DE1058865B - Track link and process for its manufacture - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft Gleisketten für Raupenschlepper u. dgl. und insbesondere die Gestaltung und ein Verfahren zur Herstellung von Laufflächen und Seitenstegen solcher Gleisketten und ähnlicher Konstruktionen, bei denen eine Reihe von Gliedern gelenkig miteinander verbunden sind, um eine Gliederkette zu bilden.The invention relates to tracks for caterpillar tractors and the like, and more particularly to the design and construction a process for the production of treads and side bars of such crawler tracks and similar constructions, where a number of links are hinged together to form a link chain to build.
Es hat bisher große Schwierigkeiten bereitet, ein haltbares und im Betrieb . störungsfrei arbeitendes stählernes Kettenglied für Gleisketten von Raupenschleppern zu entwickeln. Die im allgemeinen verwendeten Kettenglieder weisen je ein Paar Laufflächen für Laufrollen des Fahrzeugs auf, die dem Verschleiß unterworfen sind. Außerdem sind diese Kettenglieder häufigen Stoßbelastungen ausgesetzt, wenn sich der Schlepper über unebenes Gelände bewegt. Die Laufflächen dieser Kettenglieder müssen daher hart und widerstandsfähig genug sein, um keinem übermäßigen Verschleiß durch Zerquetschen, Absplittern und Gratbildung an den Kanten der Rollfläche zu unterliegen. Auch die Seitenstege, die die Laufflächen bilden, sollen so widerstandsfähig sein, daß sie ohne Rißbildung oder Verformung Stoßbelastungen aushalten.So far it has been very difficult to maintain and operate. trouble-free working To develop steel chain links for caterpillar tracks. The ones commonly used Chain links each have a pair of running surfaces for rollers of the vehicle, which are subject to wear are subject. In addition, these chain links are exposed to frequent shock loads when the Tractor moved over uneven terrain. The running surfaces of these chain links must therefore be hard and Be resistant enough not to wear and tear from crushing, chipping and burring to be subject to the edges of the rolling surface. Also the side bars that form the treads, should be so resistant that they can withstand shock loads without cracking or deformation.
Seitenstege in Kettengliedern für Raupenschlepper werden im allgemeinen aus Schmiedestücken hergestellt und sind an ihren gegenüberliegenden Enden mit Querbohrungen für die Aufnahme eines Scharnierbolzens an dem einen und einer Scharnierbuchse am anderen Ende des Gliedes versehen. Diese Bohrungen müssen sehr genau bemessen sein, um ihr Mittenabstand muß in engen Toleranzen gehalten werden, um eine gerade Gleiskette zu ergeben.Side bars in chain links for caterpillar tractors are generally made from forgings and have transverse holes at their opposite ends to accommodate a hinge pin at one end and a hinge bushing at the other end of the link. These holes must be measured very precisely, their center-to-center distance must be kept within tight tolerances, to make a straight crawler belt.
Ein bekanntes Verfahren zum Herstellen der Seitenstege von Gleiskettengliedern besteht darin, eine geschmiedete Steg-Vorform zu schaffen und dann den ganzen Seitensteg so zu härten, daß die Lauffläche befriedigende Trageigenschaften aufweist. Während des Härtungsvorgangs verzieht sich aber der Seitensteg, wodurch sich der Mittenabstand der Ouerbohrungen und auch ihre Durchmesser ändern. Werden die Bohrungen zu groß, so lockern sich die Scharnierbolzen und Buchsen, so daß die Gleiskette im Betrieb rasch versagt. Schrumpfen dagegen die Querbohrungen auf einen zu kleinen Durchmesser, so können beim Einpressen der Bolzen und Buchsen die inneren Spannungen so groß werden, daß der Steg nach kurzer Benützungsdauer bricht. Die Bohrungen können infolge des Verziehens beim Härten auch unrund werden. Die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Gleiskettenglieder geben daher oft zu Beanstandungen Anlaß, und ihre Austauschbarkeit ließ zu wünschen übrig.A known method of making the side bars of track links is to create a forged web preform and then harden the entire side web so that the tread has satisfactory wearing properties. During the hardening process, however, it warps Side bar, which changes the center-to-center distance of the upper bores and also their diameter. Will If the bores are too big, the hinge pins and bushings will loosen, so that the crawler will operate fails quickly. If, on the other hand, the cross bores shrink to a diameter that is too small, so can When the bolts and bushes are pressed in, the internal stresses become so great that the web breaks after a short period of use. The holes can also be out of round due to distortion during hardening will. The track links produced by this known method therefore often admit Complaints cause, and their interchangeability left a lot to be desired.
