DE4039096C1 - Track chain hinge with sealed, lubricated bearing faces - has compressible compensator under lubrication pressure, sealed against lubricant reservoir - Google Patents

Description

Die Erfindung betifft ein Gelenk, insbesondere Scharniergelenk einer Gleiskette, mit abgedichteten und geschmierten Lagerflächen, das mindestens zwei Bauteile schwenkbar verbindet, wobei ein Bolzen und eine diesen aufnehmende und auf dessen Außen­ fläche gleitende Buchse vorgesehen ist, die zwischen Bolzen und Buchse ausgebildete Lagerfläche mit einem im Bolzen ausgebildeten, von dessen einer Axialseite zugänglichen Schmiermittelreservoir in Verbindung steht, dessen Befüllöffnung durch ein stopfenartiges Bauteil verschließbar ist, wobei das Schmiermittel­ reservoir einen Ausgleichsraum für die Schmiermittelausdehnung aufweist, der frei von Schmiermittel ist.

Ein derartiges Scharniergelenk ist beispielsweise aus der DE 31 27 104 C2 bekannt. Dabei besteht das Scharniergelenk einschließlich der Kettenglieder aus zwei äußeren Kettengliedern, zwei inneren Ketten­ gliedern, einem Bolzen und einer Buchse. Die äußeren Kettenglieder sind mit dem Bolzen beispielsweise in Form einer Schrumpfverbindung verbunden, werden die inneren Kettenglieder in entsprechender Weise mit der Buchse verbunden sind. Der Bolzen weist eine ein­ seitig nach außen (zur Stirnseite hin) offene Bohrung auf, in die Schmiermittel eingefüllt werden kann und die als Schmiermittelreservoir dient. Die Bohrung ist über einen Querkanal im Bolzen mit einem Spalt zwischen der Buchse und dem Bolzen verbunden, der wiederum in Verbindung mit Dichtungen steht, die in den äußeren Kettengliedern angeordnet sind. Mittels dieser Dichtungen wird der Schmiermittelaustritt nach außen verhindert.

Bei der Befüllung solcher oder ähnlicher Gelenksysteme, insbesondere bei Gelenken von Traktorketten, mit Öl, oder dergleichen Schmiermittel ist es erforderlich, bezogen auf das theoretische Gesamtfüllvolumen des Schmiermittelreservoirs einen Ausgleichsraum für die Schmiermittelausdehnung vorzusehen. Dies ist des­ wegen erforderlich, weil sich das Schmiermittel durch die hohe Belastung der Ketten (relative Häufigkeit der Gelenkbewegungen) stark erwärmt und somit ausdehnt. Bisher ist es üblich, den Ausgleichsraum einfach durch ein Luftpolster zu bilden. Diese Ausbildung ist insofern nachteilig, als sich durch die anwendungs­ bedingte Gelenkbewegung die Luft innerhalb des gesamten Füllraumes bewegt und verteilt, wobei sich zum einen unkontrolliert Luftblasen beispielsweise im eigent­ lichen Schmiermittelraum zwischen Buchse und Bolzen oder auch in den Dichtungsräumen ansammeln, die ein ordnungsgemäßes Schmieren des Gelenkes behindern bzw. einen Schmiermittelfilmabriß begünstigen können. Zum anderen kann durch die Luftanteile die Alterung des Schmiermittels durch die mögliche Reaktion mit dem Luftsauerstoff entscheidend nachteilig beeinflußt werden. Bei Mineralölen als Schmiermittel lagert sich an die Doppelbindung des Kohlenstoffgemisches Sauer­ stoff an. Dabei entstehen unlösliche Polymerisations­ produkte (Harze, Asphalte) die den Verschleiß und die Freßgefahr erhöhen und vor allem enge Spalte zum Beispiel im Bereich der Stützringe der Dichtungen zusetzen können. Dieser Vorgang wird bei hohen Temperaturen, die bei der Anwendung von Traktorketten auftreten, noch beschleunigt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vermengung von im Reservoir befindlichem Schmiermittel mit im Ausgleichraum angeordnetem Gas oder dergleichen zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgleichraum durch ein gegenüber dem Schmier­ mittelreservoir abgedichtetes, unter Schmiermittel­ druck kompressibles Ausgleichsteil gebildet ist.

