DE2342644A1

DE2342644A1 - Felgenanordnung fuer erdbearbeitungsfahrzeuge

Info

Publication number: DE2342644A1
Application number: DE19732342644
Authority: DE
Inventors: Charles E Grawey; Keith E Koch; Robert W Untz
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1972-08-24
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1974-03-07
Also published as: JPS5621601B2; CA990764A; US3802744A; DE2342644C2; JPS4964103A; GB1435836A

Description

CATERPILLAR TRACTOR CO,
Peoria, 111., U.S.A.

Felgenanordnung für Erdbaarbeitungsfahrzeuga

Die Erfindung beziaht sich auf eine Felgsnanordnung für Erdbearbeitungsfahrzeuge oder dergl. Bei solchen Fahrzeugen ist es üblich, Planeten-Untersetzungsgetriebe in den Antriebsradnaben vorzusehen, durch welche diese Fahrzeuge abgestützt und mit dan Felgen und Reifen fest verbunden sind. Die Felgenanordnung sorgt dafür, dass das Fahrzeug auf dem Reifen abgestützt uiird, und dient vielfach zur Übsrtragung des Drehmomentes vom Untersstzungs-

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getriebe auf den Boden. Aufgrunddessen ist es nicht'ungewöhnlich, Gussteile für die Felgen in solchen Fahrzeugen zu verwenden, da insbesondere in unregelmässigem Gelände schwere und wechselnde Belastungen an der Feige während des Einsatzes des Fahrzeuges auftreten. Ferner ist es erwünscht, die Felge an der Nabe so anzuordnen, dass die Belastungen zentral auf die Nabenanordnung und möglichst nicht durch die äusseren Enden dieser Naben übartragsnwerden. Nabe und Felge sind manchmal auch als einheitlicher Bauteil ausgebildet, und zuiar wegen der grossen Kräfte, die bei Fahrzeugen dieser Art in der Nabe und der Felge entwickelt werden. In solchen Fällen erfordert jedoch ein Schaden an der Felgenanordnung einen kostspieligen Ersatz der zusammengesetzten Einheit. Gussteiie sind auch teuer in der Herstellung.

Die Erfindung bezweckt deshalb, eine wirtschaftliche, leichte Felgenanordnung zu schaffen, die zum Teil im Walz- und l/erf ormungsverfahren hergestellt wird, hoch belastbar ist und eine geteilte Felge aufweist, die leicht auf der Nabe anzuordnen und von dieser wieder entfernt werden kann. Auf die erfindungsgemässe Felge soll auch ein Luftreifen leicht aufgezogen und wieder abgenommen werden können.

Uieiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer geteilten Felgenanordnung, die besonders für R_eifen entsprechend der US-PS 3 5o6 921 oder für luulstfreie Luftreifen geeignet ist.

Eine erfindungsgemässe Felgenanordnung als Träger einar Luftreifendecke einss schweren Erdbearbeitungsfahrzcuges weist eine Träger-nanschettB auf, die an dem äussersn Ende mit einem nach innan gerichteten r.iontagsring und an ihrem inneren Eingangsonde mit einem nach aussen gerichteten Flansch und deren üJsnd zur Erhöhung dor

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Festigkeit mit Verstärkungen versehen ist. Die Anordnung u/eist ferner eine allgemein ringfärmige Trägerfläche am inneren Umfang des Eingangsendes der fiianschette und ein Paar symmetrischer, im wesentlichen schalenförmiger Felgenwandhälften auf, die jeweils an ihrer inneren Kante mit einem nach innen gerichteten Tpägersteg und an ihrer äusseren Kante mit einem nach aussen gerichteten UJalzflansch versehen sind und 0ie mit 3olzen an dem nach aussen gerichteten Flansch der Trägermanschette befestigt sind, so dass eine vollständige Reifenfelgenwand gebildet wird und ein wesentlicher Teil der vom Fahrzeug auf die Felgen gehenden Belastung von einer zugeordneten Nabe aus übertragen werden kann, die einen Trägerring aufweist, der mit der Trägerfläche um den Eingang der iTianschette herum zusammen wirkt, wenn die fiianschstta mit ihrem f.lontagering am äusseren Ende einer solchen zugeordneten Nabe befestigt ist.