Ein gehärteter, befriedigende Trag- und Abnutzungseigenschaften aufweisender Seitensteg ist fürA hardened side bar exhibiting satisfactory load-bearing and wear properties is for
Gleiskettenglied und Verfahren
zu seiner HerstellungTrack link and process
for its manufacture
Anmelder:Applicant:
Allis-Chalmers Manufacturing Company, Milwaukee, Wis. (V. St. A.)Allis-Chalmers Manufacturing Company, Milwaukee, Wis. (V. St. A.)
Vertreter: Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs1 Patentanwälte, Braunschweig, Am BürgerparkeRepresentative: Dr. W. Müller-Bore and Dipl.-Ing. H. Gralfs 1 patent attorneys, Braunschweig, Am Bürgerparke
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. März 1955Claimed priority:
V. St. v. America March 23, 1955
Roy Fredrick Kern, Springfield, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenRoy Fredrick Kern, Springfield, 111. (V. St. Α.),
has been named as the inventor
eine nachträgliche wirtschaftliche Bearbeitung im alias gemeinen nicht mehr geeignet.Subsequent economic processing in the common alias is no longer suitable.
Man hat daher nach einem anderen Verfahren den auf eine bearbeitbare Härte vergüteten Seitensteg mit Ausnahme der Bohrung fertig bearbeitet, danach vom Steg nur den Lauf flächenteil auf die erforderliche Tiefe vergütet und schließlich die Bohrungsteile genau fertig bearbeitet, um Bolzen- und Buchsenbohrungen von gewünschtem Durchmesser und Mittenabstand zu erhalten.Therefore, according to a different method, the side bar which has been tempered to a machinable hardness is also available Except for the hole finished, then only the running surface part of the web to the required Deep tempered and finally the bore parts are precisely machined to create bolt and bushing bores of the desired diameter and center-to-center distance.
Bei nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Seitenstegen treten jedoch .Restspannungen im Übergang der unterschiedlichen Härtebereiche auf, die in Verbindung mit den durch die im Betrieb auftreten-' den Belastungen erzeugten Spannungen Rißbildung oder Brüche in den Seitenstegen begünstigen.In the case of side bars produced by this known method, however, residual stresses occur in the transition the different hardness ranges that occur in connection with the The stresses generated by the loads promote the formation of cracks or breaks in the side bars.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bei nach den bekannten Herstellungsverfahren gefertigten Gleiskettenglieder auftretenden Mängel zu vermeiden und einen verbesserten Seitensteg für endlose Gleisketten od. dgl. zu schaffen, der von Restspannungen frei ist, der genau bearbeitete Querbohrungen mit genauen Mittenabständen aufweist und dessen Lauffläche ausreichend widerstandsfähig, d. h, verschleißfest ist.The invention is based on the object of these manufactured according to the known manufacturing processes Avoid crawler links occurring defects and an improved side web for endless To create crawlers or the like, which is free of residual stresses, the precisely machined transverse bores with precise center-to-center distances and whose running surface is sufficiently resistant, d. h, wear-resistant is.
Zu der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe gehört auch die Verbesserung des Herstellungsverfahrens von Gleisketten-Seitenstegen und ähnlichen Gliedern. The object on which the invention is based also includes improving the manufacturing process of caterpillar side bars and similar links.
Das Verfahren nach der Erfindung soll wirtschaftlich sein, die Verwendung eines relativ billigen,The method according to the invention should be economical, the use of a relatively cheap,
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durchhärtenden Stahls ermöglichen, genaue Maßkontrolle gestatten, übermäßige Restspannungen ausschalten und eine harte Lauffläche von langer Lebensdauer schaffen.Allow hardening steel, allow precise dimensional control, eliminate excessive residual stresses and create a hard tread that will last for a long time.
