DE10297161T5

DE10297161T5 - Laufrad mit isolierter Felge

Info

Publication number: DE10297161T5
Application number: DE10297161T
Authority: DE
Inventors: Billy R. Peoria Bedford; Gregory B. Peroria Moebs; Abram T. Washington Valencic
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-07-22
Also published as: WO2003018388A1; US6631961B1

Abstract

Laufradanordnung (20) für eine Raupenmaschine (10), die Folgendes aufweist:
eine Nabe (30) mit einer ersten Seitenfläche (32), einer zweiten Seitenfläche (34) und einer äußeren Umfangsfläche;
eine Vielzahl von Segmenten (38), die mit der Nabe (30) verbunden sind, wobei jedes Segment (38) einen ersten Flansch (42) besitzt, der sich im allgemeinen radial nach innen benachbart zur ersten Seitenfläche (230) der Nabe (30) erstreckt, und mit einem zweiten Flansch (44), der sich im allgemeinen nach innen benachbart zur zweiten Seitenfläche (34) der Nabe (30) erstreckt; und
mindestens eine Isolationsvorrichtung (48) die an der äußeren Umfangsfläche der Nabe (30) zwischen der Nabe (30) und dem mindestens einen der Vielzahl von Segmenten (38) positioniert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Raupenlaufradanordnung und insbesondere auf eine Raupenlaufradanordnung, die eine Schallunterdrückung bietet, und auf ein Verfahren zum Vorsehen einer Schallunterdrückung eines Unterfahrgestells einer Maschine durch Veränderung der Aufschlagcharakteristiken der Raupenverbindung auf dem Laufrad der Raupenlaufradanordnung.
Hintergrund
Komfort für den Bediener genauso wie die Regelungen bezüglich der Geräuschreduktion erfordern die Verringerung des die Dezibel-Schallpegels, der von einer Maschine herkommt. Vielleicht eine des größten Geräuschquellen einer Maschine bei einer Erdbewegungsmaschine und bei Baumaschinen ist die Raupenkette, die die Unterfahrgestellkomponenten der Vorrichtung oder der Maschine berühren. Typischerweise arbeiten diese Erdbewegungsmaschinen und Baumaschinen mit selbst auslegenden endlosen Raupenkettenanordnungen. Laufräder werden verwendet, um Teile dieser Raupenkette zu führen und zu tragen. Da die Raupenkettenanordnungen und die Laufradflächen unter Verwendung von Metall-Komponenten hergestellt werden, werden Geräusche und Schwingungen zwischen den Raupenkettenanordnungen und ihren Laufrädern erzeugt. Dieses Geräusch wird dann auf die Nabe des Laufrades und auf die Raupenkettenanordnungen übertragen und typischerweise davon verstärkt.
Eine Bauart einer Laufradanordnung, die zur Isolation von Abnutzungssegmenten von einer Laufradnabe verwendet wird, wird offenbart im US-Patent 4 818 041, ausgegeben an Caterpillar Inc. am 4. April 1989. Bei diesem Patent werden U-förmige Hohlräume in der Nabe der Radanordnung ausgeformt, in denen elastische Ringe angeordnet werden. Die elastischen Ringe werden in den Hohlräumen durch gehärtete Metall-Abnutzungssegmente gehalten. Die Abnutzungssegmenten werden an der Anordnung durch Klemmenplatten fest geklemmt, die an der Nabe durch Befestigungsmittel befestigt sind. Jedoch ist ein Nachteil dieser Laufradanordnung, dass sie viele Gussteile und eine maschinelle Bearbeitung der Nabe und der Metall-Abnutzungssegmenten erfordert, um die Form der Hohlräume und der Segmente zu formen. Zusätzlich bringt die Anwendung einer Klemmplatte zusätzliche Kosten mit sich, genauso wie sie einen Kontakt von Metall auf Metall zwischen der Klemmplatte und den Metall-Abnutzungssegmenten erzeugt.
Entsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, die oben dargelegten Probleme zu überwinden. Die vorliegende Erfindung überwindet die Notwendigkeit der Anwendung einer Klemmplatte genauso wie sie die Menge der Gussteile und der maschinellen Bearbeitung der Nabe und der Abnutzungssegmenten reduziert. Weiterhin kann eine Schallisolation zusätzlich unter Verwendung von beispielsweise Hülsen auf den Verbindern vorgesehen werden, die die Segmente an der Nabe befestigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht eine Laufradanordnung vor, die eine endlose Raupe trägt und führt, und die eine Schallunterdrückung vorsieht, und weiter ein Verfahren zum Vorsehen einer Schallunterdrückung eines Unterfahrgestells einer Maschine. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Laufradanordnung eine Nabe mit einer ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche auf, auf der eine Vielzahl von Segmenten verbunden sind. Jedes der Vielzahl von Segmenten hat einen ersten Flansch, der benachbart zur ersten Seitenfläche der Nabe positioniert ist, und einen zweiten Flansch, der benachbart zur zweiten Seitenfläche der Nabe positioniert ist. Mindestens eine Isolationsvorrichtung kann zwischen der Nabe und mindestens einem der Vielzahl von Segmenten montiert sein, um eine Schallunterdrückung vorzusehen.