Die Erfindung sieht demnach vcr, dass für schwere Erdbearbeitungsfahrzeuge, die in unregelmässigem Gelände grossen, vom Fahrzeug zur Falga und zum Reifen gehenden Belastungen ausgesetzt sind, eine leichte, aus mehreren Teilen zusammengesetzte Felgenanordnung geschaffen wird, die derartige Belastungen aufnimmt und mit einer mit Verstärkungen versehenen Trägermanschette versehen ist, die einen Tiiontagering an ihrem äusseren Ende und einem· radialan Flansch an ihrem Eingangsenda aufweist, wobei an dem Flansch nach innen gerichtete Trägerstege zweier , zusammen passender, walzenförmiger Felgenwandhäiften durch Bolzen befestigt sind, um eins vollständige Leichtfelge 'zu bilden, die durch den Trägerring auskragend abgestützt ist, wobei eine am Innenumfang des Einganges der Trägermanscnette ausgebildete Trägerfiäche eng anschliessend auf einem damit zusammenwirkenden ftabenträ.-gerring sitzt, der an der Aussenseite der Fahrzeugnebe, ausgebildet ist, die die Felgenanordnung aufnimmt. Das ermöglicht, dass schwere Belastungen durch diese zu-

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sammeniuirkenden Flächan übertragen werden, die mit Abstand von dem ITiontagering liegen, durch den die Felge am äusseren Ende dar Nabe befestigt ist.

Weitere Vorzüge und markmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und dan Zeichnungen, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer zum Teil aufgebrochenen erfinriungsgemässen Felgenanordnung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Felgenband der erfindungsgemässen mehrteiligen Felgenanordnung, ujobei ein Teil des auf der Felge angeordneten Reifens strichpunktiert dargestellt ist, und

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil der arfindungsgemässen mehrteiligen Felgenanordnung und der die Anordnung tragenden Fahrzeugnabe zur .Veranschaulichung des Überganges der Belastung zu/ischan Nabe und Felge, die auskragend auf der Nabe angeordnet ist.

Eine erfindungsgemässe mehrteilige Felgenanordnung lo, siehe Fig. 1, weist eine Trägermanschetta 11 auf, die an ihrem äusseren Ends 13 mit einem !Ylontagering 12 und an ihrem inneren oder Eingangsends 15 mit einem nach aussen gerichteten Radialflansch 14 versehen ist. Im i.lontagering sind eine Mehrzahl von Befestigungsbohrungen 15 und mehrere Ausrichtebohrungan 17 ausgebildet. Durch die Bohrungen gehen Kopfschrauben IB hindurch, die in das eine Ende einer zugehörigen i\labe eingeschraubt sind, nachdem der Ring durch nicht dargestellte Bolzen ausgerichtet ujordon ist, die in die Ausrichtebchrungen eingreifen und vom Ende

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- 5 der zugehörigen Nabe vorspringen.

