DE4193446C2

DE4193446C2 - Riemenausrichtungsmechanismus für ein riemengetriebenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE4193446C2
Application number: DE4193446A
Authority: DE
Inventors: Ronald L Satzler
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2011-04-30
Also published as: AU7775191A; DE4193446T1; FR2672363B1; US5127714A; CA2072569C; CA2072569A1; FR2672363A1; JP3142291B2; JPH05505364A; WO1992013747A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Raupenfahrzeuge, wie bei spielsweise Asphaltierungsmaschinen und Traktoren mit durchgehenden Riemen über Rädern zum Vorsehen sowohl der Bodenabstützung als auch von Zugkraft, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Ausrichtungsme chanismus zum Abwinkeln eines der Räder, auf denen der Riemen läuft, um zu bewirken, daß ein Riemen, der eine Neigung hat, auf eine Seite der Räder zu laufen oder zu gleiten, auf den Rädern zentriert bleibt und "richtig" läuft.

Riemengetriebene Fahrzeug sind bekannt. Das Riemenan triebssystem von solchen Fahrzeugen besteht üblicherweise aus einem durchgehenden Riemen, der über Räder läuft, von denen zumindest eines ein Antriebsrad ist, wobei die an deren Räder möglicherweise Laufrollen oder Mittelrollen sind. Eine Hauptsorge bei solchen Antriebssystemen ist die, daß der Riemen mittig auf den Rädern bleibt und sich nicht (seitwärts) zu einer Seite bewegt oder gleitet, um optimale Bodenabstützung und Zugkraft vorzusehen, um die Riemen- und Radlebensdauer zu verlängern und um Fahrzeug ausfallzeiten zu eliminieren, falls sich der Riemen voll ständig von den Rädern lösen würde.

Bei es, daß der Riemen aus Metallgliedern besteht, die mit Zähnen auf den Rädern zusammenwirken, ähnlich wie ein Ritzel und eine Kette bei einem Fahrrad; oder daß der Riemen aus Gummi besteht und eine Rippe aufweist, die in einer Nut auf den Rädern oder zwischen einem Paar von be abstandeten Rädern reitet; oder daß der Riemen und die Räder glatt sind; wenn der Riemen nicht ordnungsgemäß auf den Rädern positioniert bleibt und richtig läuft, kann es zu übermäßiger und vorzeitiger Abnutzung des Riemens und der Räder kommen wegen unbeabsichtigten Reibens, sowie zu ungewünschtem Erwärmen der Bauteile und Ineffizienz beim Betrieb.

Eine Art zu bewirken, daß der Riemen richtig läuft, ist, das Rad (bzw. die Räder) in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der der Riemen unrichtig läuft, abzu winkeln. Eine bekannte Art des Abwinkelns des Rades (bzw. der Räder) ist durch Aufsetzen von verjüngten Beilagen auf die Achse zwischen dem Rad und der Nabe. Diese Bei lagen haben ein Loch darin von der Größe der Achse und sie werden auf die Achse aufgeschoben zwischen dem Rad und der Nabe. Ein großer Nachteil der Beilagen ist der, daß der Riemen und die Räder und andere Teile entfernt werden müssen, um sie zu installieren, und dann wieder zusammengebaut werden müssen, um zu testen, ob genügend, zu viel oder zu wenig Beilagen eingebaut wurden, und dann muß der Vorgang möglicherweise wiederholt werden.

Gleichgültig welche Mittel verwendet werden zum Abwinkeln des Rades (bzw. der Räder) muß das Rad in seiner gewin kelten Position bleiben, wenn es den extremen Drücken und Erschütterungen ausgesetzt ist, denen Fahrzeuge und ins besondere Arbeitsfahrzeuge ausgesetzt werden.

Aus der DE-PS 619 549 ist ferner eine Lenkvorrichtung für Gleiskettenfahrzeuge bekannt, bei der die Gleisketten auf zwei Querachsen angeordnet sind. Die Querachsen können mittels einer Lenkspindel und Zugstangen ausgelenkt werden, um eine Lenkwirkung für das Gleiskettenfahrzeug zu erreichen.