Schließlich soll das Herstellungsverfahren auch ein ordnungsgemäßes Ausrichten der Seitenstege gewährleisten, wenn sie zur Gleiskette zusammengesetzt werden oder wenn sie bei Reparaturen als Ersatzteile eingebaut werden müssen.Finally, the manufacturing process should also ensure proper alignment of the side bars, when they are put together to form a crawler belt or when they are installed as spare parts for repairs Need to become.
Das stählerne Gleiskettenglied nach der Erfindung zeichnet sich gegenüber bekannten Ausführungsformen dadurch aus, daß der die Querbohrungen unmittelbar umgebende Stahl form- oder bearbeitbar ist und der Rest des Seitenstegs ganz und gar zu einer größeren Härte als ihre form- oder bearbeitbaren Teile durchgehärtet ist.The steel crawler link according to the invention is distinguished from known embodiments in that the transverse bores are directly surrounding steel is formable or machinable and the rest of the side bar is entirely into one greater hardness than their formable or machinable parts is through-hardened.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Beschreibung und an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment is explained in the description and with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils des Laufwerks eines Raupenschleppers mit der Darstellung eines Teils der endlosen Gleiskette undFig. 1 is a side view of part of the undercarriage of a crawler tractor showing a Part of the endless caterpillar and
- Fig. 2 den vergrößerten, waagrechten Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1,- Fig. 2 shows the enlarged, horizontal section along the line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der endlosen Gleiskette aus Fig. 1 bei einem Zeichnungsmaßstab wie in Fig. 2,FIG. 3 is an enlarged side view of part of the endless caterpillar chain from FIG. 1 on a drawing scale as in Fig. 2,
Fig. 4 und 5 einen geschmiedeten Seitensteg als Rohling oder Vorform und teilweise bearbeitet,4 and 5 show a forged side bar as a blank or preform and partially machined,
Fig. 6 in isometrischer Projektion einen Teil der teilweise bearbeiteten Seitensteg-Vorform aus Fig. 5,6 shows, in isometric projection, part of the partially machined side web preform from FIG. 5,
Fig. 7 einen teilweise bearbeiteten und gehärteten Seitensteg, dessen Bohrungen durch Induktionsspulen erhitzt werden,7 shows a partially machined and hardened side bar, the bores of which are made by induction coils be heated,
Fig. 8, 9 und 10 Mikroaufnahmen geätzter Metallproben aus einem Seitensteg, die das kristalline Gefüge des Stahls in drei Stadien des Verfahrens nach der Erfindung zeigen, und8, 9 and 10 are photomicrographs of etched metal samples from a side bar showing the crystalline structure show the steel in three stages of the method according to the invention, and
Fig. 11 ein Schaubild der Härte der Buchsenbohrung über der Eindringtiefe nach dem in Fig. 7 veranschaulichten Anlassen oder Tempern.FIG. 11 is a graph of the hardness of the bushing bore versus the penetration depth according to that illustrated in FIG. 7 Tempering or tempering.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsnummer 21 einen Teil des Gestells eines Raupenschleppers; dieses wird auf einer endlosen Gleiskette 22 durch eine Anzahl Rollen 23 getragen. Die allgemeine Konstruktion der Gleiskette ist die übliche; sie enthält eine Reihe von Kettengliedern, deren jedes ein Paar Seitenstege enthält, wie sie Fig. 7 zeigt. Die Gleiskette läuft am hinteren Ende des Fahrzeugs über ein nicht dargestelltes Antriebskettenrad und am vorderen Ende über ein ebenfalls nicht dargestelltes nicht angetriebenes Leitrad. Das Fahrzeuggestell 21 ist aus einem Paar U-Eisen 24 aufgebaut, von denen nur eins sichtbar ist. Jede der Rollen 23 ist auf einer nicht drehbaren Achse 27 gelagert. Die Achsen 27 sind an ihren Enden mit den U-Trägern 24 durch je einen Bock 28 und Befestigungsmittel in Gestalt von Bolzen 29 sowie nicht gezeigten Muttern verschraubt.In Fig. 1, the reference numeral 21 denotes a part of the frame of a crawler tractor; this is carried on an endless caterpillar 22 by a number of rollers 23 . The general construction of the caterpillar is the usual one; it contains a number of chain links, each of which contains a pair of side bars, as shown in FIG. The crawler belt runs at the rear end of the vehicle over a drive sprocket, not shown, and at the front end over a non-driven idler wheel, also not shown. The vehicle frame 21 is made up of a pair of U- irons 24 , only one of which is visible. Each of the rollers 23 is mounted on a non-rotatable axle 27 . The axes 27 are screwed at their ends to the U- beams 24 by a bracket 28 and fastening means in the form of bolts 29 and nuts, not shown.
