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Verschleißfeste Gleiskette Bei. Gleiskettenfahrzeugen ist es bekannt,
die Gelenkverbindung der Gurtglieder elastisch nachgiebig zu gestalten. Zu diesem
Zweck werden zwischen die gegeneinander beweglichen Teile des Gelenkes, nämlich
zwischen Gelenkbolzen oder Gelenkzapfen und Bohrungswandung der Lagerhülse oder
Lagerbohrung des äußeren Gelenkteiles Ringe aus Gummi oder elastisch zusammendrückbarem
Kunststoff eingefügt, welche auf die Gelenkbolzen bzw. Gelenkzapfen entweder unter
Spannung aufgezogen oder aufvulkanisiert sind. Die im freien Abstand voneinander
auf den Bolzen bzw. Zapfen angeordneten einzelnen Ringe weisen vor dem Einbau des
Zapfens bzw. Bolzens in das Gelenk einen Außendurchmesser auf, der größer ist als
der Innendurchmesser der zugehörigen Lagerhülse oder der Durchmesser der Lagerbohrung.
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Bei der Montage der Gelenkteile werden die Gummiringe so stark zusammengepreßt,
daß zwischen ihnen und der Bohrungswandung des den Zapfen umschließenden Gelenkteiles
eine Haftreibung entsteht. Durch entsprechend hohe Vorspannung der Gummiringe kann
erreicht werden, daß die zusammengepreßten Gummi- bzw. Kunststoffringebeim Gegeneinanderverschwenken
benachbarter Gurtglieder auf Schub beansprucht werden. Dies hat man zur Erzielung
eines besseren selbsttätigen Nachspanners des Gliedergurtes von Gleisketten
in
der Weise ausgenutzt, daß die benachbarten Gurtglieder von vornherein unter einem
Winkel miteinander verbunden werden, welcher ungefähr halb so groß ist wie die Winkelauslenkung
aufeinanderfolgender Gurtglieder, wenn. diese um das Kettenrad laufen.
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Eine gummigepolsterteGelenkverbindung der vorbeschriebenen bekannten
Art zeichnet sich durch erhöhte Verschleißfestigkeit aus, da sich keine metallischen
Teile gegeneinander reiben und von den Reibungsstellen Staub und sonstige Fremdkörper
ferngehalten werden. Sie bietet ferner Vorteile in bezeug auf die einfachere Herstellbarkeit
der Gliedergurte und eine bessere Wiederinstandsetzungsmöglichkeit abgenutzter Gelenkverbindungsglieder.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß die für das Verdrehen der Lagerzapfen
oder Lagerbolzen notwendige Gummiweichheit und radiale Wandstärke der Gummiringe
bei Gelenkverbindungen, bei denen die zusammengepreßten Gummiringe auf Schub beansprucht-
werden, bei großen Zugkräften durch allzu weite Auslenkung der Gelenkzapfen oder
Gelenkbolzen zu einer übermäßigen Längenausdehnung des Gliedergurtes führen, derzufolge
bei Ketten größerer Gliederzahl sich Teilungsungenauigkeiten ergeben und ein einwandfreier
Lauf des endlosen Gliedergurtes über die Kettenräder nicht mehr gewährleistet ist.
Durch den starken Preßdruck der Gelenkbolzen bzw. Gelenkzapfen erfolgt eine vorzeitige
Zerstörung der Gummiringe oder ihres Festsitzes an den Zapfen bzw. an der Innenwandung
der Lagerhülse. Bei auf Gleisketten laufenden Traktoren, wie z. B. Planierraupen
oder ähnlichen Raupenfahrzeugen, tritt, wenn sie bis zur vollen Motorausnutzung
gegen Widerstand anfahren müssen, außerdem der Übelstand einer ruckartigen Arbeitsweise
der Maschine dadurch auf, daß die Antriebskräfte sich in den einzelnen Gummipaketen
der Gelenkverbindungen laufend. aufspeichern und die aufgespeicherten Kräfte bei
Erreichen einer bestimmten Größe schlagartig frei werden.
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Wegen aller dieser Schwierigkeiten., die durch eine allzu große Auslenkung
des gummigelagerten Gelenkbolzens bzw. Gelenkzapfens hervorgerufen werden, müssen
bisher bei der konstruktiven Ausbildung gummigepolsterter Gelenkverbindungen Gummiringe
von möglichst großer Härte und möglichst niedriger radialer Höhe verwendet werden.