Gemäß eines Verfahrens zur Unterdrückung des Schalls eines Unterfahrgestells einer Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Isolationsvorrichtung zwischen einer Nabe einer Laufradanordnung und mindestens einen von einer Vielzahl von Segmenten der Radanordnung positioniert. Ein erster Flansch von dem mindestens einem der Vielzahl von Segmenten ist mit einer benachbarten ersten Seitenfläche der Nabe verbunden, und ein zweiter Flansch von mindestens einem der Vielzahl von Segmenten ist mit einer benachbarten zweiten Seitenfläche der Nabe verbunden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht eine Raupenmaschine mit einer Laufradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Laufradanordnung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 3 veranschaulicht eine Schnittansicht der Laufradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
4 veranschaulicht eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Laufradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug auf die Zeichnungen weist eine Raupenmaschine 10 einen Motor 12 auf, weiter eine Bedienerstation 14, einen Hauptrahmen 16, ein angetriebenes Kettenrad 18 und vordere und hintere Laufradanordnungen 20 und 22. Der Hauptrahmen 16 trägt einen Unterrahmen 24, der wiederum die Laufradanordnungen 20 und 22 genauso wie eine Vielzahl von Führungsrollenanordnungen 26 trägt. Eine endlose Raupe 28 wird von dem Kettenrad 18 angetrieben und läuft um die Laufradanordnungen 20 und 22 und die Rollenanordnungen 26. Die Laufradanordnungen 20, 22 sind im wesentlichen ähnlich, und daher wird nur die vordere Laufradanordnung 20 im Detail beschrieben.
Mit spezieller Bezugnahme auf die 2 und 3 weist die Laufradanordnung 20, die die endlose Raupe 28 trägt und führt, eine Nabe 30 auf, die eine erste Seitenfläche 32 und eine zweite Seitenfläche 34 haben kann. Eine Vielzahl von Nabenbefestigungslöchern 36 können sich zwischen der ersten Seitenfläche 32 und der zweiten Seitenfläche 34 der Nabe erstrecken. Verbindungsmittel bzw. Verbinder, die in die Löcher 36 eingepasst werden, können verwendet werden, um eine Vielzahl von U-förmigen Segmenten 38 auf der Nabe 30 zu montieren. Natürlich kann die Vielzahl von U-förmigen Segmenten 38 an der Nabe 30 auf andere Arten montiert oder angeschlossen werden, die dem Fachmann bekannt sind.
Wie weiter in den 2 und 3 gezeigt, können alle dieser U-förmigen Segmente 38 einen ersten Flansch 42 haben, der benachbart zur ersten Seitenfläche 32 der Nabe 30 positioniert ist, und einen zweiten Flansch 44, der benachbart zur zweiten Seitenfläche 34 der Nabe 30 positioniert ist. Weiterhin kann jedes der U-förmigen Segmente 38 Löcher 40 haben, die mit jeweiligen Befestigungslöchern bzw. Montagelöchern 36 der Nabe 30 ausgerichtet sind.
Isolationsvorrichtungen 48 sind zwischen mindestens einem der U-förmigen Segmente 38 und der Nabe 30 der Laufradanordnung 20 montiert, um eine Isolation vorzusehen. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden Elastomer-Ringe als die Isolationsvorrichtungen 48 verwendet. Diese Elastomer-Ringe 48 können bei der Montage zu Zwecken der Steigerung der Fähigkeit zum Lasttragen vorgespannt werden. Jeder der Elastomer-Ringe 48 kann in einem Raum 50 enthalten sein, der von einer Nut 52 definiert wird, die in der Nabe ausgeformt ist, und durch eine entsprechende Nut 54, die innerhalb von einem der Vielzahl von U-förmigen Segmenten 38 ausgeformt ist. In dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Raum 50 im wesentlichen viereckig geformt.