Durch die Anordnung des kompressiblen Ausgleichsteils im Schmiermittelreservoir ist es einerseits möglich, eine vollständige Befüllung mit Schmiermittel in dem verbleibenden Raum des Schmiermittelreservoirs durch­ zuführen, so daß die Größe und Anordnung des Kompres­ sionsraumes nicht rein zufällig beim Befüllvorgang festgelegt wird, sondern ein genau definierter Ausgleichsraum gebildet ist. Das Ausgleichsteil kann dabei ein elastomeres kompressibles räumliches Element sein, welches sich bei Erwärmung des Schmiermittels durch den Schmiermitteldruck komprimieren läßt oder bei Erkaltung des Schmiermittels selbsttätig wieder in die ursprüngliche Form zurückgeführt wird. Die Form und Ausbildung des kompressiblen Ausgleichsteiles sowie dessen Anordnung in dem Schmiermittelreservoir ist beliebig, solange sichergestellt ist, daß der Schmiermitteldruck bei sich erwärmendem Schmiermittel das Ausgleichsteil komprimieren kann.

Eine mögliche Weiterbildung wird darin gesehen, daß das Ausgleichsteil als geschlossenes, hohles, schlauchförmiges Teil ausgebildet und im Schmier­ mittelreservoir gehalten ist.

Beispielsweise könnte das Ausgleichsteil an dem die Einfüllöffnung des Schmiermittelreservoirs verschließ­ enden Stopfen oder dergleichen befestigt sein, so daß es nicht freibeweglich in dem Schmiermittel­ reservoir angeordnet ist, sondern so gehaltert ist, daß eine Abdeckung des Querspaltes des Bolzens ver­ mieden ist, welcher das Schmiermittelreservoir mit dem eigentlichen zu schmierenden Raum verbindet.

In Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß das Ausgleichsteil ein am stopfenartigen Bauteil ge­ haltertes, balgartiges Teil ausgebildet ist.

Dabei kann das balgartige Teil aus elastomerem Werk­ stoff bestehen, beispielsweise Gummi, oder aber es kann auch ein gasgefülltes balgartiges Element sein, wobei das Gas das kompressible Medium darstellt. Als Gas kann beispielsweise Luft Verwendung finden.

Eine weitere Variante wird darin gesehen, daß das Ausgleichsteil aus einer Dichtscheibe mit Feder­ element besteht, welches nahe dem dem stopfenartigen Bauteil abgewandten Boden des Schmiermittelreservoirs angeordnet ist, wobei das Federelement sich zwischen dem Boden und der Dichtscheibe abstützt und die Dicht­ scheibe radial dichtend an der Wandung des Schmier­ mittelreservoirs anliegt.

Auch hierbei ist vorzugsweise der Kompressionsraum durch Gas, insbesondere Luftraum gefüllt, welches Gas durch die Dichtscheibe von dem im Schmiermittel­ reservoir befindlichem Schmiermittel getrennt ist. Bei beiden letztbeschriebenen Lösungen ist eine ein­ deutige Anordnung des Ausgleichsteils im Schmier­ mittelreservoir vorgenommen, so daß dieses Ausgleichs­ teil entweder am Ende der entsprechenden Bolzenbohrung unverlierbar und durch das Schmiermittel gehalten angeordnet ist, oder aber das balgartige Teil am stopfenartigen Bauteil befestigt ist, so daß es nicht ungewollt in den Schmiermittelreservoirbereich hinein­ gleiten und sich verschieben kann.