Die US 3,687,273 zeigt ein mechanisches System zum Halten eines Endlos-Transportriemens in Ausrichtung mit seiner Bewegungsrichtung. Diese System erscheint ungeeignet für Fahrzeuge, an denen große Belastungen auftreten.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und wirkungsvollen Riemenausrichtungs mechanismus für ein riemengetriebenes Fahrzeug vorzu sehen, um zu bewirken, daß ein Riemen, der eine Neigung hat, auf eine Seite der Räder zu laufen oder zu gleiten, auf den Rädern zentriert bleibt und "richtig" läuft.

Diese Aufgabe wird durch einen Riemenausrichtmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die hier beschriebene Erfindung überwindet die vorher be schriebenen Probleme durch Vorsehen eines dauerhaften, zuverlässigen, im Feld einstellbaren, leicht wiederein stellbaren Riemenausrichtungsmechanismus.

Bei einem riemengetriebenen Fahrzeug mit einem Riemenan triebssystem, in dem ein Riemen über Räder läuft und in dem der Riemen eine Neigung hat, nicht richtig zu laufen, ist ein Riemenausrichtungsmechanismus zum Bewirken, daß der Riemen richtig läuft, gezeigt. Durch Anwinkeln eines oder beider der Vorder- oder Hinterräder in einer Rich tung entgegengesetzt zu der Richtung, in der der Riemen unrichtig läuft, wird der Riemen richtig laufen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Riemen antriebssystems und Riemenausrichtmechanismus;

Fig. 2 ist eine schematische Teildraufsicht des Riemenan triebssystems und Riemenausrichtmechanismus von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht eines Abwin kelmittels des Riemenausrichtmechanismus; und

Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht der Abwinkel mittel von Fig. 3.

Mit Bezug nun auf die Zeichnungen ist ein Riemenantriebssystem 10 gezeigt. Das gezeigte System ist ein System für die rechte Seite. Ein identisches System wäre auf der linken Seite des Fahrzeugs vorgesehen. Das Riemenantriebssystem 10 wird getragen durch einen Rol lenrahmen 12, der mit dem Fahrzeugrahmen 14 durch zwei Träger 16 (nur einer vollständig gezeigt) verbunden ist. Die zwei Träger 16 sind an den Fahrzeugrahmen 14 ge schweißt und durch Bolzen 18 mit dem Rollenrahmen 12 ver bunden. Das Riemenanstriebssystem 10 umfaßt ein_Hinterrad 24 und ein Vorderrad 26 sowie eine Anzahl von freidrehen den Mittelrollen 30, wobei das Hinterrad aus einem Paar von beabstandeten Rädern (nicht gezeigt) besteht und hydraulisch angetrieben ist, wobei das Vorderrad 26 aus einem Paar von beabstandeten Rädern 27 besteht und nicht angetrieben ist, sondern stattdessen mitläuft, d. h. das Rad 26 dreht sich mit dem Riemen 28 mit wegen der Rei bungskräfte zwischen dem Riemen 28 und dem Rad 26, und wobei die Mittelrollen 30 aus Paaren von beabstandeten Rädern 34 bestehen.

Der Riemen 28 ist um das Vorder- und das Hinterrad 26, 24 und über die Mittelrollen 30 angebracht. Der Riemen 28 besteht aus Gummi. Der Riemen 28 hat eine Mittelrippe 36, die zwischen den beabstandeten Rädern des Vorderrades 26, des Hinterrades 24 und der Mittelrollen 30 läuft.