Stifte 56 oder anderen Strukturen, die als Verbindungsmittel dienen, können in den Montagelöchern bzw. Befestigungslöchern 36 der Nabe und in den entsprechenden Löchern 46 positioniert werden, um die U-förmigen Segmente 38 an der Nabe 30 anzubringen. Die Stifte 56 oder andere Verbindungsmittel können an den U-förmigen Segmenten 38 durch Haltenringe 57 befestigt werden, oder auf irgendeine andere Art, die dem Fachmann bekannt ist. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches in 3 gezeigt ist, können die Stifte 56 oder die anderen Verbindungsmittel auch Hülsen 58 haben, die verwendet werden können, um den Hohlraum zwischen den Stiften 56 und den Befestigungslöchern 36 in der Nabe abzudichten. Als ein Beispiel können die Hülsen 58 Metall-Ringe 60 haben, die ein elastisches Material 62, wie beispielsweise Gummi, in der Mitte der Metallringe 60 enthalten. Die Hülsen 58, die das elastische Material oder irgendein anderes schalldämpfendes Material aufweisen, können auch dabei helfen, eine Schallisolation vorzusehen.
4 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Laufradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die in 4 gezeigten Teile, die im wesentlichen ähnlich sind wie jene, die in den 2 und 3 gezeigt sind, behalten ihre entsprechenden Bezugszeichen. In 4 können die U-förmigen Segmente 38 einen oder mehrere Kettenzähne 64 haben, die verwendet werden können, um die (nicht gezeigte) endlose Raupe 28 zu führen. Wie in 4 gezeigt, ist der Raum, der von einer Nut 52 definiert wird, die in der Nabe ausgeformt ist, und einer entsprechenden Nut, die in einem der Vielzahl von Segmenten ausgeformt ist, dreieckig geformt. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Hypothenuse des dreieckigen Raums durch die entsprechende Nut 54 geformt, die in einem der Vielzahl von Segmenten ausgeformtist. Wenn man die Elastomer-Ringe 48 in den dreieckigen Raum bringt, kann dies sowohl radiale als auch axiale Lasttragfähigkeiten bieten, und dies gestattet auch, dass mindestens eines der U-förmigen Segmenten 38 radial bei der Montage der Laufradanordnung 20 herunter gebracht werden kann, um die Elastomer-Ringe 48 vorzuspannen. Natürlich können die Elastomer-Ringe 48 auch in anders geformten Freiräumen enthalten sein. Wie in 4 gezeigt, haben die Stifte 56 oder die anderen Verbindungsmittel nicht notwendigerweise Hülsen 58, wie jene, die in dem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, das in 2 abgebildet ist.
Industrielle Anwendbarkeit
In der Praxis sorgt die vorliegende Erfindung für eine Schallunterdrückung durch einen Wechsel der Auftreffcharakteristiken der Raupenverbindung auf dem Laufrad durch Isolation der Laufradfelgenelemente von der Nabe des Laufrades. Da eine Isolation zwischen mindestens einem der Segmente 38 und der Nabe 30 der Laufradanordnung 20 durch eine Isolationsvorrichtungen 48 vorgesehen wird, erfährt weder die Nabe 30 der Laufradanordnung noch die endlose Raupe 28 den vollen Aufschlag der Schnittstelle der Laufradanordnung auf der endlosen Raupe 28. Als solches wird kein Schall auf die Nabe 30 übertragen. Dies ist insbesondere wichtig, weil der Schall gewöhnlicherweise durch die Nabe 30 verstärkt wird.
Weiterhin kann eine Schallunterdrückung durch Hülsen 58 der Verbindungsmittel 56 vorgesehen werden, die Metall-Ringe 60 mit einem elastischen Material 62 haben, wie beispielsweise Gummi in der Mitte der Metall-Ringe 60. Die Anwendung der Isolationsvorrichtung und der Hülsen gestattet eine Laufradanordnung, die den Komfort für den Bediener durch Verringerung des Dezibel-Schallpegels vergrößert, der aus der Maschine kommt.
Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es leicht offensichtlich, dass die Struktur der vorliegenden Erfindung eine Laufradanordnung vorsieht, bei der die Laufradfelgensegmente von der Nabe isoliert sind, um eine Schallunterdrückung durch Veränderung der Auftreffcharakteristiken der Raupenverbindung auf der Laufradanordnung vorzusehen.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Zusammenfassung Laufrad mit isolierter Felge
Eine Laufradanordnung, die eine endlose Raupe trägt und führt, und die eine Schallunterdrückung vorsieht wird offenbart, und auch ein Verfahren zum Vorsehen einer Schallunterdrückung eines Unterfahrgestells einer Maschine. Die Laufradanordnung weist eine Nabe mit einer ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche auf, auf der eine Vielzahl von Segmenten angeschlossen ist. Jedes der Vielzahl von Segmenten hat einen ersten Flansch, der benachbart zu der ersten Seitenfläche der Nabe positioniert ist, und einen zweiten Flansch, der benachbart zu der zweiten Seitenfläche positioniert ist. Mindestens eine Isolationsvorrichtung 48 kann zwischen der Nabe und mindestens einem der Vielzahl von Segmenten montiert werden, um eine Schallunterdrückung vorzusehen.

