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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Raupenanordnung und insbesondere
auf eine Anordnung aus einem Raupenstift und einer Hülse, die
in der Raupenanordnung verwendet wird.
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Technischer
Hintergrund
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Im
Betrieb von Raupenmaschinen ist die Abnutzung zwischen den verschiedenen
Komponenten, die eine Raupenanordnung ausmachen, ein kritischer Überlegungspunkt.
Weil die Maschine in extrem harten Bedingungen in allen Arten von
Geländen
arbeitet, variiert die Abnutzung der unterschiedlichen Komponenten
der Raupenanordnung drastisch.
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Eine
Art der Abnutzung, die bei einer Raupenanordnung auftritt, ist ein
Phänomen,
welches als "Fressen" bekannt ist, und
welches bekannterweise insbesondere zwischen dem Raupenstift und
der Raupenhülse
auftritt, die die Seiten der Raupenkette miteinander verbinden.
Bei einer typischen Raupenanordnung werden die Raupenstifte mit
den Endteilen eines Paares von parallelen Verbindungen verbunden,
während
die Raupenhülsen
mit den entgegengesetzten, jedoch überlappenden Endteilen der parallelen
Verbindungen bzw. Verbindungsstücke verbunden
sind. Die Raupenstifte sind innerhalb einer Bohrung aufgenommen,
die von den Raupenhülsen
definiert wird, und die zwei Komponenten drehen sich relativ zueinander,
wenn die angetriebene Raupenkette sich um das Kettenrad und um die
Laufräder
der Raupenanordnung dreht. In einem Versuch, die Abnutzung zu steuern,
wird ein Spiel zwischen dem Raupenstift und der Hülse vorgesehen,
in dem Schmierströmungsmittel
vorhanden sein kann, welches in einem Reservoir enthalten ist, welches
von dem Raupenstift definiert wird. Wenn der Raupenstift und die
Hülse sich
mit Bezug zueinander hin und her bewegen, soll das Schmiermittel
die Schnittstelle zwischen den beiden Komponenten bedecken und stark
das "Fressen" verringern, welches
sonst dazwischen auftreten würde.
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Das
Problem, welches insbesondere bei den Raupenketten von besonders
großen
Maschinen auftritt, ist die Verteilung des Schmiermittels auf der Fläche der
Schnittstelle zwischen dem Raupenstift und der Hülse oder die Tatsache, daß diese
Verteilung nicht gut auftritt. Typischerweise ist der Oszillationswinkel
zwischen dem Raupenstift und der Hülse relativ klein, im allgemeinen
ungefähr
30 Grad. Der Raupenstift und die Bohrung der Hülse, in der der Raupenstift
liegt, sind bekanntermaßen
von zylindrischer Konfiguration. Der Durchmesser des Stiftes und
der Durchmesser der Bohrung sind ziemlich genau die gleichen, wobei
die Bohrung geringfügig
größer ist,
um ein leichtes Spiel dazwischen für das Schmiermittel vorzusehen.
Die Last, die auf dem Stift und auf die Hülse aufgebracht wird, ist entlang
der Schnittstellenfläche
oder entlang der Oszillation verteilt, und außer wenn das Spiel relativ
groß ist,
kann diese Schnittstelle sich niemals genug trennen, um durch das
Strömungsmittel
geschmiert zu werden, welches in dem Spiel vorhanden ist. In diesen
Fällen ist
der Effekt des Schmiermittels minimal, und ein Fressen wird auftreten,
was eine vorzeitige Abnutzung zur Folge hat.
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Eine
Lösung
für diese
Situation ist es, die Größe des Spiels
zwischen dem Raupenstift und der Bohrung der Hülse zu vergrößern, um
die Belastungsfläche
der Lastverteilung zu verringern. Dies hat bekannterweise das Fressen
zwischen dem Stift und der Hülse
verbessert, indem es das Zufließen von
Schmiermittel zur Schnittstellenfläche gestattet. Die Dichtungsanordnung
jedoch, die zwischen den Raupenverbindungen und der Raupenhülse positioniert
ist, um das Reservoir des Schmiermittels innerhalb des Raupenstiftes
und des Spiels bzw. Freiraums zu halten, ist stark beansprucht.
Bei einer Vergrößerung des
Spiels wird auch das Ausmaß der
Relativbewegung zwischen dem Raupenstift und der Hülse vergrößert. Die
Dichtungsanordnungen müssen
diese Steigerung der Relativbewegung aufnehmen, und das Ausmaß der zulässigen Steigerung des
Spiels wird stark durch die typischen Dichtungssysteme begrenzt.
Dies hat bekannterweise ein vorzeitiges Versagen der Raupenverbindung
verursacht.
