DE3507805C2

DE3507805C2 - Vorrichtung zum Spannen der Ketten von Kettenfahrzeugen

Info

Publication number: DE3507805C2
Application number: DE3507805A
Authority: DE
Inventors: Peter Mieming Riml
Original assignee: Liebherr-Werk Telfs GmbH, Telfs
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1987-01-08
Also published as: US4681376A; DE3507805A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Spannen der Ketten von Kettenfahrzeugen, vorzugsweise von Planier- und Laderaupen sowie Baggern, besteht aus einem das in einem in der Kettenmittelebene verschieblichen Lager gelagerte Kettenumlenkrad spannenden ersten Hydrozylinder. Um automatisch entsprechend dem jeweiligen Betriebseinsatz bzw. Betriebszustand die optimale Kettenspannung einstellen zu können, ist der erste Hydrozylinder (4) mit einem weiteren Hydrozylinder (8) verbunden, in dem ein schwimmender Kolben (13) mit einem die von diesem getrennten Kammerseiten verbindenden Rückschlagventil (14), das den Rückfluß von dem ersten Hydrozylinder sperrt, angeordnet ist. Der Kolben (13) ist in dem weiteren Hydrozylinder (8) zwischen vorderen (44) und hinteren Anschlägen (45) verschieblich. Der Verschiebeweg entspricht einem Volumen der Hydraulikflüssigkeit, das zur Entlastung der zuvor gespannten Kette auf die günstigste Kettenspannung erforderlich ist. Der weitere Hydrozylinder (8) ist im Bereich der hinteren Anschläge (45) mit einer Zuführungsleitung (11) zum Zuführen von Druckmittel und im Bereich der vorderen Anschläge (44) mit einer Rückflußleitung (48) zum Abführen von Druckmittel mit einem dem Kettenspanndruck entsprechenden Druck versehen. Die Zuführungsleitung (11) wird mit dem Tank (22) verbunden, nachdem der Kolben (13) gegen den vorderen Anschlag (44) gefahren ist (Fig. 2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spannen der Ketten von Kettenfahrzeugen, vorzugsweise von Planier- und Laderaupen sowie Baggern, mit einem das in einem in der Kettenmittelebene verschieblichen Lager gelagerte Kettenumlenkrad spannenden ersten Hydrozylinder.
Bei einer aus der US-PS 39 01 563 bekannten Vorrichtung dieser Art wird der jeweilige Hydrozylinder mit dem zur Spannung der Kette erforderlichen Druck beaufschlagt. Um Überlastungen der Kette infolge zu hoher Spannungszustände zu vermeiden, ist der Hydrozylinder über ein Überdruckventil sowie ein Rückschlagventil mit einer zweiten mit Druckmittel gefüllten Zylinderkammer verbunden, inder ein von einer vorgespannten Feder beaufschlagter Kolben angeordnet ist, wobei die vordere Stellung, in die die Feder den Kolben zu schieben vermag, durch einen Anschlag bestimmt ist. Steigt infolge einer Überspannung der Kette der Druck in dem Hydrozylinder über den normalen Spanndruck an, tritt Druckmittel über das Überdruckventil in die zweite Zylinderkammer und schiebt den Kolben unter Spannung der vorgespannten Feder zurück. Sinkt die Kettenspannung unter den normalen Spannungszustand ab, speist der unter Druck der vorgespannten Feder stehende Kolben über das Rückschlagventil wieder Druckmittel in den Hydrozylinder ein, bis die Feder wieder gegen den die vordere Kolbenstellung bestimmenden Anschlag fährt.
Bei einer aus der DE-OS 32 37 336 bekannten Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist der Hydrozylinder über eine Steuerventilanordnung mit mehreren Druckbegrenzungsventilen verbindbar, die die Kettenspannung auf unterschiedliche Fahrzustände einstellen.
Diese bekannten Spannvorrichtungen sind zwar geeignet, die Kette entsprechend unterschiedlichen Betriebszuständen und unter Berücksichtigung des Verschleißes zu spannen, mit ihnen ist es aber nicht möglich, eine beispielsweise durch den Betriebseinsatz zu stark gespannte Kette auf die günstigste Kettenspannung zu entlasten.