Zur Sicherung bestimmter Druckverhältnisse ist darüber vorzugsweise vorgesehen, daß der Ausgleichsraum über eine Druckausgleichsöffnung nach außerhalb des Schmiermittelreservoirs mit Umgebungsluft verbunden ist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Boden des Schmier­ mittelreservoirs eine Durchgangsbohrung als Druckaus­ gleichsöffnung aufweist.

Bei einer anderen Lösung kann vorgesehen sein, daß das stopfenartige Bauteil von der als Kanal ausge­ bildeten Druckausgleichsöffnung axial durchsetzt ist.

Unter Umständen ist auch vorteilhaft, wenn in die Druckausgleichsöffnung ein Ventil eingesetzt ist.

Dabei auch vorgesehen sein, daß das Ventil einstellbar ist.

Hierdurch können genau definierte Druckverhältnisse eingestellt und beibehalten werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine erste Ausführungsform anhand eines im Schnitt dargestellten Scharniergelenkes einer Gleiskette;

Fig. 2 + 3 Varianten in vereinfachter Darstellung.

In den Zeichnungsfiguren ist schematisch ein Scharnier­ gelenk einer Gleiskette mit einer abgedichteten und geschmierten Lagervorrichtung gezeigt. Das Scharnier­ gelenk einschließlich der Kettenglieder besteht aus zwei äußeren Kettengliedern 1, zwei inneren Ketten­ gliedern 2, einem Bolzen 3 und einer Buchse 4. Die äußeren Kettenglieder 1 sind mit dem Bolzen beispiels­ weise in Form einer Schrumpfverbindung verbunden, während die inneren Kettenglieder 2 in entsprechender Weise mit der Buchse 4 verbunden sind. Der Bolzen 3 weist eine zur einen Stirnseite des Bolzens hin offene Bohrung als Schmiermittelreservoir 5 auf. Das Schmiermittelreservoir 5 ist über einen Querkanal 6 mit einem Spalt 7 zwischen Buchse 4 und Bolzen 3 verbunden, welcher Spalt wiederum in Verbindung mit Dichtungen 8 steht, die in den äußeren Kettengliedern 1 angeordnet sind. Die Dichtungen 8 verhindern den Schmiermittelaustritt nach außen. Die Mündung des Schmiermittelreservoirs 5 ist beim Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 1 konisch erweitert. In die Mündung ist bei allen Ausführungsbeispielen ein Stopfen 9 unter materialeigener Vorspannung eingesetzt. Anstelle eines solchen Stopfens können auch andere im Stand der Technik bekannte Dichtelemente in die Mündung eingesetzt sein.

Das Schmiermittelreservoir 5 weist zudem einen Kompres­ sionsraum auf, der frei von Schmiermittel ist. Dieser Kompressionsraum ist in den Ausführungsbeispielen durch unterschiedliche Bauteile gebildet. Im Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Kompressions­ raum durch ein gegenüber dem Schmiermittelreservoir 5 abgedichtetes, unter Schmiermitteldruck kompressibles Ausgleichsteil 10 gebildet. Dieses Ausgleichsteil kann beispielsweise ein Elastomerraumformteil sein, welches am Stopfen 9 befestigt ist. Bei befülltem Schmiermittelreservoir 5 und wärmebedingter Ausdehnung des Schmiermittels steht das vom Ausgleichsteil 10 belegte kompressible Volumen als Kompressionsraum zur Verfügung. Dabei ist das Ausgleichsteil 10 als massives schlauchförmiges Raumformteil ausgebildet und im Schmiermittelreservoir 5 gehalten. Anstelle dieser geschlossenen Ausführung könnte auch ein hohles, schlauchförmiges endseitig geschlossenes Teil ange­ ordnet sein, welches in seinem Hohlraum Gas, bei­ spielsweise Luft als Kompressionsmedium aufweisen könnte.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Aus­ gleichsteil 10 ein am Stopfen 9 gehaltertes, balg­ artiges Teil 11, während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 das Ausgleichsteil 10 aus einer Dicht­ scheibe mit Federelement 13 besteht, welches nahe dem stopfenartigen Bauteil 9 abgewandten Boden des Schmiermittelreservoirs 5 angeordnet ist. Das Feder­ element 13 stützt sich dabei zwischen dem Boden und der Dichtscheibe 12 ab. Die Dichtscheibe 12 liegt radial dichtend an der Wandung des Schmiermittel­ reservoirs an. Der durch die Dichtscheibe 12 vom mit Schmiermittel gefüllten Reservoir 5 abgetrennte Raum kann mit Luft oder Gas gefüllt sein.

