DE10257405A1

DE10257405A1 - System zur Einstellung der Ketten- bzw. Bandspannung

Info

Publication number: DE10257405A1
Application number: DE10257405A
Authority: DE
Inventors: Brian D Hoff
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2003-07-10
Also published as: JP2003200868A; US20030117017A1

Abstract

Ein Kettenspannsystem für eine Kettenanordnung ist vorgesehen, die folgendes aufweist: ein Laufrad, ein Antriebsrad, eine um das Antriebsrad und das Laufrad herum mitgeführte Antriebskette und einen Hydraulikmotor zum Antrieb des Antriebsrades. Eine Antriebsschaltung ist betätigbar, um Druckströmungsmittel an den Hydraulikmotor zu liefern. Ein an das Laufrad gekuppelter Betätiger weist eine Fahrkammer und eine Rückfederkammer auf, wobei die Rückfederkammer unter Druck gesetzt ist, um das Laufrad in eine erste Richtung vom Antriebsrad wegzudrücken, um die Kette zu spannen. Ein gesteuerter Versorgungsmechanismus steht mit der Antriebsschaltung in strömungsmittelmäßiger Verbindung, und die Fahrkammer des Betätigers ist betätigbar, um von der Antriebsschaltung an den Hydraulikmotor geliefertes Druckströmungsmittel zu empfangen, und darauf ansprechend, eine gesteuerte Strömungsmittelmenge an die Fahrkammer des Betätigers zu liefern. Der Betätiger ist betätigbar, um die Kettenspannung bzw. Bandspannung zu reduzieren, ansprechend auf den Empfang der gesteuerten Strömungsmittelmenge.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Mechanismus zur Einstellung der Ketten- bzw. Bandspannung und insbesondere auf ein System zur Reduzierung der Spannung an einem Laufrad einer Endloskettenmaschine, wenn die Maschine fährt.
Eine mit Ketten bzw. Bändern ausgestaltete Arbeitsmaschine, beispielsweise einen Traktor oder Bagger der Ketten-. bzw. Bandbauart, ist typischerweise gelagert und angetrieben durch ein Paar von Fahrgestellanordnungen. Jedes Fahrgestellanordnungspaar umfasst eine Endlosspurkette, die eine Vielzahl von gelenkig zusammengefügten Komponenten oder Gelenkmitteln aufweist. Jede Fahrgestellanordnung umfasst typischerweise ein Antriebsrad oder Kettenrad und ein oder mehrere Laufräder. Die Spurkette ist um das Antriebskettenrad und um ein oder mehrere Laufräder herumgeführt.
Während des Betriebs der Arbeitsmaschine ist es erforderlich, die Spannung an der Spurkette aufrechtzuerhalten, um die Kette davor zu bewahren, von dem Antriebsrad oder Kettenrad oder dem Laufrad zu entgleisen bzw. abzufallen. Um die Spannung an der Spurkette aufrechtzuerhalten, wird oft ein Spannungseinstellungsmechanismus, beispielsweise ein Hydraulikzylinder oder eine Schraubenfeder, in die Fahrgestellanordnung eingesetzt.
Im Hinblick auf Bagger ist es allgemein wünschenswert, eine Spurkette zu haben, die während der Ausführung von Grabungsarbeiten oder anderen Arten von Arbeiten relativ straff ist, um zu verhindern, dass der Bagger innerhalb der Spurkette nach hinten und nach vorne rollt, was zu Rückfeder- bzw. Rückführkräften führt, die während der Durchführung von Arbeitsoperationen auftreten. Folglich wird ein relativ hoher Spanungsgrad bzw. Spannungspegel wünschenswerterweise an den Spurketten des Baggers während des Arbeitsvorgangs aufrechterhalten, selbst wenngleich es bekannt ist, dass bei Einsatz eines derart hohen Spannungspegels die Rate wächst, bei der die mit dem Fahrgestell assoziierten Komponenten verschleißen. Um eine Spannung an der Spurkette zu erzeugen, drücken der Hydraulikzylinder oder die Schraubenfeder des Spannungseinstellungsmechanismus des Laufrad weg von dem Antriebsrad oder Kettenrad, wobei sie die Dimension bzw. die Abmessung der Fahrgestellanordnung vergrößern, die die Spurkette umschlingen muss.
Im Gegensatz ist es allgemein wünschenswert, während des Vorrückens bzw. Fahrens eines Baggers eine relativ lose Spurkette zu haben. Durch Lockern oder anderweitiges Vermindern der Spannung an der Spurkette, wird der Verschleiß an den mit der Fahrgestellanordnung assoziierten Komponenten reduziert. Dies vergrößert die Effizienz und sogar die Nutzlebensdauer des Baggers. Um die Spannung in der Spurkette zu reduzieren, drückt der Hydraulikzylinder oder die Schraubenfeder des Spannungseinstellungsmechanismus das Laufrad zum Antriebsrad oder Kettenrad hin.
Der Spannungseinstellmechanismus sieht auch eine Rückfeder- bzw. Rückführfunktion in der Spurkette vor, die zeitweise an der Kette wirkende Kräfte aufnimmt, zum Beispiel dann, wenn während der Vorwärtslaufes des Baggers Steine oder dergleichen zwischen Kette und Räder geraten. In diesen Fällen ist dem Laufrad gestattet, zum Antriebsrad hin zurückzufedern bzw. rückgeführt zu werden, um die Extralänge aufzunehmen, die die Kette bzw. das Band umfassen muss, um mit den Steinen fertig zu werden, ohne dass die Kette bricht bzw. das Band reißt.

