DE3246935A1

DE3246935A1 - Vorrichtung zur verbindung von kettengliedern fuer kettenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3246935A1
Application number: DE19823246935
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 3502 Vellmar Erlenmaier; Klaus 5630 Remscheid Spies; Hagen Heinz 5650 Solingen Wiesner
Original assignee: Diehl & Co 8500 Nuernberg GmbH; Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1982-12-18
Filing date: 1982-12-18
Publication date: 1984-06-20
Also published as: IT8324158A0; JPS59120577A; DE3246935C2; FR2537939A1; BR8306902A; SE8306899D0; CA1201146A; AR229947A1; NO157890C; GB8333573D0; NO157890B; AT386815B; ATA435383A; IL70463A; CH662539A5; DK579083D0; IL70463A0; FR2537939B1; NO834507L; IT1169987B

Description

P673_ J.

WB/'Hr.

DIEHL GMBH & CO., 8500 Nürnberg

Vorrichtung zur Verbindung von Kettengliedern für Kettenfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbindung von Kettengliedern für Kettenfahrzeuge mit Scharnierketten und Verbinderketten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 27 21 018 ist eine Verbinderkette bekannt, bei der die Bolzen in den Kettengliedern in Gummihülsen gelagert sind. Die Bolzen benachbarter Kettenglieder sind durch Verbinder verdrehfest miteinander gekoppelt".

ig Aus der DE-OS 30 05 002 ist eine Scharnierkette bekannt, bei der die Bolzen in den Scharnierkettengliedern ebenfalls in Gummihülsen gelagert sind.

Bei einer anderen Scharnierkette nach der DE-OS 30 37 979 ist ein BoI-zen in einer Buchse aus Lagermetall drehbar gelagert.

Die Standfestigkeit der genannten Ketten hängt in der Regel vom Verschleiß der Lagerung der Bolzen ab. Die Bolzen biegen sich unter der Last, die aufgrund des Kettenantriebes und durch Belastungen der Kette im Gelände hervorgerufen wird, unterschiedlich durch. Die während des Fahrbetriebes auftretenden unterschiedlichen Beanspruchungen der Bolzen führen mit der Zeit zu Schädigungen der Gummilagerung bzw. Beschädigung der Bolzen und der aus Metall ausgebildeten Lagerbuchsen.

BAD ORIGiWAL

Diesbezüglich ist es daher aus der US-PS 32 27 586 bereits bekannt, einen rohrförmigen Bolzen aus Stahl mit umfangseitigen Härtezonen herzustellen. Die Verschleißanfälligkeit des Bolzens wurde zwar verbessert, jedoch nicht die der Lagerung durch Gummi bzw. Metall.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend von der US-PS 32 27 586 darin, einen Bolzen vorzuschlagen, der nicht nur eine mit dem bekannten Bolzen vergleichbare Standzeit aufweist, sondern auch die Standzeit der Lagerung der Bolzen in den Kettengliedern wesentlich verbessert. Die ;Lq Lösung'dieser Aufgabe liegt durch die erfinderischen Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 vor.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die_Festigkeit der aus Kohlefaser verstärkten Kunststoff (CFK) werden gegenüber den bekannten Bolzen aus Stahl weit übertroffen. Die hohe Steifigkeit des Bolzens führt zu einer -wesentlich geringeren Durchbiegung des Bolzens bei Belastung. Die auf die aus Gummi oder Metall bestehende Lagerung übertragene Belastung wirkt als Steckenlast und verteilt die Spannungen im Lager gleichmäßiger als bei bekannten Anordnungen, was zur Erhöhung der Standzeit der Lagerung führt. Der bei Bolzen aus Stahl üblicherweise auftretende Aufhärtung durch Reibkorrosion zwischen den Bolzen und mit ihnen fest verschraubten Verbindern ist bei Bolzen aus CFK ausgeschlossen. Ebenso entfällt die Beeinträchtigung der Festigkeit des Bolzens durch Korrosion.

Entsprechend dem Anwendungsfall ist die Faserlage in Achsrichtung des Bolzens. Weitere Faserlagen sind eine gekreuzte Faserlage oder eine 3Q Kombination aus achsgleicher und gekreuzter Faserlage.

Der erreichte Elastizitätsmodul für den Bolzen aus faserverstärktem. Kunststoff liegt etwa bsi 460.000 N/rrm und ist daher etwa um den Faktor größer als bei Stahl.
Die bei Bolzen im Fahrbetrieb auftretenden Temperaturen zeigen keinen

BAD ORIGINAL

relevanten Festigkeitsabfall des verwendeten Kunststoffes. Die Alterung von CFK ist durch Versiegelung der den Witterungseinflüssen ausgesetzten Oberflächen mittels .Beschichtung durch z.B. Metall oder Kunststoffe, vermeidbar. Die Beschichtung durch Metall macht den BoI-zen mit einer Kunststoffmatrix aus Epoxidharz flannmenunempfindlich. Daneben korrmt auch eine Matrix aus nicht brennbarem Kunststoff, wie Polyamid, infrage. - . . - . -

Eine einfache Fertigung des Bolzens ist durch die Verwendung von einem Rohr- oder Vollkern möglich.

