeuges vorgesehen ist, mit oberen Endabschnitten (23a,23b) und unteren Endabschnitten (23c,23d) zur Verbindung mit dem ersten Rahmenteil (13) und zur Ausbildung einer Schwenkverbindung mit diesem, um welche der erste und der zweite Abschnitt (10,20) des Fahrzeuges gegeneinander verschwenkbar

sind, daß an jedem Ende des ersten Rahmenteils (13) eine Kegelrollenlageranordnung (14) zur wirksamen Verbindung mit den oberen bzw. unteren Endabschnitten des zweiten Rahmenteils (23) vorgesehen ist, daß die an dem oberen Ende des ersten Rahmenteils angebrachte Kegelrollenlageranordnung (14) mit den oberen Endabschnitten (23a, 23b) des zweiten Rahmenteils schwenkbar beweglich verbunden ist und daß die an dem .unteren Ende des ersten Rahmen teils (13) angebrachte Kegelrollenlageranordnung (14) mit den unteren Endabschnitten (23c,23d) des zweiten Rahmenteils zur Schwenkbewegung verbunden und gegen eine vertikale Relativbewegung zu diesem fixiert ist.

2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die oberen und die unteren Endabschnitte des zweiten Rahmenteils (23) jeweils zwei mit Abstand voneinander angeordnete, zueinander parallele Endabschnitte (23a,23b;23c,23d) sind, zwischen denen sich jeweils ein Schwenkstift (41;51) erstreckt, mit welchen das erste Rahmenteil (13) in Schwenkverbindung steht.

3. Gelenkverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der obere bzw. der untere Endabschnitt des ersten Rahmenteils (13) jeweils zwischen den parallel zueinander mit Abstand angeordneten End-Rahmenabschnitten (23a,23b;23c,23d) des zweiten Rahmenteils verbunden sind.

4. Gelenkverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das obere Ende des ersten Rahmenteils (13) schwenkbar mit dem zwischen den oberen beiden parallel zueinander getrennt angeordneten Rahmen-Endabschnitten abgestützten Schwenkstift (41) verbunden ist und von einem Wirkkontakt mit den voneinander einen Abstand aufweisenden parallelen Rahmen-Endabschnitten ferngehalten ist.

3 —

5. Gelenkverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß das untere Ende des ersten Rahmenteils (13) schwenkbar mit dem zwischen den unteren beiden zueinander parallelen Rahmen-Endabschnitten (23c,23d) gehaltenen Schwenkstift (51) verbunden ist in Wirkberührung mit den voneinander einen Abstand aufweisenden parallelen Rahmen-Endabschnitten, um eine Vertikalbewegung relativ zu diesen zu verhindern.

6. Gelenkverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Abstandsringen (52,53,54) koaxial um den unteren Schwenkstift (51) angeordnet und zwischen der Kegelrollenlageranordnung und den voneinander einen Abstand aufweisenden parallelen Rahmen-Endabschnitten am unteren Ende des zweiten Rahmenteils (23) abgestützt ist, um eine Wirkverbindung zwischen der Kegelrollenlageranordnung und den voneinander einen Abstand aufweisenden parallelen Rahmen-Endabschnitten zur Verhinderung einer vertikalen Relativbewegung zwischen diesen zu bilden.

7. Gelenkverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens zwei relativ zueinander bewegbare dehnbare Hülsen (55,56) koaxial um den unteren Schwenkstift (51) angeordnet und zwischen dem Schwenkstift und mindestens einem (23d) der unteren Rahmen-Endabschnitte des zweiten Rahmenteils (23) abgestützt sind, um den Schwenkstift (51) an dem zweiten Rahmenteil (23) bei einer Relativbewegung der Hülsen (55,56) gegeneinander zu sichern.

8. Gelenkverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens zwei relativ zueinander bewegbare dehnbare Hülsen (55,56) koaxial um den unteren Schwenkstift (51) angeordnet und an den unteren Endabschnitt (23d) des zweiten Rahmenteils (23) in Wirkberührung mit der zugehörigen dazwischen befindlichen Kegelrollenlageranordnung (14) gebracht sind, um die Wirkverbindung zwischen den unteren Enden des ersten und des zweiten Rahmenteils (13,14) zur Verhinderung einer vertikalen Relativbewegung derselben zu bilden.

«r * Ii W

9. Gelenkverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Stützplatte (27) vertikal einstellbar an dem unteren Schwenkstift (51) befestigt und in Berührung mit mindestens einer (56) der Hülsen ist, und daß eine Einrichtung (58) zur Vertikaleinstellung der Stützplatte (57) bezüglich des unteren Schwenkstiftes (51) vorgesehen ist, um eine Dehnung einer (55) der Hülsen zu bewirken und diese in Eingriff mit einem unteren Endabschnitt (23d) des zweiten Rahmenteils (23) zu bringen.

10. Gelenkverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß an dem unteren Schwenkstift eine Stützplatte (57) vertikal einstellbar in Berührung mit mindestens einer (56) der Schwenkhülsen vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (58) zur vertikalen Einstellung der Stützplatte (57) relativ zum unteren Schwenkstift (51) vorgesehen ist, um die Hülsen (55,56) in Wirkberührung mit der unteren Kegelrollenlageranordnung (14) zu bringen und das untere Ende des ersten Rahmenteils (13) an einem unteren Endabschnitt (23d) des zweiten Rahmenteils (23) zur Verhinderung einer vertikalen Relativbewegung zu sichern.