Nach Fig. 1 und 2 besteht jedes einzelne Glied der endlosen Gleiskette 22 aus einem rechten und einem linken Seitensteg 31 und 31'; die Glieder sind miteinander durch Scharnierbolzen 32 und Buchsen 33 verbunden. Kettenschuhe 34 mit Bodengreifern 35 sind an den Seitenstegen durch Schrauben 36 und Muttern 37 befestigt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sitzt der Scharnierbolzen 32 mit Preßsitz in Bolzenbohrungen 38 der einander gegenüberliegenden Seitenstege 31 und 31' an dem einen Ende jedes Kettengliedes, das an seinem anderen Ende in den Seitenstegen 31 According to FIGS. 1 and 2, each individual link of the endless crawler belt 22 consists of a right and a left side web 31 and 31 '; the links are connected to one another by hinge pins 32 and bushings 33 . Chain shoes 34 with floor grippers 35 are attached to the side bars by screws 36 and nuts 37. As shown in Fig. 2, the hinge pin 32 is seated with a press fit in pin bores 38 of the opposing side bars 31 and 31 ' at one end of each chain link, which at its other end in the side bars 31
und 31' je eine Buchsenbohrung aufweist, in die die Scharnierbuchse 33 ebenfalls eingepreßt ist. Auf diese Weise ist jedes Kettenglied mit seinem Nachbarglied durch einen Scharnierbolzen und die ihn umgebende Scharnierbüchse gelenkig verbunden. Eine Aufbohrung 41 ist gleichachsig mit der Bolzenbohrung 38 in jedem Seitensteg vorgesehen mit der Aufgabe, das äußere axiale Ende der Buchse 33 durch übergreifende Teile des Nachbarstegs zu umschließen.and 31 ' each has a bushing bore into which the hinge bushing 33 is also pressed. In this way, each chain link is articulated to its neighboring link by a hinge pin and the hinge sleeve surrounding it. A counter bore 41 is provided coaxially with the bolt bore 38 in each side web with the task of enclosing the outer axial end of the bush 33 by overlapping parts of the adjacent web.
Um einen einwandfreien Preß sitz der Bolzen und Buchsen in den zugehörigen Bohrungen der Seitenstege zu sichern, müssen die Maße der Bolzen, Buchsen und Bohrungen, wie bekannt in engen Toleranzen gehalten werden. Die Buchsen 33 sitzen auf den Bolzen 32 mit Gleitsitz.In order to ensure a proper press fit of the bolts and bushings in the associated holes in the side bars, the dimensions of the bolts, bushings and holes must be kept within tight tolerances, as is known. The bushings 33 sit on the bolts 32 with a sliding fit.
In Fig. 3 ist bei 42 ein Riß angedeutet, wie er häufig nach dem Einpressen von Bolzen oder Buchsen in verzogene, nach den eingangs erwähnten Verfahren hergestellte Gleiskettenglieder auftrat.In Fig. 3, a crack is indicated at 42 , as it often occurred after the pressing of bolts or bushes in warped track links produced by the method mentioned above.
Außerdem zeigt Fig. 3 die Lage von Anrissen 46 und 47, die auf durch das Härten nur des Laufflächenteils entstandene Restspannungen zurückzuführen sind. Das Vorhandensein solcher Restspannungen ist z. B. durch Einsägen eines Schlitzes 49 in einen Seitensteg mit wahlweise gehärtetem Laufflächenteil nachweisbar. Dieser Schlitz weist nämlich beim Vorhandensein übermäßiger Restspannungen eine ungleichmäßige Breite auf.In addition, FIG. 3 shows the position of cracks 46 and 47, which can be traced back to residual stresses caused by the hardening of only the tread part. The presence of such residual stresses is e.g. B. by sawing a slot 49 in a side web with optionally hardened tread part detectable. Namely, in the presence of excessive residual stresses, this slot has an uneven width.