Das aber macht es notwendig, die Winkelauslenkung der Gurtglieder möglichst klein
zu halten, d. h., die Umlenkräder müssen mit entsprechend großem Durchmesser ausgeführt
werden, wovon wiederum die Teilung abhängig ist.
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Zur Begrenzung der Zusammenpreßbarkeit der Gummilagerungselemente
gummigepolsterter Gelenkverbindungen von Gliedergurten, insbesondere-Gleisketten,
mit auf Schub beanspruchten Gummiringen ist bereits vorgeschlagen' worden, den Gummiringen
metallische Ringe zuzuordnen, welche bei einem bestimmten Grad der Zusammenpressung
der Gummiringe gegen die Innenfläche der Lagerbohrung bzw. Lagerhülse zum Anschlag
kommen, so daß eine unzulässige hohe Druckbeanspruchung der Gummilagerungselemente
und eine ungünstige, übergroße elastische Zugdehnung des Gliedergurtes vermieden
sind. Wird die Höhe der metallischen Beilage-ringe so bemessen, daß letztere nur
bei gelegentlich auftretenden Spitzenkräften wirksam werden, dann tragen die Beilageringe
nicht zur Lösung des vorgeschilderten Problems bei, welches darin besteht, die Gummiringe
möglichst so elastisch auszubilden, daß sie einerseits über einen großen Winkelbereich
auf Schub beansprucht werden können, andererseits aber trotzdem keine übermäßige
elastische Längendehnung des Gliedergurtes zulassen und von großer Dauerhaftigkeit
sind. Schlagen aber die mit entsprechend größeren Außendurchmessern ausgeführten
metallischen Beilageringe schon bei normaler Zugbeanspruchung der Gliedergurte gegen
die Bohrungswandung an, dann ergibt sich eine ständige Metall-auf-Metall-Reibung,
die wegen der damit verbundenen großen Abnutzung der Lagerungsteile der Gelenkverbindungen
vermieden werden soll.
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Erfindungsgemäß werden die vorgeschilderten Schwierigkeiten und Mängel
aller bisherigen gummigepolsterten Gelenkverbindungen von Gliedergurten auf einfache
Weise behoben, wenn die Beilageringe aus einem elastisch zusammendrückbaren, aber
härteren Werkstoff, wie Hartgummi oder Kunststoff, als die Ringe des Gummipolsters
bestehen. Die Erfindung kann auch so verwirklicht werden, daß die auf den Gelenkzapfen
bzw. Gelenkbolzen unter Spannung aufgezogenen oder aufvulkanisierten Gummiring in
verschiedenen Härten ausgeführt und die härteren Ringe mit geringerer Vorspannung
und entsprechend geringerer Haftreibung in die Lagerhülse bzw. Lagerbohrung eingefügt
werden als die weicheren Gummiringe. In Weiterausbildung der Erfindung unter Ausnutzung
des an sich nicht neuen Gedankens, nur selten auftretende Spitzenbelastungen durch
unzusammendrückbare Anschlagringe abzufangen, ist es schließlich auch möglich, die
Beilageringe aus. schwerem zusammendrückbarem Werkstoff mittels Trägerringen aus
unzusammendrückbarem Werkstoff und von U-förmigem Profil an den Gelenkbolzen bzw.
Gelenkzäpfen zu befestigen und die Schenkellänge des U-Profils der Trägerringe auf
die Härte der in ihnen angeordneten Beilageringen ,so abzustimmen, daß nach Zusammenpressen
der Beilageringe die Schenkel der Trägerringe an die Lagerhülse bzw. Lagerbohrung
anschlagen.