Der Riemenausrichtmechanismus 38 bildet einen Teil des Rollenrahmens 12. Der Riemenausrichtmechanismus 38 umfaßt das Glied 40. Das Glied 40 ist langgestreckt, und obwohl es nur ein einziges Glied ist, umfaßt es zwei bestimmte Teile, und zwar einen ersten festen, rechtwinkligen Teil 42, der sich von dem ersten Ende 44 aus erstreckt und einen zweiten I-Träger-(oder Doppel-T-Träger-) Teil 46, der sich von dem zweiten Ende 48 aus erstreckt. Das Glied 40 besteht aus Stahlguß und ist an dem zweiten Teil 46 ungefähr 0,97 m lang und ungefähr 12,1 cm hoch. Die Flan sche 50 des zweiten Teils 46 des Glieds 40 verjüngen sich um 3° von 7,6 cm, wo die Flansche 50 mit dem ersten Teil 42 zusammentreffen, auf 2,5 cm, welches die Breite des Stegs 52 ist.

Das Glied 40 ist mit einer Preßpassung in einen hohlen Rahmenteil 54 des Rollenrahmens 12 eingepaßt. Der Hohl rahmen 54 ist rechtwinklig mit Innenausmaßen von ungefähr 12,7 cm Höhe und ungefähr 7,6 cm Breite. Die Preßpassung des Glieds 40 in dem Hohlrahmen 54 trägt das Glied 40 und legt den Mittelteil 56 des Glieds 40 gegenüber seitlicher Bewegung fest. Der Hohlrahmen 54 und der erste Teil 42 des Glieds 40 weisen Löcher 58, 60 darin auf, welche ausgerichtet sind, wenn das Glied 40 durch die Preßpas sung in seine richtige Position eingepaßt worden ist, und durch die ein erster Stift 62 eingefügt wird und an den Hohlrahmen 54 geschweißt wird. Das Loch 60 ist geringfü gig größer als der erste Stift 62, so daß der erste Stift 62 lose in das Loch 60 paßt. Der erste Stift 62 bewahrt das Glied 40 davor, sich in Längsrichtung von dem Hohl rahmen 54 zu lösen. Das zweite Ende 48 des Gliedes 40 weist einen Schlitz 64 auf. Ein Tragrohr 66 erstreckt sich seitlich durch den Hohlrahmen 54 und ist daran ge schweißt. Der Schlitz 64 an dem zweiten Ende 48 des Glie des 40 gleitet über das Tragrohr 66, wenn das Glied 40 in den Hohlrahmen 54 eingepaßt wird. Das Tragrohr 66 trägt das zweite Ende 48 des Gliedes 40 und befreit von Verti kalbelastungen auf den Hohlrahmen 54 an der Preßpassung, die anderenfalls durch das Gewicht des zweiten Teils 46 des Gliedes 40 erzeugt würden.

Nahe des Tragrohrs 66 weist jede Seite des Hohlrahmens 54 ein Loch 68 auf, das von einem Vorsprung 69 ummantelt wird zur Aufnahme eines Einstell- oder Anschlagglieds 70. In diesem Fall sind die Löcher 68 und Vorsprünge 69 mit einem Gewinde versehen und die Anschlagglieder 70 sind große Stahlschrauben mit Verriegelungsmuttern 71. Nachdem das Glied 40 in seine Position durch Preßpassung einge paßt worden ist, werden die Anschlagschrauben 70 in die Gewindelöcher 68 geschraubt von außerhalb des Hohlrahmens 54, bis sie mit dem zweiten Ende 48 des Glieds 40 in Kon takt kommen und dieses in der seitlichen Position festle gen. Zu dieser Zeit werden die Verriegelungsmuttern 71 angezogen.