In der US-PS 6,249,994 (das "994-Patent") ist ein Spannmechanismus offenbart, der die Kettenspannung um einen vorbestimmten Betrag vermindert, wenn die Maschine in Fahrt ist. Das "994-Patent" offenbart eine Kettenspannanordnung, die, wenn das Antriebssystem in Betrieb ist, Druckströmungsmittel an einen Akkumulator liefert, der in Strömungsmittelverbindung mit einer Rückfeder- bzw. Rückführkammer in einer am Laufrad angebrachten Zylinderanordnung steht, aber eine relativ komplexe Steueranordnung erforderlich macht.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der vorstehend erwähnten Probleme oder Nachteile der bekannten Arbeitsmaschine zu lösen bzw. zu beseitigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht ein Ketten- bzw. Bandspannsystem für eine Ketten- bzw. Bandanordnung vor, das ein Laufrad, ein Antriebsrad, eine um Antriebsrad und Laufrad herumgeführte Antriebskette bzw. -band und einen Hydraulikmotor, der betätigbar ist, um das Antriebsrad in Gang zu setzen. Eine Antriebsschaltung ist betätigbar, um Druckströmungsmittel an den Hydraulikmotor zu liefern. Ein an das Laufrad gekuppelter Betätiger weist eine Fahrkammer und eine Rückfederkammer auf, die unter Druck gesetzt wird, um das Laufrad in eine erste Richtung vom Antriebsrad weg zu drücken, um die Kette zu spannen.

Ein gesteuerter Versorgungsmechanismus steht mit der Antriebsschaltung in Strömungsmittelverbindung, und die Fahrkammer des Betätigers ist betätigbar, um von der Antriebsschaltung an den Hydraulikmotor geliefertes Druckströmungsmittel zu empfangen und um eine gesteuerte Druckströmungsmittelmenge an die Fahrkammer des Betätigers, darauf ansprechend, zu liefern. Der Betätiger ist betätigbar, um die Kettenspannung zu reduzieren, ansprechend auf den Empfang einer gesteuerten Druckströmungsmittelmenge.

Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Spannung einer Kettenanordnung vor, die ein Laufrad, ein Antriebsrad, eine um das Antriebsrad und das Laufrad herumgeführte Antriebskette und einen Hydraulikmotor, der betätigbar ist, um das Antriebsrad in Gang zu setzen. Ein Betätiger ist an das Laufrad gekuppelt, wobei der Betätiger eine Rückfederkammer und eine Fahrkammer aufweist. Die Rückfederkammer wird unter Druck gesetzt, um die Kette zu spannen, und das Druckströmungsmittel wird an einen Hydraulikmotor geliefert, der betätigbar ist, um das Antriebsrad anzutreiben. Eine gesteuerte Druckströmungsmittelmenge wird an die Fahrkammer des Betätigers geliefert, ansprechend auf die Lieferung des Druckströmungsmittels an den Hydraulikmotor, der den Betätiger betätigt, um die Kettenspannung zu reduzieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Eine vollständigere Würdigung dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie in Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung betrachtet wird, in der die Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten anzeigen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Baggers, der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet;
Fig. 2 eine vergrößerte, teilweise weggeschnittene Seitenansicht der Fahrgestellanordnung des Baggers gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kettenspannanordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Kettenspannanordnung gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung

Die nachfolgend beschriebene Erfindung wird an einem Hydraulikbagger angewandt. Es ist klar, dass die vorliegende Erfindung an jeder Arbeitsmaschinenart angewandt werden kann, die eine Endloskette, beispielsweise einen Gummiriemen oder eine Antriebskette, aufweist, einschließlich an Traktoren, Ladern und Militärfahrzeugen der Kettenbauart.
Fig. 1 zeigt eine Arbeitsmaschine der Kettenbauart, beispielsweise einen Hydraulikbagger 10, der zur Durchführung zahlreicher Arbeitsfunktionen, beispielsweise Graben und Materialbewegung, verwendet wird. Der Bagger 10 kann eine Anzahl von Arbeitswerkzeugen aufweisen, beispielsweise eine hydraulisch betätigte Löffel- bzw. Kübelanordnung 12, die an einem Ende einer Auslegeranordnung 14 befestigt ist, die einen Auslegerarm 16 und eine Stielanordnung 18 aufweist. Der Bagger 10 umfasst ferner einen Motor, beispielsweise einen Dieselmotor 20 zur Bereitstellung der Bewegungskraft für sowohl die Fortbewegung des Baggers 10 als auch die Betätigung der Löffel- bzw. Kübelanordnung 12 und der Auslegeranordnung 14.
Der Bagger 10 umfasst auch ein Paar von Kettenanordnungen, obwohl in den Fig. 1 und 2 hiervon nur eine gezeigt ist. Jede Kettenanordnung 30 umfasst im Allgemeinen eine Rahmenanordnung 32, ein Antriebsrad 34, ein Laufrad 36 und eine Anzahl von Mittelrollen bzw. Mittelrädern 38. Bei jeder Kettenanordnung 30 kann eine Antriebskette 40, beispielsweise eine Endlosantriebskette 42, durch das Antriebsrad 34 angetrieben werden, wobei sie um das Laufrad 36 und um jedes der Mittelräder 38 herumgeführt ist, wodurch sie die Bewegungskraft zur Fortbewegung des Baggers bereitstellt. Es ist klar, dass das Antriebsrad 34 ein mit der Antriebskette 40 in Reibungseingriff stehendes Antriebsrad oder ein mit der Antriebskette 40 in mechanischem Eingriff stehendes Kettenrad umfasst. In einem Ausführungsbeispiel ist das Laufrad 36 an einem ersten Ende 40a der Kettenanordnung 30 angeordnet, während das Antriebsrad 34 an einem zweiten und entgegen gesetzten Ende 40b der Anordnung angeordnet ist. Zu Vereinfachung der Bezugnahme wird das erste Ende 40a, an dlem das Laufrad 36 angeordnet ist, allgemein als "Vorderseite" des Baggers 10 relativ zu einer (Fahrer-)Kabine beschrieben, während das zweite Ende 40b, das das Antriebsrad 34 aufweist, als "Rückseite" beschrieben wird.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Kettenspannanordnung 60 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Um den Bagger 10 fortzubewegen, wird die mechanische Ausgangsgröße des Motors 20 (siehe Fig. 1 und 2) auf die Antriebsräder 34 übertragen, und zwar über ein Strömungsmittelkreisantriebssystem 54, das eine Druckströmungsmittelquelle, beispielsweise eine (hier nicht gezeigte) Pumpe, sowie einen oder mehrere hydraulische Antriebsmotore 52 aufweist. Jeder hydraulische Antriebsmotor 52 treibt wenigstens eines der Antriebsräder 34 an, um die Antriebskette 40 und folglich auch den Bagger 10 fortzubewegen. Das Strömungsmittelkreisantriebssystem 54 liefert ein hydraulisches Druckströmungsmittel durch den Hlydraulikmotor 52, um den Motor entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung anzutreiben, und zwar abhängig von der Richtung des Strömungsmittelflusses durch den Kreis 54 und die Motore 52.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst der Bagger 10 auch die Kabine 22, die vorgesehen ist, um die mit dem Bagger 10 assoziierten Vorrichtungen zu umschließen oder anderweitig unterzubringen, die sind, die durch einen Bedienungsmann während des Betriebs des Baggers 10 benutzt werden. Insbesondere beherbergt die Kabine 22 einen (hier nicht gezeigten) Fahrersitz und eine Anzahl von Steuervorrichtungen, beispielsweise eine (hier nicht gezeigte) Steuerhebelanordnung und eine (hier nicht gezeigte) Fußpedalanordnung. Die Kabine 22 ist an einem Fahrgestell angeordnet, das auf einem Schwenklager 24 auf den Kettenanordnungen des Baggers 10 gelagert ist. Das Schwenklager 24 gestattet der Kabine 22, sich sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu drehen.
Zusätzlich zum Motor 20 umfassen andere auf dem Schwenklager 24 angeordnete Komponenten typischerweise die Druckströmungsmittelquelle sowie einen oder mehrere Tanks oder Strömungsmittelbehälter 58 (siehe Fig. 4). Der Fachmann weiß, dass die oberhalb des Schwenklagers 24 angeordneten Komponenten mit den Komponenten des Fahrgestells und jeder Kettenanordnung 30 durch verschiedene konventionelle Strömungsmittelleitungen und elektrische Leitungen verbunden sind, die durch das Schwenklager 24 verlaufen.