Claims

Laufradanordnung (20) für eine Raupenmaschine (10), die Folgendes aufweist: eine Nabe (30) mit einer ersten Seitenfläche (32), einer zweiten Seitenfläche (34) und einer äußeren Umfangsfläche; eine Vielzahl von Segmenten (38), die mit der Nabe (30) verbunden sind, wobei jedes Segment (38) einen ersten Flansch (42) besitzt, der sich im allgemeinen radial nach innen benachbart zur ersten Seitenfläche (230) der Nabe (30) erstreckt, und mit einem zweiten Flansch (44), der sich im allgemeinen nach innen benachbart zur zweiten Seitenfläche (34) der Nabe (30) erstreckt; und mindestens eine Isolationsvorrichtung (48) die an der äußeren Umfangsfläche der Nabe (30) zwischen der Nabe (30) und dem mindestens einen der Vielzahl von Segmenten (38) positioniert ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 1, die Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Befestigungslöchern (36) der Nabe, die sich zwischen der ersten Seitenfläche (32) und der zweiten Seitenfläche (34) der Nabe (30) erstrecken; eine Vielzahl von Löchern (46), die in mindestens einem der Vielzahl von Segmenten (38) positioniert sind, wobei die Vielzahl von Löchern (46) mit jeweiligen Befestigungslöchern (36) der Nabe ausgerichtet sind; und Verbindungsmittel (54), die innerhalb der Vielzahl von Befestigungslöchern (36) der Nabe positioniert sind, und wobei die Vielzahl von Löchern (46) betreibar ist, um mindestens eines der Vielzahl von Segmenten (38) mit der Nabe (30) zu verbinden.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 1, wobei die Isolationsmittel zwischen der Nabe (30) und jedem der Vielzahl von Segmenten (38) montiert sind.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 1, wobei die Isolationsmittel einen Elastomer-Ring (48) aufweisen.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 2, die mindestens eine Hülse (58) aufweist, die mit Bezug auf mindestens einen Verbinder (54) betreibar ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Hülse (58) einen mit Haltering (60) aufweist, wobei der Metall-Ringe (60) ein elastisches Material (62) in einer Mitte des Metall-Ringes (60) enthält.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der Vielzahl von Segmenten (38) U-förmig ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 7, wobei das U-förmige Segmenten (38) mindestens einen Kettenradzahn (64) aufweist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 1, wobei die Isolationsmittel in einem Raum (40) enthalten sind, der durch eine Nut (50) definiert wird, der in der Nabe (30) ausgeformt wird, und durch eine entsprechende Nut (52), die in einem der Vielzahl von Segmenten (38) ausgeformt ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 9, wobei der Raum (40) im wesentlichen viereckig geformt ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 9, wobei der Raum (40) im wesentlichen dreieckig geformt ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 11, wobei eine Hypothenuse des dreieckigen Raums (40) durch die entsprechenden Nut (52) geformt wird, die in einem der Vielzahl von Segmenten (38) ausgeformt ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsmittel (54) Stifte aufweisen, wobei die Stifte an der Vielzahl von Segmenten (38) durch Halteringe (56) gesichert werden.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Löchern (46) für mindestens eines der Vielzahl von Segmenten (38) geringfügig größer im Durchmesser sind, als die Verbindungsmittel (54).
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 14, wobei eine Dichtung ausgeformt ist, und zwar angeordnet zwischen der Vielzahl von Löchern (46) und der ersten Seitenfläche (32) und der zweiten Seitenfläche (34) der Nabe (30).
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 4, wobei der Elastomer Ring (48) Urethan aufweist bzw. daraus ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 16, wobei eine Härte des Urethans im wesentlichen 60 Durometer ist.
Laufradanordnung (20) nach Anspruch 4, wobei der Elastomer-Ring (48) einen ovalen Querschnitt hat.