Das erste Ende 44 des Gliedes 40 ist verbreitert durch ein Paar von Abstandshaltern 73, die an das Glied 40 ge schweißt sind. Das erste Ende des Gliedes 40 weist ein sich seitwärts dahindurch erstreckendes Loch 72 auf. Eine Schwenkverbindung 74 mit zwei beabstandeten Armen 76 ist mit dem Glied 40 verbunden durch einen Schwenkstift 78, der durch die. Löcher 80 in den Armen 76 der Schwenkver bindung 74 und das Loch 72 in dem ersten Ende 44 des Gliedes 40 eingefügt ist. Ebenfalls mit der Schwenkver bindung 74 verbunden durch einen weiteren Satz von Lö chern 82 in der Schwenkverbindung 74 ist die Achse 84 des Vorderrades 26. Das Glied 40 trägt die Achse 84 über die Schwenkverbindung 74 und die Achse 84 trägt ihrerseits das Rad 26; somit trägt das Glied 40 das Rad 26. Da das Glied 40 direkt mit der Schwenkverbindung 74 verbunden ist und indirekt mit der Achse 84 verbunden ist, und im Gegensatz nicht direkt mit der Achse 84 verbunden ist, kann die Achse 84 sich zwischen einem Bereich von Posi tionen bewegen, obwohl das Glied 40 festgelegt ist. Das Wort "verbunden", wie es hierin verwendet wird, soll di rekte Verbindungen zwischen zwei Gliedern umfassen, ohne daß irgendwelche anderen Glieder dazwischen angeordnet sind, sowie indirekte Verbindungen zwischen Gliedern, bei denen ein oder mehrere andere Glieder dazwischen angeord net sein können. Es sei bemerkt, daß somit beispielsweise das Glied 40 mit dem Rad 26 verbunden ist, obwohl das Glied 40 direkt mit der Achse 84 des Rades 26 verbunden ist, die direkt mit dem Rad 26 verbunden ist.

Das Riemenantriebssystem 10 umfaßt auch ein Rückhol- oder Federungssystem 86 zum Absorbieren von Stößen auf das Vorderrad 26, wenn das Vorderrad 26 auf ein Hindernis trifft. Sobald das Hindernis entfernt ist oder über schritten ist, bringt das Federungssystem 86 das Vorder rad 26 zurück in die Vorwärtsposition.

Das Federungssystem 86 umfaßt einen Hydraulikzylinder 88 mit einem Kolben 90, der darin angeordnet ist und sich von dort aus erstreckt. Der Kolben 90 ist mit einer Ver bindung 92 verbunden, die ihrerseits durch einen Schwenk stift 94 mit einer Verbindung 96 verbunden ist, welche ihrerseits durch einen weiteren Schwenkstift 98 mit der Schwenkverbindung 74 verbunden ist. Die Neutralposition des Federungssytems 86 ist so beschaffen, daß sie das Vorderrrad 26 und die Schwenkverbindung 74 in der in Fig. 1 gezeigten Vorwärtsposition hält. Da jedoch das Vorder rad 26 durch die Schwenkverbindung 74 und nicht durch die Achse 84 mit dem Glied 40 verbunden ist, können sich die Achse 84 und das Rad 26 nach hinten bewegen. Der Vorder teil des Gliedes 40 ist nach unten gekrümmt, um eine Be hinderung der Rückfederung der Vorderachse 84 zu vermei den.

Es sei bemerkt, daß der hier beschriebene Riemenausricht mechanismus 38 gleichermaßen anwendbar ist, ohne das Rückfedersystem 86 oder wenn das Glied 40 direkt mit der Vorderachse 84 verbunden ist, oder nur mit dem Hinterrad 24 oder mit sowohl dem Vorderrad 26 wie auch dem Hinter rad 24 des Riemenanstriebssystems.