Wie in Fig. 2 detaillierter gezeigt ist, umfasst jede Kettenanordnung 30 ein Kettenspannsystem 60. Das Kettenspannsystem 60 ist konfiguriert, (1) um eine relativ straffe Kettenkonfiguration zu schaffen, um den Bagger 10 daran zu hindern, während eines Arbeitsvorgangs rückwärts und vorwärts zu rollen, und (2) die Spannung an der Antriebskette 40 während der Fortbewegung des Baggers 10 zu lockern, um den Verschleiß am Fahrgestell zu vermindern.
Das Kettenspannsystem 60 kann einen Spannbetätiger 66 umfassen, an dem eine Radhalterung bzw. ein Joch 62 befestigt ist. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist das Laufrad 36 an der Radhalterung 62 drehbar gelagert. Die Bewegung der Radhalterung 62 und folglich des Laufrades 36 in eine erste Richtung 26 gemäß den Fig. 1 bis 4 weg vom Antriebsrad 34 vergrößert die Spannung der Antriebskette 40. Umgekehrt vermindert die Bewegung der Radhalterung 62 und folglich des Laufrades 36 in eine zweite Richtung 28 zum Antriebsrad 34 hin die Spannung der Antriebskette 40.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 3, kann der Spannbetätiger 66 ein Hydraulikzylinder sein, der ein Zylindergehäuse 68 aufweist, das durch ein Gelenkglied 70 befestigt ist, das sich von diesem zur mit dem Laufrad assoziierten Radhalterung 62 hin erstreckt. Eine Stange 72, an deren einem Ende ein erster Kolben 76 befestigt ist, ist mit ihrem entgegengesetzten anderen Ende an der Rahmenanordnung 32 derart angebracht, dass das Zylindergehäuse 68 relativ zum festen ersten Kolben 76 bewegbar ist. Der erste Kolben 76 teilt das Zylindergehäuse 68 in eine Rückfederkammer bzw. Rückführkammer 64 und eine Fahrkammer 74.
Die Rückfederkammer 64 ist mit einer Druckflüssigkeit oder einem Druckgas gefüllt, die das Gehäuse 68 und das Laufrad 36 in die erste Richtung 26 vom Antriebsrad 36 weg drücken und dabei die Kette 40 spannen, wobei sie als Feder wirken, die das Rückfedern bzw. Rückführen des Laufrades 36 in die zweite Richtung 28 zum Antriebsrad 34 hin gestattet, und zwar ansprechend auf eine externe Kraft, wie beispielsweise ein Stoß oder ein in der Kette eingefangener Stein. Wenn das Laufrad 36 in die Richtung 28 zurückfedert, vermindert eine entsprechende Bewegung des Zylindergehäuses 68 entlang des festen Kolbens 76 die Größe der Rückfederkammer 64. Die verminderte Größe der Rückfederkammer 64 vergrößert den Druck des mitgeführten Strömungsmittels oder Gases, wobei diese eine entsprechende Vergrößerung eines weiteren Rückfederns vorsehen. In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Rückfederkammer 64 mit einer festen Menge von inertem Gas, wie k>eispielsweise Stickstoff, gefüllt werden. Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Dichtung zwischen der Stange 72 und dem Zylindergehäuse 68 vom Laufrad in einer geschützteren Umgebung entfernt wird. Im Allgemeinen, wenn das Laufrad Schmutz vom Boden hochwirft, ist die Dichtung nicht dort angeordnet, wo der Schmutz hochgeworfen wird.
In einem in Fig. 4 dargestellten anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der erste Kolben 76 stattdessen über die Stange 72 mit der mit dem Laufrad assoziierten Radhalterung 62 verbunden. Das Zylindergehäuses kann über ein Gelenkglied 70 mit dem Rahmen 32 verbunden sein, um dem Kolben 76 zu gestatten, sich relativ zu einem (nicht dargestellten) festen Zylindergehäuse 68 zu bewegen, oder stattdessen kann das Gelenkglied 70 an einem Ende mit einem zweiten Kolben 78 verbunden sein, der innerhalb des Zylindergehäuses 68 bewegbar ist, wie dargestellt. Eine Wand 69 kann das Zylindergehäuse 68 zweiteilen, wobei sie mit dem zweiten Kolben 78 kooperiert, um eine Betätigereinstellkammer 56 innerhalb des Gehäuses zu bilden. Ein relativ inkompressibles Strömungsmittel, wie beispielsweise Fett, kann der Kammer 56 zugeführt werden oder aus dieser während der Wartung entfernt werden, um das relativ feste Gehäuse 68 zu repositionieren, wenn die Kette 40 sich streckt oder ersetzt wird.