An den Befestigungs- bzw. Lagerstellen der Bolzen sind entsprechend dem Anwendungsfall Buchsen aus Stähl oder Lagermetall mit dem Bolzen fest verbunden. - .

Für spezielle Anwendungsfälle ist der Bolzen mit partieller Verminderung des Durchmessers versehen, der Bolzen ist dadurch kostengünstig.

Der Querschnitt des Bolzens ist in einfacher Weise durch spanlose oder zerspanende Formgebung kreisförmig, eckig, oval oder polygonal mit abgerundeten Ecken herzustellen. Gegenüber Bolzen aus Stahl wird eine wesentliche Minderung des Gewichtes von ca. Faktor 5 erreicht.

BAD ORfGiNAL

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfacht dargestellte Verbinderkette, Fig. 2 eine vereinfacht dargestellte Scharnierkette,

Fig. 3 die Lastverteilung eines Bolzens nach dem Stande der Technik in einem Kettenkörper gemäß einem Schnitt III-III nach Fig. 1,

Fig. 4 die Lastverteilung an einem erfindungsgemäßen Bolzen in einem Kettenkörper,'

Fig. 5 einen Belastungsfall eines Bolzens in einem

Kettenkörper im Fahrbetrieb nach einem Schnitt U-V nach Fig. 1, ..

• 15 ng. ₆

bis 12 Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Bolzens,

Fig.13 einen einbaufertigen Bolzen.

Nach Fig. 1, 3 bis 5 sind Kettenkörper 1 bis 3 einer Verbinderkette 4 durch in Gummi 5 gelagerte Bolzen 6 aus Stahl und Verbinder 7 miteinander verbunden. Die Kettenkörper 1 bis 3 liegen auf einem Untergrund 10 auf. Auf den Kettenkörpern 1 bis 3 rollt ein Laufrad 11 eines nicht weiter dargestellten Kettenfahrzeuges.

Nach Fig. 2 besteht eine Scharnierkette 12 aus Kettengliedern 13 bis •und einem erfindungsgemäßen Bolzen nach Fig. 11.

Nach Fig. 3 ist der Bolzen 6 mittels Gummi 5 in dem Kettenkörper 1 gelagert. An dem Bolzen 6 sind die Verbinder 7 in bekannter Weise form- und kraftschlüssig befestigt. Das Gummi 5 ist auf dem Bolzen 6 anvulkanisiert und füllt die Bohrung 16 vollständig aus. An den Verbindern 7 greifen in Pfeilrichtung 21, 22 und am Kettenkörper 1 in Pfeilrichtung 23 Kräfte an. Der Bolzen 6 biegt sich entsprechend der Darstellung durch, vi/obei das Gummi 5 entsprechend verformt wird. Die Lastverteilung in dem Gummi 5 ist durch das Bezugszeichen 25 dargestellt.

BAD ORIGINAL

Nach Fig. 4 sind vergleichsweise zu Fig. 3 dieselben Verhältnisse . angegeben. Der Bolzen B nach Fig. 3 ist gegen einen erfindungsgemäßen Bolzen 3D ausgetauscht. Dadurch ergibt sich die wesentlich günstigere Lastverteilung in dem Gurmni entsprechend der Bezugszahl 31. : ,

Entsprechend günstige Werte für die Lastverteilung ergeben sich.in gleicher Weise für die Scharnierkette 12 nach Fig. 2. Eine diesbezügliche zeichnerische Darstellung der Lastverteilung kann daher entfallen. ■ -. '■

Nach Fig. 5 ist eine Biegelinie 32 des Bolzens 6 (nach dem Stande der Technik) mit 32 und eine Biegelinie mit dem erfindungsgemäßen Bolzen 30 mit 33 bezeichnet. Aufgrund der Biegelinie 33 ergibt sich eine entsprechend günstige Lastverteilung in dem Gurrrni 5.

Die Lastverteilungen entsprechend den Beanspruchungsarten nach den Figuren 4 und 5 wirken in Ebenen, die in einem Winkel von 90 zueinander stehen. Die Ebene, in der die Lastverteilung 31 liegt, ist identisch mit der Kettenzugrichtung, während die nicht dargestellte Lastverteilung entsprechend der Biegelinie 33 in einer Ebene liegt, die rechtwinkelig zur Zugrichtung steht. Dadurch wird deutlich, daß die Walkarbeit des Gummis 5 durch Verwendung des erfindungsgemäßen Bolzens 30 wesentlich geringer ist, als nach dem Stande der Technik. Daher resultiert die relativ hohe Standfestigkeit des Gurmiis 5.