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Weiterhin
sei hingewiesen auf GB 1 165 275, auf der der Oberbegriff der Ansprüche 1 und
9 basiert, und die sich auf eine Raupenstiftdichtung zwischen zwei
flachen relativ drehbaren aneinander liegenden Oberflächen bezieht,
die konzentrische Bohrungen haben, die einen Bereich definieren,
der gegen einen Verlust von Schmiermittel und gegen den Eintritt
von Fremdstoffen abzudichten ist. Eine der Anlageflächen hat
eine sich axial erstreckende Nut, die von der Bohrung beabstandet
ist und konzentrisch zu dieser ist. Dichtungsmittel sind in der
Nut vorgesehen, die mindestens einen Ring aus elastischem Material
aufweisen, welches einen ersten Teil hat, der innerhalb der Nut
anpaßbar
ist, um eine Basis zu bilden, und um durch Reibung den Ring in der
Nut zu halten. Der Ring hat auch einen zweiten Teil, der sich axial
von der Basis zwischen beiden Wänden
der Nut erstreckt. Der zweite Teil stellt eine sich im allgemeinen
radial erstreckende Dichtstirnseite dar, die geringfügig mit
Bezug zu der anderen der Anlageflächen geneigt ist, um eine kegelstumpfförmige Oberfläche vorzusehen.
Ein Teil der kegelstumpfförmigen Oberfläche tritt
mit der anderen der Anlageflächen
in Eingriff, und der Rest der kegelstumpfförmigen Oberfläche weicht
nach innen weg von der in Eingriff stehenden Anlagefläche ab.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der
oben dargelegten Probleme zu überwinden.
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Offenbarung
der Erfindung
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Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Raupenanordnung vorgesehen,
die erste und zweite Raupenkettenteile aufweist, wobei jeder davon
eine Vielzahl von Raupenverbindungsgliedern aufweist. Jede Vielzahl
von Raupenverbindungsgliedern hat erste und zweite Endteile, die
miteinander in Ende an Ende liegender Beziehung zueinander verbunden
sind. Die erste und zweite Vielzahl von Raupenverbindungen ist benachbart
zueinander in beabstandeter paralleler Beziehung zueinander positioniert.
Ein Raupenstiftglied ist zwischen jedem der jeweiligen ersten Endteile
der ersten und zweiten Vielzahl von Raupenverbindungen angeschlossen.
Ein Hülsenglied
ist vorgesehen, welches sich zwischen jedem der zweiten Endteile
der jeweiligen ersten und zweiten Vielzahl von Verbindungsgliedern
erstreckt, und ist um die Stiftglieder herum positioniert. Jedes
Hülsenglied
hat eine Bohrung, die sich axial dort hindurch erstreckt, die geeignet
ist, um die jeweiligen Raupenstifte aufzunehmen. Die Bohrung wird
durch eine Vielzahl von sich axial erstreckenden und in Umfangsrichtung
angeordneten Wandsegmenten definiert.
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Bei
einer Raupenanordnung, wie sie oben beschrieben wird, bilden die
Segmentwände,
die die Bohrung der Raupenhülsen
bilden, eine winkelförmige
Vertiefung an der Verbindung zwischen den Wandsegmenten. Die Vertiefungen
sind von der Oberfläche
des Raupenstiftes in einer Weise beabstandet, so daß sie eine
Vielzahl von sich axial erstreckenden Kanälen bilden, die zumindest entlang
der Teile der Hülse
verlaufen, die in Gegenwirkung mit dem Raupenstift treten werden,
wenn dieser einer Belastung unterworfen wird. Diese Kanäle sind
ausreichend, um Strömungsmittel
zu führen,
welches eine Schmierung der Schnittstelle zwischen dem Raupenstift
und der Hülse
vorsehen wird, auch während
der Oszillation zwischen den Komponenten.
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Gemäß eines
zweiten Aspektes der Erfindung wird eine Raupenanordnung nach Anspruch
9 vorgesehen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine diagrammartige
Seitenansicht eines Teils einer Raupenanordnung einer Raupenmaschine,
die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert;
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2 ist eine diagrammartige
Querschnittsansicht der Raupenanordnung, aufgenommen entlang der
Linien 2-2 der 1.
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3 ist eine diagrammartige
Ansicht der Raupenhülse,
die entlang der Linien 3-3 der 2 aufgenommen
ist;
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4 ist eine diagrammartige
Ansicht, ähnlich
jener der 3, die ein
alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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5 ist eine diagrammartige
Ansicht, ähnlich
jener der 4, die ein
alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bester Weg
zur Ausführung
der Erfindung
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen ist nun zu sehen, daß ein Teil der Raupenanordnung
für eine
Raupenmaschine im allgemeinen bei 10 gezeigt ist. Die Raupenanordnung 10 weist
ein Paar von endlosen Raupenkettenteilen 12 und 14 auf,
die in beabstandeter paralleler Beziehung zueinander positioniert sind,
und die um einen Raupenrollenrahmen 16 der Maschine herumgeführt werden.