Um die jeweils günstigste Kettenspannung einzustellen, ist es bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art bekannt, in dem Hydrozylinder einen Spannkolben anzuordnen, der mit einer mit einem Elastomer gefüllten Kammer versehen ist, in die ein Tauchkolben eintaucht, der mit der das Kettenumlenkrad spannenden Kolbenstange verbunden ist. In den Hydrozylinder wird zur Spannung der Kette beispielsweise durch eine von Hand betätigbare Pumpe Fett eingepumpt, bis die Bewegung der Kolbenstange des Tauchkolbens anzeigt, daß eine gewünschte obere Kettenspannung erreicht ist. Anschließend wird die Kette zur Einstellung der günstigsten Ketten-Spannung durch Ablassen von Fett durch ein manuell betätigbares Ventil entlastet. Diese Art der manuellen Einstellung der Kettenspannung ist nicht nur umständlich, so daß sie häufig unterbleibt, bei dieser kann auch das zum Zwecke der Entlastung abgelassene Fett oder Öl in unerwünschter Weise auf die Erde fließen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit der sich automatisch entsprechend dem jeweiligen Betriebseinsatz bzw. Betriebszustand die optimale Kettenspannung einstellen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen, für die Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch gesucht wird. Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung läßt sich entsprechend den unterschiedlichen Betriebszuständen die günstigste Kettenspannung einstellen, und zwar sowohl durch Spannung der Kette, wenn diese zu locker geworden sein sollte, oder aber auch durch Entlastung der Kette, wenn diese überspannt sein sollte. Eine Überspannung der Kette kann sich beispielsweise dann ergeben, wenn sich bei Arbeiten auf lehmigen Böden Schmutz auf den Rädern aufbaut, der zu einer erhöhten Kettenspannung führt. Wird der Schmutz wieder herausgearbeitet, beispielsweise bei losem Sand, kann die Kette zu locker werden. Eine Lockerung, die eine Nachspannung erforderlich macht, stellt sich auch durch Verschleiß ein. Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ermöglicht immer eine genaue Spannung der Kette durch den in der mit dem schwimmenden Kolben versehenen Zylinderkammer aufgebauten Druck, durch den die Kette in vorbestimmter Weise überspannt wird. Durch den Spannungsvorgang fährt der schwimmende Kolben immer gegen seinen vorderen Anschlag. Nach der Spannung der Kette wird der schwimmende Kolben entlastet, so daß er gegen seinen hinteren Anschlag fährt und die Kette aus ihrem leicht überspannten Zustand auf die optimale Kettenspannung entlastet wird.
Wird die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung bei einem überspannten Zustand der Kette betätigt, fährt der schwimmende Kolben aufgrund des Differenzdruckes zwischen der Zuführungs- und Abführungsseite des Druckmittels gegen seinen vorderen Anschlag, ohne aber die Kette weiter spannen zu können. Entspricht der überspannte Zustand der Kette dem leicht überspannten Zustand, auf dem die Kette bei gegen den vorderen Anschlag gefahrene Schwimmkolben gespannt wird, wird aus dem Hydrozylinder über die Rückflußleitung Druckmittel zum Tank abgeführt, so daß sich auch in diesem Falle nur der vorgegebene leicht überspannte Zustand der Kette einstellt. Wird anschließend der schwimmende Kolben entlastet, fährt er gegen die hinteren Anschläge, und die Kette wird wiederum von ihrem leicht überspannten Zustand auf die günstigste Kettenspannung entspannt. Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ermöglicht somit bei allen Betriebs- und Spannungszuständen der Kette die Einstellung der optimalen Kettenspannung.
Zweckmäßigerweise ist das in dem schwimmenden Kolben angeordnete Rückschlagventil durch eine Feder vorgespannt, so daß sich zwischen der Vorder- und Rückseite dieses Kolbens ein bestimmter Differenzdruck einstellt, aufgrund dessen dieser gegen den vorderen Anschlag fährt.
Die Zuführungs- und Abführungsleitungen können mit einem Wegeventil versehen sein, das nach dem Fahren des Kolbens gegen den vorderen Anschlag die Zuführungsleitung zur Entlastung des schwimmenden Kolbens mit dem Tank verbindet.
Zweckmäßigerweise sind in der Rückführungsleitung ein Drosselventil und ein Rückschlagventil angeordnet, wobei das Rückschlagventil mit der Zuführungsleitung durch eine Steuerleitung verbunden ist, wie dieses bei einem dem Spanndruck übersteigenden Druck öffnet.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zuführungsleitung durch ein Druckzuschaltventil Druckmittel über ein Rückschlagventil zuführbar ist, wobei die Zuführungsleitung über ein Drosselventil mit dem Tank verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Spannvorrichtung beispielsweise mit dem Druckmittel des Bremslüfters zu speisen, dessen Druck kurzfristig gesteigert wird, so daß das Druckmittel der Vorrichtung durch das Druckzuschaltventil zugeführt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Kettenfahrwerks mit einer Spannvorrichtung für die Kette in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des hydraulischen Spannzylinders mit vorgeschalteter Zylinderkammer und Ventilen,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des hydraulischen Spannzylinders mit vorgeschalteter Zylinderkammer und Ventilen in schematischer Darstellung, und
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, bei der der Spannzylinder mit der vorgeschalteten Zylinderkammer in einem Zylinder vereinigt sind.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kettenfahrwerk sind in jedem der beiden Fahrwerksrahmen für die Ketten ein mit dem Antrieb versehener Turas 3 und ein Kettenumlenkrad 2 gelagert, über die eine Kette 1 umläuft. Das Kettenumlenkrad 2 ist in einer Lagergabel 7 gelagert, die auf einem zentralen Träger 40 des Fahrwerkrahmens verschieblich geführt ist. Auf dem Träger 40 ist ein hydraulischer Spannzylinder 4 befestigt, dessen Kolbenstange 5 über einen Stempel 6 die Lagergabel 7 zum Zwecke der Spannung der Kette 1 verschiebt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in dem Zylinder 4 ein Kolben 41 angeordnet. Der Kolben 41 ist mit einer Kammer 42 versehen, die mit einem Elastomer gefüllt ist. In die Kammer 42 ragt ein Tauchkolben 43, der mit der Kolbenstange 5 verbunden ist.