Zurückkommend auf Fig. 3, ist die Antriebsschaltung 54 betätigbar, um Druckströmungsmittel an den Hydraulikmotor zu liefern. Eine Pendelventil- bzw. Wechselventil- bzw. Zwei-Wege-Ventilanordnung (shuttle valve) 80 ist parallel zum Motor 52 angeordnet, so dass ein Teil des Druckströmungsmittels durch den gesteuerten Versorgungsmechanismus 82 empfangen wird. Das Pendelventil 80 wirkt wie ein Zwei-Wege-Rückschlagventil, um zu verhindern, dass Druckströmungsmittel am Motor 52 vorbeifließt, und Leistung vom Motor wegnimmt. Beispielsweise schließt das von der Oberseite der Antriebsschaltung 54 in das Pendelventil 80 eintretende Strömungsmittel, hier der Einfachheit halber als Vorwärtsfluss zum Motor 52 bezeichnet, das untere Rückschlagventil und gestattet nur so viel Fluss, wie der gesteuerte Versorgungsmechanismus 82 aufnehmen kann. Gleichermaßen schließt das von der Unterseite der Antriebsschaltung 54 in das Pendelventil 80 eintretende Strömungsmittel, hier der Einfachheit halber als Rückwärtsfluss zum Motor 52 bezeichnet, das obere Rückschlagventil und gestattet nur so viel Fluss, wie der gesteuerte Versorgungsmechanismus 82 aufnehmen kann.
Der gesteuerte Versorgungsmechanismus 82 liefert eine gesteuerte Strömungsmittelmenge an die Fahrkammer 74, ansprechend auf das Druckströmungsmittel von der Antriebsschaltung 54, wiederum die Fahrkammer 74 unter Druck setzend. Ein Strömungsmitteldruck in der Fahrkammer 74, der größer ist als der Druck in der Rückfederkammer 64, hat zur Folge, dass sich die Kammer 74 vergrößert, während sich die Kammer 64 zusammenzieht. In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der vergrößerte Druck in der Fahrkammer 74 zur Folge, dass sich das Zylindergehäuse 68 in eine zweite Richtung 28 bewegt, was wiederum zur Folge hat, dass sich das an der Radhalterung 62 und am Gelenkglied 70 angebrachte Laufrad 36 in Richtung 28 zum Antriebsrad 34 hin bewegt und dabei die Kettenspannung reduziert.
Es ist klar, dass der erhöhte Druck in der Fahrkammer ausgeglichen wird durch einen entsprechend wachsenden Druck in der Rückfederkammer, wenn das Strömungsmittel oder Gas gezwungen wird, weniger Raum einzunehmen, was wiederum die Schwelle externer Kräfte erhöht, die die Rückfederkammer aufnehmen kann. Während es möglich wäre, Druckströmungsmittel von der Antriebsschaltung direkt an die Fahrkammer 74 zu liefern, kann der Antriebsschaltungsdruck unter hohen Zugstangenbelastungen sehr hoch werden, wodurch der Rückfederdruck über den Soll-Bereich anwachsen kann, wo er normale externe Kräfte aufnehmen kann. Folglich ist der gesteuerte Versorgungsmechanismus 82 vorgesehen, um die gesamte Strömungsmittelmenge zu begrenzen, die an die Fahrkammer 74 geliefert werden kann, ohne Rücksicht auf den Antriebsdruck.
Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Mechanismus 82 ein Zylinder und Kolben sein. Der Zylinder ist strömungsmittelmäßig gekuppelt, um Druckströmungsmittel von der Antriebsschaltung 52 (eigentlich "54") an einem ersten Ende zu empfangen, wobei dieses wiederum den Kolben innerhalb des Zylinders des Mechanismus 82 bewegt, und, darauf ansprechend, eine gesteuerte Strömungsmittelmenge aus einem entgegengesetzten Ende des Zylinders abzugeben. Das abgegebene Strömungsmittel wird an die Fahrkammer 74 geliefert, um die Kettenspannung zu reduzieren, wie vorstehend diskutiert. Es ist klar, dass, ungeachtet, wie hoch der Druck in der Antriebsschaltung ansteigen mag, der Mechanismus 82 verhindert, dass mehr Strömungsmittel abgegeben wird, sobald der Kolben die Anschläge am entgegengesetzten Ende des Zylinders erreicht.
Wenn Druckströmungsmittel nicht länger an den Antriebsmotor 52 und den Mechanismus 82 über die Pendelventilanordnung 80 geliefert wird (das heißt die Fahrt gestoppt wird), fließt das Strömungsmittel von der Fahrkammer zurück in das entgegengesetzte Ende des Hydraulikzylinders des Mechanismus 82, wobei es den Kolben zurück zum ersten Ende schiebt und allgemein die Fahrkammer vom Druck entlastet. Es ist klar, dass, unter normalen Bedingungen, die gesamte Strömungsmittelmenge in sowohl der Fahrkammer als auch an der linken Seite des Mechanismus 82 im wesentlichen konstant bleibt, sich von einer zur anderen bewegend. Ein Ventil 84, wie beispielsweise ein Rückschlagventil, ist nichtsdestoweniger vorgesehen, um dem Strömungsmittel, das vom Mechanismus 82 nicht wieder aufgenommen werden kann, zu gestatten, in die Antriebsschaltung zurückzufließen, wenn die Fahrkammer druckentlastet wird.