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Durch die Anordnung von Beilageringen nach der Erfindung entfällt
die Notwendigkeit, die Härte und radiale Wandstärke der Gummiringe auf die zulässige
Ausle nkung der Gelenkbalzen oder Gelenkzapfen in Zugrichtung abzustimmen, die Gummiringe
können jetzt vielmehr ausschließlich unter dem Gesichtspunkt der Winkelauslenkung
gewählt werden. Der verminderte Schubwiderstand der Gummiringe eröffnet größere
Freiheiten in der Bestimmung der Teilung und des Umlaufdurchmessers der Kette. Mit
der Erfindung ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben., die elastische Zugdehnung
des
Gliedergurtes durch Verwendung von Beilageringen entsprechender Größe oder entsprechenden
Werkstoffes für den gewünschten Einzelfall genau einzurichten, ohne hierbei, ein
gegenseitiges Reiben von metallischen Teilen der Gurtglieder in Kauf nehmen zu müssen.
Die Gliedergurte können daher jetzt unbedenklich auch für höhere Spitzenbelastungen
als bisher zugelassen werden. Anzahl, Abmessungen und Werkstoffart der beizulegenden
Ringe, welche die Auslenkung der Gelenkbolzen bzw. Gelenkzapfen in Zugrichtung begrenzen,
sind abhängig von der vorgesehenen Beanspruchung der jeweiligen Ketten- bzw. Gliederkonstruktion.
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Die eingangs geschilderten Unzulänglichkeiten aller bisherigen gummigepolsterten
Gelenkverbindungen hinsichtlich der Teilungsungenauigkeiten, der Zerstörung der
Gummiringe bei zu großer Auslenkung des Gelenkbolzens bzw. Gelenkzapfens in Zugrichtung
sowie des ruckartigen Arbeitens der Gleiskette bei stoßartiger Beanspruchung entfallen
beim Gegenstand der Erfindung.
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In der Zeichnung sind die für die Erfindung wesentlichen Teile von
gummigepolsterten Gelenkverbindungen in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise
dargestellt.
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Fig. I zeigt die Verbindung zweier aufeinanderfolgender Gurtglieder
einer Gleiskette im Längsschnitt durch das gummigepolsterte Gelenk; Fig. 2 ist die
Seitenansicht der beiden Gurtglieder; Fig. 3 bringt einenLängsschnitt durch ein
gummigepolstertes Gelenk in anderer Ausführungsform, wobei jedoch nur ein Gurtglied
dargestellt ist; Fig.4 zeigt die Seitenansicht des Gelenkbolzens mit aufvulkanisierten
Gummiringen vor dem Einbau in das Gelenk; Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt ähnlich
der Fig. 3 durch: eine andere Ausführungsform des Gelenkes. In Fig. I sind a und
ä die aufeinanderfolgenden Gurtglieder eines Gliedergurtes, beispielsweise einer
Gleiskette. Das Gurtglied a greift mit zwei Vorsprüngen b in entsprechende Aussparungen
des anderen Gurtgliedes a' ein. Die mit gleichachsigen Bohrungen c versehenen Vorsprünge
b bilden die Lagerstelle für den Gelenkbolzen d, der in den ihn aufnehmenden Bohrungen
f des Gurtgliedes a' undrehbar eingesetzt ist. Die Ringräume zwischen dem Gelenkbolzen
d und den zylindrischen Flächen der Bohrungen c sind durch Gummiringe g ausgefüllt.
Diese sind unter starker Spannung auf Hülsen h aufgezogen oder aufvulkanisiert,
welche undrehbar am Bolzen d festgelegt werden.