Innen in der Trägermanschette 11 und deren zylindrischer Wand 19 ist zwischen dem F/lantagaring 12 und dem Flansch 14 eine ringförmige Trägerfläche 2o ausgebildet, die am Eingang 15 um den inneren Umfang herum führt. Die frägerfläche 2o ist span abhebend bearbeitet, um für den erforderlichen Durchmesser die gewünschten Genauigkeiten zu erzielen. An der Aussenseite der Trägermanschett'e sind mehrere ringsum mit Abstand liagende dreieckige Stege 21 zwischen der lUand 19 und dem Radialflansch 14 ausgebildet, um die UJand an der Stelle zu stärken, an der sie zur Bildung des ringsum führenden Flansches nach 'aussen gebogen ist. Durch diese Anordnung ist der Radialflansch und die Wand am Eingangsende 13 ausreichend stark, um seitliche oder· axiale Belastungen in der Felgenanardnung aufzunahmen. Der Radialflansch 14 ist mit einer f/lehrzahl von Bolzenlöchern 22 versehen, in -die mit Köpfen versehene Bolzen 23 mit Preßsitz eingezogen sind, um dia aufeinander passenden. Felgeniuandhälften 24 anzuordnen, filehrere grössere Bohrungen 25 sind auch in. diesem Radialflansch ausgebildet, um nicht gezeigte Haltebolzen aufzunehmen, die unabhängig die zwei aufeinanderpassenden, symmetrischen Felgentuandhälf ten zusammen halten, ujenn sie von den Bolzen 23 abgenommen werden. Diese Anordnung ermöglicht, dass der Reifen auf die Felgenuiandhälf ten aufgezogen und diese Hälften dann gesondert mit den Haltebolzen verbunden tuerdsn, so dass der Reifen und die Felgenband als Einheit abgenommen oder aufgesetzt u/erdan können, wenn alle r/luttern 26 von den Bolzen -23" entfernt morden sind.

Die symmetrischen Felgeniuände 24 sind identisch, so das nur einer dieser Teila ausführlich erläutert wird. Bei' grösseren Felgen besteht jede schalenförmige Felgenwandhälfte aus zwei Teilen, einem inneren, kegelförmig

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auseinandergehenden Teil 27 und einem äusseren sich erweiternden Teil 23, die durch eine kreisförmige Schweißnaht 29 verbunden sind, um jeweils eine kegelförmige Felgenwandhälfte zu bilden. 3eder innere Kegeiabschnitt 27 meist einen nach innen gerichteten Trägersteg 3o auf, der einen radialen Rand bildet und mit mehreren Bohrungen rings, um die grossa Fflittelöffnung 31 herum ausgebildet ist. Die Bohrungen liegen so, dass sie auf die Bolzen 23 ausgerichtet sind, wann dieser Teil der Felgenuandanordnung über die Trägermanschette 11 geschoben und sein Trägersteg in Flucht mit dem Radialflansch 14 der manschette gebracht wird.

An der äusseren Umfangskante 32 des äusseren auseinandergehenden Teiles 2a ist das iiiatall gewalzt, um einen nach aussen vorspringenden Ringflansch 33 zu bilden, der im Querschnitt etwa halbkreisförmig ist. Der Ringflansch 33 springt von der Fläche der Felgenband vor, um die Reifendecke auf der Felgenband zu halten und eine abgerundete Fische zu bilden, gegen die die Seitenwand der Reifendecke während schwerer Belastung beschädigungsfrei gedruckt werden kann. Aufgrund das halbkreisförmigen Querschnittes des Ringlansches sind die Ausssnkanten der Felgenwand beträchtlich verstärkt. Dia Felgenband weist zwischen dem Steg 3o und der Aussenkante eine hohe Starrheit auf.

Fig. 2 zeigt besonders die Form der Felgsnwandhälften 24. Der Winkel, mit welchem die konische Wandung der aneinandergefügten Abschnitte 27 und 2S jeder Felgenhälfte nach aussen läuft, ist etwa 5°. Der Ringflansch 33 springt aus der Felgenwand in der ¹JJe iss vor, dass die Aussenkante nach aussen gewalzt wird, bis ihre Fläche einen Winkel von etwa 3o° mit der Radialebene durch die Felgenband einschliesst, siehe Fig 2. Anschliessend ist diese Kante um einen kleinen Radius gewalzt, bis die äusserste Kante einen nach innen gerichteten Ring oder Flansch bildet,

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der unter dem anschliessenden Abschnitt der Felgenband endet.

Diese mehrteilige Felgenanordnung ist in erster Linie für Schlauchreifen gedacht, uue sie z.B. in dem oben erwähnten Patent beschrieben sind. Die Anordnung kann jedoch auch für Uulstreifen mit Schläuchen oder für schlauchlose Wulstreifen benutzt ujerden, falls eine Dichtung in der V-Rinns angeordnet wird, die an der Verbindungsstelle zwischen den baiden nach innen gerichteten Stegen 3o der Felgeniuandhälften 24 vorhanden ist.