Noch einmal zurückkommend auf ein in Fig. 4 dargestelltes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, kann der gesteuerte Versorgungsmechanismus 82 auch ein Hydraulikverstärker sein, um sicherzustellen, dass ausreichender Druck in der Fahrkammer 74 erzeugt werden kann, um die Spannung an der Kette zu reduzieren, selbst unter niedrigen Antriebsdruckbedingungen in der Antriebsschaltung 54, wie beispielsweise im Leerlauf oder bei Bergabfahrt. Ein Hydraulikverstärker kann eine Zylinder- und Kolbenanordnung sein, bei der ein Ende einen ersten Durchmesser aufweist, der größer ist, als ein zweiter Durchmesser am entgegengesetzten Ende. In bekannter Art und Weise übt das auf den größeren Durchmesser auftreffende bzw. wirkende Strömungsmittel eine Kraft auf den Kolben aus, die über den Oberflächenbereich des kleineren Durchmessers verteilt wird, und dabei einen erhöhten Druck am Ende mit dem kleineren Durchmesser ausübt. Eine Zumessöffnung 96 kann auch zwischen der Pendelventilanordnung 80 und dem Mechanismus 82 vorgesehen sein, um die Rate zu begrenzen, mit der das Strömungsmittel in den Mechanismus 82 hinein oder aus diesem herausfließen kann, und folglich die Rate, bei der die Kettenspannung sich ändern kann.
Ein Ventil 98 kann in Verbindung mit der Fahrkammer 74 angeordnet sein, um eine Funktion auszuüben, die ähnlich ist der des Rückschlagventils 84 in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Druckströmungsmittel an der Antriebsschaltung 54 ist verfügbar über eine Pilotleitung 99, um das Ventil während der Fahrt geschlossen zu halten. Wenn an der Antriebsschaltung 54 Druckströmungsmittel nicht länger vorgesehen ist, kann das Ventil 98 öffnen und dem Strömungsmittel gestatten, in jede Richtung zwischen der Fahrkammer 74 und dem Strömungsmittelbehälter 58 zu fließen. Eine Zwischenkammer im hydraulischen Transformator 82 kann auch strömungsmittelmäßig verbunden sein mit dem Strömungsmittelbehälter 58, da jene Kammer zur Druckverstärkung zwar keinen Beitrag liefert, aber Strömungsmittellecks an den Kolbendichtungen empfangen bzw. aufnehmen kann.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel differiert auch von den in Fig. 3 gezeigten, und zwar durch Ersetzen des Druckgases in der Rückfederkammer 64 durch ein Druckströmungsmittel in Verbindung mit einem Akkumulator 90 über eine Leitung 94. Ein Ventil 92, das mit der Antriebsschaltung in strömungsmittelmäßiger Verbindung steht, kann den Akkumulator wieder aufladen, wenn der Akkumulatordruck unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Beispielsweise, wenn der Strömungsmitteldruck im Akkumulator und verfügbar an der Pilotleitung 93 zum Ventil 93 (eigentlich "92") unter die Kraft abfällt, die durch eine Feder an der entgegengesetzten Seite des Ventil vorgesehen ist, öffnet das Ventil und gestattet dem Druckströmungsmittel, aus der Antriebsschaltung, den Akkumulator wieder aufzuladen und das Ventil 92 zu schließen.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung gestattet das Variieren der Kraft, die an das Laufrad 36 anzulegen ist, basierend auf der Fahrt einer mit Ketten versehenen Maschine, ohne elektronische Sensoren oder elektro-hydraulische Ventile einsetzen zu müssen. Wenn die Maschine fährt, sieht ein Mechanismus, der, darauf ansprechend, ein gesteuertes Strömungsmittelvolumen an die Fahrkammer des Betätigers liefert, Spannung und Rückfederung für das Laufrad vor.
Bezüglich des Baggers des bevorzugten Ausführungsbeispiels wird ein Antriebsströmungsmitteldruck verwendet, um die Kettenspannung zu reduzieren, ohne die Notwendigkeit, zusätzliches hydraulisches Strömungsmittel oder elektrische Leitungen durch die Schwenklagerung vorsehen zu müssen.
Es ist klar, dass verschiedene Merkmale der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele unterschiedlich miteinander oder mit funktionell äquivalenten Elementen kombiniert werden könnten, ohne den Rahmen und Geist der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Während gewisse vorhandene bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und gewisse bevorzugte Verfahren der Ausübung derselben dargestellt und vorstehend beschrieben wurden, wird nachdrücklich zum Ausdruck gebracht, dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, sondern anderweitig in vielen Arten verkörpert ist und ausgeübt wird innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Ansprüche. (S-20406)