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Beim Zusammenbau des Gelenkes werden die Gummiringe g unter so starker
Zusammenpressung in die Bohrungen c eingebracht, daß sie mit großer Haftreibung
gegen die Bohrungswandungen zur Anlage kommen. Zu beiden Seiten .der Gummiringpakete
g sind Ringe i angeordnet, die erfindungsgemäß aus noch zusammendrückbarem, aber
härterem Werkstoff als die Ringe g, wie z. B. Hartgummi oder Kunststoff bestehen,
die bei der Montage des Gelenkes wenig oder gar nicht zusammengepreßt werden. Diese
Beilageringe i begrenzen die Auslenkung des Gelenkbolzens d bei auftretender Zugbeanspruchung
in der Längsrichtung des Gliedergurtes. Die Gliedergurte a, ä werden, wie in Fig.2
dargestellt, so zusammengebaut, daß sie unter einem Winkel gegeneinander geneigt
sind., der etwa halb so groß ist wie die Winkelauslenkung der Gurtglieder a, a',
wenn sie um das antreibende Kettenrad oder um ein Umlenkrad laufen. Die über dem
von vornherein eingestellten Winkel hinausgehende Winkelauslenkung bei der Umlenkung
des Gliedergurtes und beim Strecken desselben bewirkt eine Schubbeanspruchung der
Gummiringeg, die sich jedoch nicht auf die Beilageringe i auswirkt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 sind die Gummiringe g unter starker
Spannung auf den Gelenkbolzen d aufvulkanisiert. Die beiden äußeren Ringe g' bestehen
aus einem Gummi oder Kunststoff von wesentlich größerer Härte als die inneren Gummiringe
g. Alle Gummiringe haben vor dem Zusammenbau des Gelenkes einen Außendurchmesser,
der größer ist als der Innendurchmesser der Lagerhülse k, in welche die Gummiringe
g eingepreßt werden. Der Durchmesser der härteren Außenringe g' ist im entspannten
Zustande der Ringe (s. Fig.4) etwas kleiner als derjenige der inneren Gummiringe
g, so daß die äußeren Ringe g' beim Einsetzen des Bolzens d in die Hülse k weniger
stark oder überhaupt nicht zusammengepreßt werden. Sie nehmen infolge der verminderten
Haftreibung an der Lagerhülse k bei einer Drehbewegung des Gelenkbolzens d Drehkräfte
in nur geringem Maße oder gar nicht auf, begrenzen aber zufolge ihrer größeren Härte
die Auslenkung des Bolzens d in Zugrichtung des Gliedergurtes auf eine Hubstrecke,
die kleiner ist, als sie sich aus den weicheren Gummiringen g allein ergeben würde.
Die inneren Gummiringe aus weicherem Gummi werden bei einer Winkelauslenkung der
Gurtglieder auf Schub beansprucht; in der Zugrichtung des Gliedergurtes kommt ihre
Elastizität nur im Anfang der Hubstrecke so lange zur Wirksamkeit, als die äußeren
Gummiringe g' nicht eine weitere Auslenkung des Gelenkbolzens d verhindern.
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Die Hülse k wird in die Lagerbohrung des Gurtgliedes a uridrehbar
und axial unverschiebbar eingepaßt. Für das Festlegen der Lagerhülse können Metallringe
verwendet werden, die auf die Enden der Hülse k fest aufgezogen und in ringförmigen
Ausnehmungen der beiderseitigen Stirnflächen des Gelenkabschnittes des Gurtgliedes
a versenkt liegend befestigt sind. Diese zugleich auch der Verschleißminderung der
einander zugekehrten Stirnflächen des inneren und des äußeren Gurtgliedes dienenden
Metallringe stehen in keinem funktionellen Zusammenhang mit den Ringeng der Gummilagerung
und den ihnen zugeordneten Beilageringen g'. Die über den Gelenkabschnitt des äußeren
Gurtgliedes a beiderseits hinausragenden Enden des Gelenkbolzens d greifen in Bohrungen
des (in Fig. 3 nicht mit dargestellten) nächstfolgenden Gurtgliedes ä ein.
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Fig. 5 schließlich zeigt eine aus schwer zusammendrückbaren .und völlig
unzusammendrückbaren
Elementen kombinierte Anordnung. Beiderseits
der beim Gegeneinanderverschwenken benachbarter Gurtglieder a, a' auf Schub beanspruchten
Gummiringe g sind auf dem Gelenkbolzen d U-Profil-Ringe m aus unzusammendrückbarem
Kunststoff oder aus Metall undrehbar und unverschiebbar befestigt. Die U-Profil-Ringe
m' dienen als Träger von Ringen i aus Hartgummi oder Kunststoff, die zwar elastisch
zusammendrückbar, aber wesentlich härter sind als die unter großer Vorspannung in
die Lagerhülse k eingepreßten Gummiringe g !in Innern der Lagerhülse. Durch das
nach der gewählten Werkstoffart bestimmte Maß der Zusammenpreßbarkeit der Ringe
i und durch Anschlag der Schenkel der sie tragenden Ringe m' gegen die Zylinderfläche
der Lagerhülsenbohrung wird die Aaslenkung des Gelenkbolzens d in Zugrichtung des
Gliedergurtes im Sinne der Erfindung so begrenzt, daß die weicheren Gummiringe g
keiner übermäßigen Druckbeanspruchung unterliegen.