Zum Zwecke des Druckausgleichs kann der bei den Aus­ führungsformen nach Fig. 2 und 3 gebildete Kompres­ sionsraum über eine Druckausgleichsöffnung 14 bzw. 15 nach außerhalb des Schmiermittelreservoirs mit Umgebungsluft verbunden sein. Hierzu weist beim Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Boden des Schmier­ mittelreservoirs 5 eine Durchgangsbohrung als Druck­ ausgleichsöffnung 14 auf, während beim Ausführungs­ beispiel nach Fig. 3 das stopfenartige Bauteil 9 von der als Kanal ausgebildeten Druckausgleichs­ öffnung 15 axial gegebenenfalls außermittig durch­ setzt ist. In die Druckausgleichsöffnung 14 bzw. 15 kann auch ein Ventil (gegebenenfalls einstellbar) eingesetzt sein.

Claims (9)

1. Gelenk, insbesondere Scharniergelenk einer Gleis­ kette, mit abgedichteten und geschmierten Lager­ flächen, das mindestens zwei Bauteile schwenk­ bar verbindet, wobei ein Bolzen und eine diesen aufnehmende und auf dessen Außenfläche gleitende Buchse vorgesehen ist, die zwischen Bolzen und Buchse ausgebildete Lagerfläche mit einem im Bolzen ausgebildeten, von dessen einer Axialseite zugäng­ lichen Schmiermittelreservoir in Verbindung steht, dessen Befüllöffnung durch ein stopfenartiges Bau­ teil verschließbar ist, wobei das Schmiermittel­ reservoir einen Ausgleichsraum für die Schmiermittelausdehnung aufweist, der frei von Schmiermittel ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum durch ein gegenüber dem Schmiermittelreservoir (5) abgedichtetes, unter Schmiermitteldruck kompressibles Ausgleichsteil (10) gebildet ist.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsteil (10) als ge­ schlossenes, hohles, schlauchförmiges Teil aus­ gebildet und im Schmiermittelreservoir (5) ge­ halten ist.

3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsteil (10) ein am stopfenartigen Bauteil (9) gehaltertes, balg­ artiges Teil (11) ausgebildet ist.

4. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsteil (10) aus einer Dichtscheibe (12) mit Federelement (13) besteht, welches nahe dem den stopfenartigen Bauteil (9) abgewandten Boden des Schmiermittelreservoirs (5) angeordnet ist, wobei das Federelement (13) sich zwischen dem Boden und der Dichtscheibe (12) ab­ stützt und die Dichtscheibe (12) radial dichtend an der Wandung des Schmiermittelreservoirs (5) anliegt.

5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressions­ raum über eine Druckausgleichsöffnung (14 bzw. 15) nach außerhalb des Schmiermittelreservoirs (5) mit Umgebungsluft verbunden ist.

6. Gelenk nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Schmiermittel­ reservoirs (5) eine Durchgangsbohrung als Druck­ ausgleichsöffnung (14) aufweist.

7. Gelenk nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das stopfenartige Bauteil (9) von der als Kanal ausgebildeten Druckaus­ gleichsöffnung (15) axial durchsetzt ist.

8. Gelenk nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckaus­ gleichsöffnung ein Ventil eingesetzt ist.

9. Gelenk nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil einstellbar ist.