Claims

1. Ketten- bzw. Bandspannsystem für eine Ketten- bzw. Bandanordnung, die ein Laufrad, ein Antriebsrad, eine/ein um das Antriebsrad und das Laufrad mitgeführte(s) Antriebskette bzw. Antriebsband sowie einen zum Antrieb des Antriebsrades vorgesehenen Hydraulikmotor aufweist, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine Antriebsschaltung, betätigbar, um Druckströmungsmittel an den Hydraulikmotor zu liefern;
ein an das Laufrad gekuppelter Betätiger, der eine Fahrkammer und eine Rückfederkammer bzw. Rückführkammer aufweist, wobei die Rückfederkammer unter Druck gesetzt wird, um das Laufrad in eine erste Richtung vom Antriebsrad weg zu drücken, um die Kette bzw. das Band zu spannen;
und
ein gesteuerter Versorgungsmechanismus, der mit der Antriebsschaltung und der Fahrkammer des Betätigers in strömungsmittelmäßiger Verbindung steht, wobei der Mechanismus betätigbar ist, um an den Hydraulikmotor geliefertes Druckströmungsmittel von der Antriebsschaltung zu empfangen und, darauf ansprechend, eine gesteuerte Strömungsmittelmenge an die Fahrkammer des Betätigers zu liefern, wobei der Betätiger betätigbar ist, um die Kettenspannung bzw. Bandspannung zu reduzieren, ansprechend auf den Empfang der gesteuerten Strömungsmittelmenge.

2. System nach Anspruch 1, wobei der gesteuerte Versorgungsmechanismus einen Zylinder und einen Kolben aufweist.

3. System nach Anspruch 2, wobei der Zylinder strömungsmittelmäßig gekuppelt ist, um das Druckströmungsmittel aus der Antriebsschaltung an einem ersten Ende zu empfangen, wobei das Druckströmungsmittel betätigbar ist, um den Kolben zu bewegen und, darauf ansprechend, die gesteuerte Strömungsmittelmenge aus einem entgegengesetzten Ende des Zylinders abzugeben, wobei die Fahrkammer strömungsmittelmäßig mit dem entgegengesetzten Ende gekuppelt ist.

4. System nach Anspruch 2, wobei der Zylinder und der Kolben einen hydraulischen Verstärker bilden.

5. System nach Anspruch 4, wobei der Kolben einen ersten Durchmesser und zweiten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser ist.

6. System nach Anspruch 1, wobei ferner eine Pendelventilanordnung vorgesehen ist, die zwischen der Antriebsschaltung und dem gesteuerten Versorgungsmechanismus angeordnet ist.

7. System nach Anspruch 1, wobei die Fahrkammer betätigbar ist, um das Laufrad in eine zweite Richtung zum Antriebsrad hin zu drücken, ansprechend auf den Empfang der gesteuerten Strömungsmittelmenge.

8. System nach Anspruch 1, wobei der Betätiger ein Zylindergehäuse und einen im Zylindergehäuse bewegbaren ersten Kolben aufweist, der wenigstens einen Teil des Zylindergehäuses in die Rückfederkammer und die Fahrkammer unterteilt.

9. System nach Anspruch 8, wobei der Betätiger ferner eine Stange, die den ersten Kolben an einem Rahmen der Kettenanordnung befestigt, und ein Gelenkglied, welches das Zylindergehäuse mit dem Laufrad verbindet, aufweist, wobei das Zylindergehäuse relativ zum Rahmen bewegbar ist.

10. System nach Anspruch 8, wobei der Betätiger ferner eine Stange aufweist, die den ersten Kolben mit dem Laufrad verbindet, wobei das Laufrad relativ zum Zylindergehäuse in die erste Richtung bewegbar ist.