Die Raupenanordnung steht in Eingriff mit einem (nicht gezeigten)
Kettenrad, welches eine Antriebskraft für die Raupenanordnung vorsieht,
die wiederum die Maschine in wohlbekannter Weise antreibt. Die Raupe
wird auch um mindestens ein Laufradglied 17 herumgelegt, welches
drehbar die Raupenanordnung an einem Ende des Raupenrollenrahmens
trägt,
wie in 1 zu sehen.
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Jeder
der Kettenteile 12 und 14 besteht aus einzelnen
Raupenverbindungen bzw. Raupenverbindungsstücken 18, die erste
und zweite Endteile 20 bzw. 22 haben. Die einzelnen
Raupenverbindungen sind miteinander in Ende an Ende liegender Beziehung
zueinander verstiftet, um die jeweiligen kontinuierlichen Kettenteile
zu bilden. Jeder Kettenteil ist in beabstandeter paralleler Beziehung
zueinander mit den jeweiligen Raupenverbindungen in seitlicher Ausrichtung
zueinander in wohlbekannter Weise positioniert.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, welches in 2 gezeigt ist,
ist zu sehen, daß die
Raupenkettenteile 12 und 14 durch sich seitlich
erstreckende Raupenstifte 23 verbunden sind. Die Raupenstifte 23 werden
durch Preßpassung
oder durch irgend welche ande ren geeigneten Befestigungsmittel mit
einer Bohrung 24 in Eingriff bzw. in Verbindung gebracht,
die durch die seitlich gegenüberliegenden
ersten Endteile 20 der Raupenverbindungen 18 der
ersten und zweiten Kettenteile definiert werden. Eine Vielzahl von
Raupenhülsen 25 ist
genauso zwischen den seitlich gegenüberliegenden zweiten Endteilen 22 der
Raupenverbindungen der ersten und zweiten Kettenteile angeschlossen.
Die Raupenhülsen
sind in einer Bohrung 26 aufgenommen, die durch die zweiten
Endteile der jeweiligen Raupenverbindungen bzw. Raupenverbindungsstücke definiert
werden, und darin durch Preßpassung
oder andere geeignete Mittel gesichert sind. Die zweiten Endteile 22 der
Raupenverbindungen werden von den ersten Endteilen 20 versetzt,
um in seitlicher Ausrichtung mit den ersten Teilen der benachbarten
Verbindungen zu sein, wie in 2 zu sehen
ist. Diese Positionierung bringt die Bohrungen 24 und 26 der
jeweiligen ersten und zweiten Endteile von benachbarten Raupenverbindungen
in Ausrichtung miteinander entlang einer gemeinsamen sich seitlich
erstreckenden Achse X, wie die Raupenstifte 23 und die
Hülsen 25.
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Die
Raupenhülsen 25 definieren
eine Bohrung 28, in der die Raupenstifte 23 positioniert
sind. Die Bohrung 28 ist von ausreichender Größe, um ein Spiel
zwischen ihr und dem Raupenstift einzurichten. Das Spiel bzw. der
Freiraum gestattet, daß der
Stift und die Hülse
sich relativ zueinander drehen, wenn die Raupenkettenteile sich
um die Laufräder
und das Kettenrad herum drehen, die von dem Raupenrollenrahmen getragen
werden. Das Spiel gestattet auch, daß Schmierströmungsmittel
von einem in dem Raupenstift definierten (2) Reservoir 23 gezogen wird,
um die Außenfläche 34 des
Raupenstiftes zu benetzen, so daß die Schnittstelle zwischen
dem Raupenstift und der Bohrung 28 der Hülse geschmiert
wird, um die Abnützung
dazwischen zu reduzieren. Typischerweise wird das Strömungsmittel über einen
oder mehrere radial gerichtete Durchlässe 36 übermittelt,
die sich zwischen dem Reservoir 32 und der Außenfläche 34 des
Raupenstiftes erstreckt. Ein Paar von Raupendichtungsanordnungen 38 ist
positioniert, um mit den entgegengesetzten Endstirnseiten 40 und 42 der
Hülse in
Eingriff zu kommen, um das Schmierströmungsmittel innerhalb des Reservoirs
und des Spiels zu halten.
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Mit
Bezug auf 3 ist zu sehen,
daß die Bohrung 28 der
Raupenhülse 25 so
konfiguriert ist, daß sie
eine Reihe von Wandsegmenten 44 um ihren Umfang herum definiert.