Der Zylinder 8 ist durch einen Kanal 16 mit einem weiteren Zylinder 8 verbunden, in dessen Kammer ein schwimmender Kolben 13 zwischen einem vorderen Anschlag 44 und einem hinteren Anschlag 45 verschieblich angeordnet ist. Der Kolben 13 weist eine Durchgangsbohrung 46 auf, in der ein Rückschlagventil 14 angeordnet it. Dieses Rückschlagventil ist durch eine Druckfeder 47 vorgespannt. Der schwimmende Kolben 13 trennt eine hintere Zylinderkammer 12 von einer vorderen Zylinderkammer 15. In die hintere Zylinderkammer 12 mündet eine Leitung 11, während die vordere Zylinderkammer 15 mit einer Rückflußleitung 48 verbunden ist. Die Leitung 48 ist über ein Drosselventil 18 und ein Rückschlagventil 20 mit einer Leitung 21 verbunden. Über ein Wegeventil 9, das beispielsweise elektrisch oder mechanisch betätigt werden kann, ist die Leitung 21 mit einem Tank 22 verbindbar, während die Zuführungsleitung 11 wahlweise mit dem Druckanschluß 10 für die Hydraulikflüssigkeit oder dem Tank 22 verbindbar ist. Das Rückschlagventil ist über eine Steuerleitung 19 mit der Leitung 11 verbunden. Das Rückschlagventil 20 wird durch die Steuerleitung 19 geöffnet, wenn die Speiseleitung 11 mit dem Spanndruck beaufschlagt wird.
Zum Spannen der Kette auf einen leicht überspannten Zustand wird der Speiseleitung 11 über das Wegeventil 9 von dem Druckanschluß 10 Drucköl zugeführt, so daß der schwimmende Kolben 13 unter Öffnung des Rückschlagventils 14 gegen seinen vorderen Anschlag 44 in dem Zylinder 8 gefahren wird. Nachdem der Kolben 41 in seine vordere, die Kette 1 spannende Stellung geschoben worden ist, fließt die überschüssige Hydraulikflüssigkeit über das Drosselventil und das Rückschlagventil 20 sowie das Wegeventil 9 zu dem Tank 22 zurück. Anschließend werden die Druckmittelzufuhr zu der Leitung 11 durch Umschaltung des Wegeventils 9 unterbrochen und die Leitung 11 mit dem Tank 22 verbunden. Durch den Druckabfall in der Leitung 19 schließt das Rückschlagventil 20.
Wird nun die nächste Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt aufgenommen, wird durch den Kolben 41 der Schwimmkolben 13 zurückgeschoben, bis er gegen die hinteren Anschläge 45 in dem Zylinder 8 stößt. Das durch die Rückführung des Kolbens 13 verdrängte Volumen entspricht einer Entlastung der Kette, die erforderlich ist, um diese von ihrem leicht überspannten Zustand auf ihren optimalen Spannungszustand zu bringen.
Es gibt Kettenfahrwerksrahmen, in denen bereits Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise zum Kettenantrieb oder zum Lüften der Bremsen, vorhanden ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein Druckölanschluß 23 beispielsweise mit der Druckleitung des Bremslüfters verbunden. Um die Kette über die Zylinder 4 und 8 zu spannen, wird dem Anschluß 23 kurzfristig ein höherer Druck zugeführt, beispielsweise statt eines Bremsluftdruckes von 25 bar ein auf 50 bar gesteigerter Druck. Durch diesen gesteigerten Druck wird ein Druckzuschaltventil 24 betätigt, so daß der gesteigerte Druck der Hydraulikflüssigkeit von beispielsweise 50 bar in eine Leitung 25 gelangt, und der Zylinder 8 über ein Rückschlagventil 29 und die Leitung 25 mit Drucköl gespeist wird.