11. System nach Anspruch 10, wobei der Betätiger ferner eine Wand, die den Hydraulikzylinder unterteilt und einen zweiten Kolben aufweist, der durch ein Gelenkglied an einem Rahmen der Kettenanordnung befestigt ist, wobei die Wand und der zweite Kolben eine Betätigereinstellkammer bilden, und wobei eine Position des Zylindergehäuses relativ zum Rahmen bestimmt ist durch eine Strömungsmittelmenge in der Betätigereinstellkammer.

12. System nach Anspruch 1, wobei die Rückfederkammer ein Druckgas enthält.

13. System nach Anspruch 1, wobei ferner ein Akkumulator vorgesehen ist, der in strömungsmittelmäßiger Verbindung mit der Rückfederkammer steht.

14. System nach Anspruch 13, wobei ferner ein Ventil vorgesehen ist, das in strömungsmittelmäßiger Verbindung mit der Antriebsschaltung und dem Akkumulator steht, um den Akkumulator wieder aufzuladen, wenn der Akkumulatordruck unter einen vorbestimmten Wert abfällt.

15. Verfahren zum Spannen einer Ketten- bzw. Bandanordnung mit einem Laufrad, einem Antriebsrad, einer/einem um das Antriebsrad und das Laufrad herum mitgeführten Antriebskette bzw. Antriebsband und einem Hydraulikmotor zum Antreiben des Antriebsrades, wobei folgende Schritte vorgesehen sind:
Kuppeln eines Betätigers an das Laufrad, wobei der Betätiger eine Rückfederkammer und eine Fahrkammer aufweist;
Unterdrucksetzen der Rückfederkammer, um die Kette zu spannen;
Liefern von Druckströmungsmittel an einen Hydraulikmotor zum Antreiben des Antriebsrades;
Liefern einer gesteuerten Strömungsmittelmenge an die Fahrkammer des Betätigers, ansprechend auf die Lieferung von Druckströmungsmittel an den Hydraulikmotor; und
Betätigen des Betätigers, um die Kettenspannung zu reduzieren, ansprechend auf den Empfang der gesteuerten Strömungsmittelmenge.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Lieferns einer gesteuerten Strömungsmittelmenge folgende weitere Schritte umfasst:
Anordnen eines Zylinders und eines Kolbens, in strömungsmittelmäßiger Verbindung zwischen dem Hydraulikmotor und der Fahrkammer;
Bewegen des Kolbens im Zylinder, ansprechend auf das an den Hydraulikmotor gelieferte Druckströmungsmittel; und
Liefern der gesteuerten Strömungsmittelmenge aus dem Zylinder in die Fahrkammer des hydraulischen Betätigers proportional zur Kolbenbewegung.

17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Betätigens des Betätigers zur Reduzierung der Kettenspannung Drücken des Laufrades in eine zweite Richtung zum Antriebsrad hin umfasst, ansprechend auf den Empfang der gesteuerten Strömungsmittelmenge.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei ferner der Schritt des Unterdrucksetzens der Fahrkammer vorgesehen ist, um ein Zylindergehäuse des Betätigers in Richtung zu einem Rahmen der Kettenanordnung hin zu bewegen.

19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei ferner der Schritt des Unterdrucksetzens der Fahrkammer vorgesehen ist, um eine Stange und einen Kolben des Betätigers zurückzuziehen.

20. Kettenanordnung, bei der folgendes vorgesehen ist:
eine Antriebskette;
ein Laufrad;
ein Antriebsrad;
ein Hydraulikmotor, gekuppelt an das Antriebsrad und betätigbar, um die Antriebskette bzw. -band um das Antriebsrad und das Laufrad herum anzutreiben;
eine Antriebsschaltung, betätigbar, um Druckströmungsmittel an den Hydraulikmotor zu liefern;
einen Betätiger, der zur Spannung der Kette an das Laufrad gekuppelt ist und eine Rückfederkammer und eine Fahrkammer aufweist; und
einen gesteuerten Versorgungsmechanismus, der mit der Antriebsschaltung und der Fahrkammer des Betätigers in strömungsmittelmäßiger Verbindung steht, wobei der Mechanismus betätigbar ist, um von der Antriebsschaltung zum Hydraulikmotor geliefertes Druckströmungsmittel zu empfangen und, darauf ansprechend, eine gesteuerte Strömungsmittelmenge zur Fahrkammer des Betätigers zu liefern, wobei der Betätiger betätigbar ist, um die Kettenspannung zu reduzieren, ansprechend auf den Empfang der gesteuerten Strömungsmittelmenge.