Nach Fig. B ist in einem Bolzen 35 die Faserlage 36 in Längsrichtung des Bolzens 35.

Nach Fig. 7 ist in einem Bolzen 37 die Faserlage 38 nur in den Außenlagen (Mantelfläche des Bolzens) zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Oberfläche gekreuzt. Im Innern des Bolzens ist die Faserlage 36 in Längsrichtung des Bolzens 37.

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BAD" ORIGINAL-

Nach Fig. θ enthält ein, Bolzen 40 einen Rohrkern 41, der ebenfalls aus CFK besteht. Im übrigen ist die Faserlage 36 in Längsrichtung des Bolzens 40.

Nach Fig. 9 weist ein Bolzen 44 einen Vollkern 45 aus CFK auf. Die Faserlage der Schale 46 entspricht der Fig. 7.

Der Rohrkern 41 und der Vollkern 45 können auch aus anderen Werkstoffen, wie Metall bestehen.

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Nach Fig. 10 ist ein Bolzen 48 für die Verbindergleiskette 1 mit Buchsen 49 aus Stahl fest verbunden. An diesen Buchsen 49 greifen die zu Fig. 1 gezeigten Verbinder 7 an. Die Buchsen 49 schützen die Bolzenenden 50 vor Beschädigungen bei Montage der Verbinder 7 und erhöhen den Reibschluß zwischen dem montierten Bolzen 51 und Verbinder 7.

Nach Fig. 11 sind die Kettenglieder 14 und 15 der Scharnierkette (Fig..2] durch einen Bolzen 52 aus CFK mit Sechskantprofil 53 und Gummi-Metallbuchsen 54 in bekannter Weise miteinander gelenkig verbunden.

.. Nach Fig. 12 ist ein Bolzen 60 aus CFK mit- im Durchmesser unterschiedlich großen Abschnitten 61, 62 dargestellt. Die Abschnitte können direkt mit den Verbindern 7 verbunden werden oder mit Buchsen 49 aus Metall versehen werden.

Nach Fig.. 13 ist ein Abschnitt des F3olz2ns 51 nach Fig. 10 mit der Buchse 49 aus Stahl dargestellt. Der Bolzen 51 trägt an der von der Buchse 49 nicht bedeckten Oberfläche eine Schicht 5.6 aus aufgedampften Metall, wie Aluminium. Der Bolzen 51 ist neben der Buchse 49 aus Stahl und der genannten Schicht 56 mit anvull·anisierten Gummiringen 63 versehen. Der Durchmesser der Gummiringe 63 ist größer als die Bohrung 16 des Gleiskettengliedes 2. Die Montage des Bolzens 51 erfolgt durch ein geeignetes Werkzeug in Pfeilrichtung 65.

Dabei werden die Gummiringe 63 verformt und ergeben eine lückenlose Lagerung des Bolzens 51 im Kettenglied 2.

Die Lagerung aus Gurrmi ist mit den vorgenannten CFK-Bolzen ohne Beeinträchtigung der Leistungsdaten dps CFK-Bolzens möglich.

Der Volumenanteil der Kohlefaser an dem Gesamtvolumen des Bolzens ι betragt ca. BO %..-'"■
10

Die CFK-Bolzen können verschiedene Querschnitt aufweisen, wie kreisförmig, elliptisch, oval, Polygon mit Kanten oder mit gerundeten Übergängen. . . . .

BAD ORJGiNAL

Claims

Patentansprüche

1. vorrichtung zur Verbindung von Kettengliedern für Kettenfahr-"v .-'■'''zeuge mit Scharnierketten oder Verbinderketten, wobei die verwendeten Bolzen entsprechend ihrer Verwendung in der Scharnierkette oder Verbinderkette mit Gleitbuchsen oder Gummilagern und Verbindern versehen sind,

dadurch gekennzeichnet, !

daß die Bolzen (30, 35, 37, 40, 44, 4Ö, 52, 55, BD) aus kohlefaserverstärktem Kunststoff bestehen mit hochbeanspruchbären Kohlefasern in einer Matrix aus Epoxidharz, Polyamid oder ähnlichem.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch einen Volumenanteil der Kohlefasern im Kunststoff von etwa 60 %.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Bolzen einen Rohr- oder Vollkern (41, 45) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Bolzen (51) fest mit einer oder mehreren Buchsen (49) aus Stahl oder Lagermetall verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, ■

dadurch gekennzeichnet,

daß die Bolzen (60) Abschnitte (62) mit verminderten Querschnitten aufweisen.

BAD

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Oberfläche der Bolzen (51)' mit einer metallischen Schicht (56), wie Aluminium, versehen ist. 5

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^N

daß die Bolzen (51.) mit anvulkanisierten Gummiringen (63) versehen sind. 10