Die Wandsegmente 44 verbinden sich, um eine Vielzahl von
Vertiefungen 46 zu bilden, die in einer geringfügigen Distanz
von der Außenfläche 34 des
Raupenstiftes 23 beabstandet sind. Die Vertiefungen definieren
eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Kanälen 48 ( 3), die sich über die
Länge der
Raupenhülse
erstrecken. Die Wandsegmente 44 sind bogenförmig in
ihrer Konfiguration und sind von einem Mittelpunkt aus geschnitten,
der radial innerhalb mit Bezug auf die Bohrung 28 positioniert
ist. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist zu sehen,
daß die
Länge des
Radius 50 größer ist
als der Radius 52 des Raupenstiftes, jedoch kleiner als
dessen Durchmesser. Vorzugsweise ist der Radius innerhalb eines
Bereiches von 1,5 bis 1,9 mal der Länge des Raupenstiftradius.
Während der
veranschaulichte Radius so gezeigt ist, daß er eine bevorzugte Länge hat,
sei bemerkt, daß Radien von
variierender Länge,
die von alternativen Mittelpunkten ausgehen, auch von einem Punkt
außerhalb der
Bohrung, ebenfalls in Betracht gezogen werden, ohne von der Absicht
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Bohrung 28 ist
so bemessen, daß das
Ausmaß des
Spiels zwischen der Bohrung und dem Raupenstift in einem Bereich
von ungefähr
0,15 bis 4 Millimeter fällt,
wobei ein bevorzugtes Spiel ungefähr 0,2 Millimeter ist.
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Ein
alternatives Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in 4 gezeigt.
Die Raupenhülse 25' ist so gezeigt,
daß sie
eine Bohrung 28' hat,
deren Umfang in der Form eines Polygons konfiguriert ist, und zwar
mit einer Vielzahl von ebenen Wandsegmenten 54. Während sechs
ebene Wandsegmente gezeigt worden sind, sei bemerkt, daß es irgend
eine Anzahl von Wandsegmenten geben könnte, wobei eine bevorzugte
Anzahl in einen Bereich von 6 bis 24 fällt.
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Gemäß eines
weiteres alternativen Ausführungsbeispiels,
welches in 5 gezeigt
ist, ist zu sehen, daß die
Bohrung 28'' der Raupenhülse 25'' im all gemeinen eine runde Konfiguration
hat, und daß das
Profil des Raupenstiftes 23'' segmentiert
ist. Die Segmente 56 werden durch eine Vielzahl von Radien 58 definiert,
die eine wesentlich geringere Länge
haben als der Radius 52'' des Stiftes.
Die Verbindung zwischen den Segmenten definiert eine nach innen gerichtete
Vertiefung 60, die ein Spiel mit Bezug zur Bohrung 28'' bildet. Dies wirkt in identischer
Weise wie die Vertiefungen 46, die durch die Hülse 25 definiert
werden, indem ein Kanal 48'' vorgesehen
wird, indem Schmierströmungsmittel
zu allen Oberflächen der
Raupenstifte und Hülsen
geleitet werden kann.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Während des
Betriebs einer Raupenmaschine wird die Raupenanordnung 10 um
die Kettenräder und
die Laufradanordnungen getrieben, um die Maschine anzutreiben. Wenn
die Raupenverbindungen bzw. Raupenverbindungsteile 18 sich
um diese Komponenten bewegen, beispielsweise um das Laufrad 17,
werden sie dazu gezwungen, sich mit Bezug zueinander zu drehen.
Um diese relative Drehung aufzunehmen, wird ein Spiel zwischen den
Raupenstiften 23 und den Raupenhülsen 25 vorgesehen,
die seitlich die Kettenteile 12 und 14 der Raupenanordnung
verbinden.
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Wenn
eine relative Drehung zwischen dem Raupenstift 23 und der
Raupenhülse 25 auftritt,
wird Schmierströmungsmittel
zur Außenfläche 34 des Raupenstiftes
vom Reservoir 32 über
den Durchlaß 36 übermittelt.
Da die Bohrung 28 der Hülse
durch Wandsegmente definiert wird, ist die dazwischen definierte
Vertiefung 46 von einem Kontakt mit der Außenfläche 34 des
Raupenstiftes beabstandet. Dies definiert einen sich axial erstreckenden
Kanal 48, in dem ein Schmierströmungsmittel gehalten wird,
und zwar auch im Bereich der Schnittstelle zwischen dem Stift und
der Hülse.
Wenn die Schmierung in allen Bereichen des Spiels vorhanden ist,
wird eine Abnutzung stark verringert, die typischerweise in den
Bereich der Schnittstelle von Stift und Hülse auftritt.
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Andere
Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der
Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.