Anfangs sollte das Riemenantriebssystem 10 in seiner be absichtigten Konfiguration in dem Fahrzeug eingebaut wer den. Wahrscheinlich ist dies eine Konfiguration, in der das Vorderrad 26 nicht abgewinkelt ist und das Glied 40 ist in dem Hohlrahmen 54 zentriert, was dadurch bestimmt werden kann, daß die Anschlagglieder 70 um eine gleiche Strecke eingefügt sind. Angenommen, zu irgendeiner Zeit läuft der Riemen 28 nicht richtig, sondern neigt statt dessen dazu, zu einer Seite zu laufen, kann das Riemen antriebssystem 10 durch den Riemenausrichtmechanismus 38 so eingestellt werden, daß der Riemen 28 richtig laufen wird. Man beachte Fig. 2. Zuerst wird die Anschlag schraube 70 auf der Seite des Hohlrahmens 54 gelöst, die der Richtung entspricht, in der der Riemen 28 unrichtig läuft. Als nächstes wird die gegenüberliegende Anschlag schraube 70 festgezogen, wodurch das Glied 40 leicht um den Mittelteil 56 in eine abgewinkelte Position 100 (in Fig. 2 bei 0° gezeigt) geschwenkt wird, was seinerseits das erste Ende 44 des Gliedes 40 leicht abwinkelt und dies wiederum die Achse 84 des Rades 26 und wiederum das Rad 26, und zwar in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in die der Riemen 28 zu laufen neigt. Das Ab winkeln des Vorderrades 26 um ein halbes bis eineinhalb Grad sollte ausreichen, damit der Riemen 28 richtig läuft. Als nächstes wird die gelöste Anschlagschraube 70 wieder gegen das Glied 40 angezogen. Schließlich wird das Riemenantriebssystem 10 getestet, um zu sehen, ob der Riemen 28 richtig läuft oder ob das System 10 weitere Ab stimmungsverfeinerungen benötigt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor. Die hier beschriebene Erfindung ist ein Riemenausrichtme chanismus (38) zum Bewirken, daß ein Riemen (28) eines riemenangetriebenen Fahrzeugs richtig läuft. In solchen Fahrzeugen läuft der Riemen (28) um Räder (26, 24) und oft neigen solche Riemen (28) dazu, zu einer Seite der Räder (26, 24) zu laufen oder, in anderen Worten, nicht richtig zu laufen. Durch Abwinkeln eines der Räder (26, 24) in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der der Riemen (28) unrichtig läuft, kann der Riemen (28) dazu gebracht werden, richtig zu laufen. Der hierin be schriebene Riemenausrichtmechanismus (38) weist Mittel auf zum Abwinkeln eines der Räder (26, 24) sowie Mittel zum Festlegen des Rades (26, 24) in der abgewinkelten Po sition (100), so daß der Riemen (28) richtig läuft.

Claims

1. Riemenausrichtmechanismus (38) für ein riemenange triebenes Fahrzeug mit einem Riemenantriebssystem (10), das auf einem mit dem Fahrzeugrahmen verbun denen Rollenrahmen (12) angeordnet ist, wobei das Riemenantriebssystem (10) ein Vorderrad (26) und ein Hinterrad (24) aufweist, um die ein Riemen (28) läuft, wobei der Riemenausrichtmechanismus (38) folgendes aufweist:
ein Glied (40), das mit dem Rollenrahmen (12) ver bunden ist, wobei ein erstes Ende (44) des Glieds (40) mit einem der Räder (24, 26) verbunden ist, und wobei das Glied (40) ein zweites festlegbares Ende (48) und einen Mittelteil (56) aufweist; und wobei der Mittelteil (56) des Glieds (40) gegenüber seit licher Bewegung festgelegt ist,
wobei das Glied (40) um den Mittelteil (56), der im Rollenrahmen (12) angeordnet ist, in entgegengesetzte seitliche Richtungen schwenkbar ist, und
wobei Festlegungsmittel (70) für das zweite, festleg bare Ende (48) vorgesehen sind.

2. Riemenausrichtmechanismus nach Anspruch 1, wobei das Glied (40) das Rad (24, 26) trägt.

3. Riemenausrichtmechanismus nach einem der An sprüche 1 oder 2, wobei die Festlegungsmittel (70) für die abgewinkelte Position ein Paar von entgegen wirkenden Einstell- oder Anschlagsgliedern sind, von denen jedes mit gegenüberliegenden Seiten des Gliedes (40) in Kontakt steht.

4. Riemenausrichtmechanismus nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei ein Teil des Rollenrahmens (12) ein Hohlrahmen (54) ist, wobei daß Glied (40) zumindest teilweise innerhalb des Hohlrahmens (54) aufgenommen ist, so daß das zweite Ende (48) des Gliedes (40) innerhalb des Hohlrahmens (54) ist und daß das erste Ende (44) des Gliedes (40) außerhalb des Hohlrahmens (54) ist.