In Fig. 3 ist die frei auskragende Anordnung der mehrteiligen Felgenanordnung Io veranschaulicht. Dabei ist die Trägermanschette 11 über das Ende einer Gussnabe 35 gesetzt und an. deren äusserem Ende mit Kopf schrauben 18 befestigt, die auch eine Deckplatte 36 auf dem Ende der Nabe befestigen. Diese mit grossem Durchmesser ausgeführte Nabe kann oin nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe enthalten und ujird durch IL'äizlager 37 und 38 auf einer Achse 39 gelagert, die drehbar die iiabe und die Trägermanschetta trägt, üiann die Feigenanordnung auf der Wabe mit den Schraubbolzen angeordnet ist, liegt die Trägerfläche 2o, die in die iliand 19 der Trägermanschette eingearbeitet ist, radial aussen um einen vordringenden Trägsrring 4o herum, der auf der mittleren äusseren Fläche der Nabe ausgebildet ist. De.r vorgesehene oder .Mominal-Radialabstand zwischen dem Trägerring 4o und der Trägerfläche ist in der Gröscsnordnung von 4 bis 2o Tausendstel Zoll (1 Zoll gleich 2,54 cm, d.h. etwa o,l bis 0,5 mm). -UJenn hohe von der Mabe auf die Feige gehende Belastungen auftreten, kann dadurch die Trägarmanschette sich verzerren. Dabei uiird ein wesentlicher Teil der Belastung dann unmittelbar über diese Flächen übertragen, und zu/ar auf · den mittleren Bereich dar Mabe, so dass dia Belastung gleichmässiger auf die Lager 37 und 38 verteilt uird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Felgenanordnung, insbesondere für auf Luftreifen laufende, schu/ere Erdbearbeitungsfahrzeuge oder dergl«, mit einer den Luftreifen aufnehmenden Felge und einem Montagering, der fest, aber lösbar mit einem Teil einer Nabehordnung verbindbar ist, die auf einer Achse des Fahrzeugs abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ifiontagering (12) am äusseren Ende einer Trägermanschette (ll) ausgebildet ist, die an ihrem Eingangsende einen nach aussen gerichteten radialen Flansch (14) und am Innenumfang der zwischen dem Ring und dem Flansch befindlichen Wandung am Eingangsende eine allgemein ringförmige Trägerfläche (2o) aufu/eist, und dass zwei schalenförmige Felgenwandhälften (24) jeweils an ihrer Innenkante mit einem nach innen gerichteten Trägersteg (3o) und an ihrer Aussenkante mit einem nach aussen gewalzten Wulst (33) versehen und mittels der Trägerstege miteinander und mit dem Radialflansch der Trägermanschetfee verbunden sind, die mit ihrem filontagering an einem Ende der Nabe (35) befestigt ist, so dass die Trägerfläche (2o) frei auskragend übsr einem eng benachbarten Trägerring (4o) der Nabe liegt.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgentusndhäftan (24) konisch geformt sind und einen in Richtung auf den nach aussen gewalzten äusseren Rand (33) zunehmsnden Durchmesser aufweisen.

Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schnitt die nach aussen sich erweiternde Kegelmantelfiäche mit einem Zylinder einen li/inkei von atuja 6 einschliesst.

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4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dar äussere liiulstrand (33) an

■> seinem limfangskantenabschnitt einen nach innen gerichteten Uarstärkungsflansch. (32) bildet..

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstege (3o) durch Schraubbolzen (23, 26) mit dem Ringflansch (14) verbunden sind, der durch im wesentlichen dreieckige Stege (21) zusätzlich abgestützt ist,

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Ruhestellung zwischen dem Trägerring (4o) auf der Nabe (35) und der ringförmigen Trägerfläche (2o) am Eingangsende der Trägermanschette (19) ein radiales Spiel von wenigen Zehntel filillimetern v/orgesehen ist.

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