Wird also der an dem Anschluß 23 anstehende Druck der Hydraulikflüssigkeit hochgeschaltet, fließt das Hydrauliköl über die Druckleitung 25, das Rückschlagventil 29 und eine Leitung 30 in die hintere Zylinderkammer 12 des Zylinders 8. Das vorgespannte Rückschlagventil 14 des schwimmenden Kolbens 13 wird geöffnet, und dieser fährt gegen den vorderen Anschlag 44. Das Hydrauliköl in der vorderen Kammer 15 wird durch den Kanal 16 in die Zylinderkammer 17 verdrängt, so daß das Kettenumlenkrad 2 über den Kolben 41 und die Kolbenstange 5 gespannt wird. Hat der Schwimmkolben 13 seine Endlage erreicht, fließt das Hydrauliköl über das Rückschlagventil 14 in die Kammer 15 und über das Drosselventil 18 sowie das durch eine Steuerleitung 26 geöffnete Rückschlagventil 20 zu einem Tank 28. Wird der Druck in dem Druckölanschluß 23 zurückgeschaltet, ist die Kammer 12 über Leitungen 30 und 31 und ein Drosselventil 27 mit dem Tank 28 verbunden. Gleichzeitig schließt infolge des Druckabfalls in der Steuerleitung 26 das Rückschlagventil 20. Der Kolben 13 kann rückwandern, so daß die Kette 1 in der beschriebenen Weise um einen vorbestimmten Betrag entlastet wird. Durch diese Entlastung stellt sich der für den Betriebseinsatz erforderliche Kettendurchhang zwischen dem Kettenumlenkrad und der ersten Tragrolle, bzw. den Tragrollen und der letzten Tragrolle und dem Turas ein. Dieser gleichmäßige Kettendurchhang, der eine bestimmte Kettenspannung zu Folge hat, bleibt erhalten, bis durch Betätigung der Hydraulik erneut die richtige Kettenspannung eingestellt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Zylinder 4 und 8 zu einem gemeinsamen Zylinder vereinigt, wobei der vordere Anschlag für den schwimmenden Kolben 13 durch einen Anschlagring gebildet ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen der Ketten von Kettenfahrzeugen, vorzugsweise von Planier- und Laderaupen sowie Baggern, mit einem das in einem in der Kettenmittelebene verschieblichen Lager gelagerte Kettenumlenkrand spannenden ersten Hydrozylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hydrozylinder (Spannzylinder 4) mit einem weiteren Hydrozylinder (8) verbunden ist, indem ein schwimmender Kolben (13) mit einem die von diesem getrennten Kammerseiten verbindenden Rückschlagventil (14), das den Rückfluß von dem ersten Hydrozylinder sperrt, angeordnet ist, daß der Kolben (13) in dem weiteren Hydrozylinder (8) zwischen vorderen (44) und hinteren Anschlägen ( 45) verschieblich ist, und der Verschiebeweg einem Volumen der Hydraulikflüssigkeit entspricht, das zur Entlastung der zuvor gespannten Kette (1) auf die günstigste Kettenspannung erforderlich ist, daß der zweite Hydrozylinder ( 8) im Bereich der hinteren Anschläge (45) mit einer Zuführungsleitung (11 bzw. 30) zum Zuführen von Druckmittel und im Bereich der vorderen Anschläge (44) mit einer Rückflußleitung (48) zum Abführen von Druckmittel mit einem dem Kettenspanndruck entsprechenden Druck versehen ist und daß die Zuführungsleitung (1 bzw. 30) mit dem Tank (22 bzw. 28) verbunden wird, nachdem der Kolben (13) gegen den vorderen Anschlag (44) gefahren ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungs- und Abführungsleitungen mit einem Wegeventil (9) versehen sind, das nach Fahren des Kolbens (13) gegen den vorderen Anschlag (44) die Zuführungsleitung (11) mit dem Tank (22) verbindet.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückflußleitung (48) ein Drosselventil (18) und ein Rückschlagventil (20) angeordnet sind, und daß das Rückschlagventil (20) mit der Zuführungsleitung (11) durch eine Steuerleitung (19) verbunden ist, die dieses bei einem den Spanndruck übersteigenden Druck der Hydraulikflüssigkeit öffnet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungsleitung (30) durch ein Druckzuschaltventil (24) Druckmittel über ein Rückschlagventil (29) zuführbar ist, und daß die Zuführungsleitung (30) über ein Drosselventil (27) mit dem Tank 28) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hydrozylinder (Spannzylinder 4) von dem weiteren Hydrozylinder (8) durch einen Anschlag (44) getrennt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (41) des ersten Hydrozylinders (Spannzylinder 4) mit einer einen Elastomer enthaltenden Kammer (42) versehen ist, in die ein Tauchkolben (43 ) eintaucht, der mit einer das Kettenumlenkrad (2) spannenden Kolbenstange (5) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere (44) oder der hintere Anschlag (45) für den Kolben (13) einstellbar ausgebildet ist.