Das verbesserte Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen der Seitenstege wird an Hand der folgenden Figuren beschrieben. Fig. 4 zeigt eine geschmiedete Vorform eines Seitenstegs mit Bearbeitungszugaben in den Löchern für Bolzen und Buchse sowie in der Aufbohrung 41. Bearbeitungszugaben finden sich auch oben und unten an dem Schmiedestück 53, nämlich am Lauf flächenteil 54 und an einer Anschraubfläche 56 für den Gleiskettenschuh 34., Laufflächen- und Fuß- oder Kettenschuhteil sind an dem einen Ende durch einen Bolzen- und Auf bohrungsteil 57 und am anderen durch einen Buchsenbohrungsteil 58 miteinander verbunden. Ferner sind Laufflächen- und Fuß- oder Kettenschuhteil durch einen stützenden Zwischensteg 59 miteinander verbunden. Dieser Seitensteg-Rohling kann aus Kohlenstoffstahl mit etwa 0,45% C-Gehalt geschmiedet sein. Nach dem Schmieden wird er zu einem Korngefüge normalisiert, wie es etwa in Fig. 8 gezeigt ist, einem Ferrit mit Perlitmatrix, d. h. Perlit als Hauptbestandteil.The improved method according to the invention for producing the side bars is described with reference to the following figures. 4 shows a forged preform of a side web with machining allowances in the holes for the bolts and bushing as well as in the counter bore 41. Machining allowances can also be found at the top and bottom of the forging 53, namely on the running surface part 54 and on a screw- on surface 56 for the track shoe 34 ., Tread and foot or chain shoe part are connected to one another at one end by a bolt and on bore part 57 and at the other by a socket bore part 58. Furthermore, the tread and the foot or chain shoe part are connected to one another by a supporting intermediate web 59. This side bar blank can be forged from carbon steel with about 0.45% C content. After forging, it is normalized to a grain structure, as shown for example in FIG. 8, a ferrite with a pearlite matrix, ie pearlite as the main component.
Als nächster Schritt folgt das endgültige Bearbeiten der Steg-Vorform 53 mit Ausnahme der Bolzenbohrung 38 und der Buchsenbohrung 39 (Fig. 5 und 6). In diesem Zustand ist eine Lauffläche 66 auf dem Laufflächenteil 54 des Seitenstegs bearbeitet, ebenso Flächen 67 und 68 auf der Oberseite des Fußteils zu beiden Seiten des Zwischenstegs 59., und Befestigungslöcher 69 und 71 zum Anschrauben des Kettenschuhs sind rechtwinklig zu den Flächen 67 und 68 durch den Fußteil hindurchgebohrt. Eine Schuhbefestigungsfläche 72 ist am Boden des Fußteils 56 parallel zur Lauffläche 66 und zu den Flächen 67 und 68 bearbeitet. Die Bohrungen 38 und 39 sind auf einen Ideineren als den endgültigen Durchmesser vorgebohrt worden. Die Aufbohrung 41 wird gleichachsig mit der Bolzenbohrung 38 auf Fertigmaß bearbeitet, und rechtwinklig zur Bolzenbohrung 38 wird eine Stirnfläche 73 auf einem Bund 74 bearbeitet. Das Verfahren nach der Erfindung könnte auch ohne ein vorheriges Bearbeiten dieser Bohrungen durchgeführt werden, falls es möglich ist, diese Flächen ausreichend maßhaltig zu schmieden.The next step is the final machining of the web preform 53, with the exception of the bolt hole 38 and the bushing hole 39 (FIGS. 5 and 6). In this state, a running surface 66 on the running surface part 54 of the side web is machined, as are surfaces 67 and 68 on the upper side of the foot part on both sides of the intermediate web 59, and fastening holes 69 and 71 for screwing on the chain shoe are at right angles to the surfaces 67 and 68 drilled through the foot part. A shoe fastening surface 72 is machined on the bottom of the foot part 56 parallel to the running surface 66 and to the surfaces 67 and 68 . The holes 38 and 39 have been pre-drilled to a size less than the final diameter. The counter bore 41 is machined to the finished dimension coaxially with the bolt bore 38 , and an end face 73 on a collar 74 is machined at right angles to the bolt bore 38. The method according to the invention could also be carried out without machining these bores beforehand, if it is possible to forge these surfaces with sufficient dimensional stability.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB780940A (en) | 1957-08-07 |
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