DE4039096C1 - Track chain hinge with sealed, lubricated bearing faces - has compressible compensator under lubrication pressure, sealed against lubricant reservoir - Google Patents
Track chain hinge with sealed, lubricated bearing faces - has compressible compensator under lubrication pressure, sealed against lubricant reservoirInfo
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Abstract
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. The invention relates to a joint, in particular Hinge joint of a caterpillar, with sealed and lubricated bearing surfaces that at least two components pivotally connects, one bolt and a receiving and on the outside surface sliding socket is provided between Bolt and socket trained bearing surface with a trained in the bolt, from one axial side accessible lubricant reservoir in connection stands, the filling opening through a stopper-like Component is closable, the lubricant reservoir has a compensation space for the lubricant expansion, which is free of lubricant is.
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.Such a hinge joint is for example known from DE 31 27 104 C2. Here is what Hinge joint including the chain links two outer chain links, two inner chains structure, a bolt and a socket. The outer Chain links are in with the bolt, for example Formed a shrink connection, the inner chain links in a corresponding manner the socket are connected. The bolt has one bore open on the outside (towards the front) on, into which lubricant can be filled and which serves as a lubricant reservoir. The hole is across a cross channel in the bolt with a gap connected between the socket and the bolt that in turn is related to seals that are in the outer chain links are arranged. Means The leakage of lubricant will follow these seals prevented outside.
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.When filling such or similar joint systems, especially with joints of tractor chains, with oil, or similar lubricants it is necessary based on the theoretical total filling volume of the Lubricant reservoirs a compensation room for to provide lubricant expansion. This is the because necessary because the lubricant through the high load on the chains (relative frequency of the joint movements) warms up and thus expands. So far it has been common to make the compensation room simple to form by an air cushion. This training is disadvantageous in that the application conditional movement of the air within the entire Filling space moves and distributes, whereby on the one hand uncontrolled air bubbles, for example, actually Lubricant space between the bushing and the bolt or even accumulate in the seal spaces that a prevent proper lubrication of the joint or can promote a lubricant film tear. To the the aging of the Lubricant by the possible reaction with the Atmospheric oxygen is adversely affected will. Mineral oils as lubricants are stored to the double bond of the carbon mixture Sauer fabric. This creates insoluble polymerization products (resins, asphalts) which wear and increase the risk of eating and especially narrow gaps to Example in the area of the support rings of the seals can clog. This process is done at high Temperatures when using tractor chains occur, even accelerated.
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.Based on this state of the art Invention based on the object of mixing Lubricant in the reservoir with in Compensation room arranged gas or the like to avoid.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgleichraum durch ein gegenüber dem Schmier mittelreservoir abgedichtetes, unter Schmiermittel druck kompressibles Ausgleichsteil gebildet ist.The object is achieved in that the compensation space by a versus the lubrication medium reservoir sealed, under lubricant pressure compressible compensating part is formed.
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.By arranging the compressible compensating part in the lubricant reservoir it is possible on the one hand a complete filling with lubricant in the remaining space of the lubricant reservoir feed so that the size and arrangement of the compress sionsraum not purely by chance during the filling process is defined, but a precisely defined one Compensation room is formed. The compensation part can be an elastomeric compressible spatial element, which occurs when the lubricant heats up can compress the lubricant pressure or at Cooling of the lubricant automatically in again the original shape is restored. Form and formation of the compressible compensating part as well as its arrangement in the lubricant reservoir is arbitrary as long as it is ensured that the Lubricant pressure when the lubricant heats up can compress the compensating part.
Eine mögliche Weiterbildung wird darin gesehen, daß das Ausgleichsteil als geschlossenes, hohles, schlauchförmiges Teil ausgebildet und im Schmier mittelreservoir gehalten ist. A possible further training is seen in that the compensation part as a closed, hollow, tubular part designed and lubricated medium reservoir is held.
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.For example, the compensating part on which the Close the filler opening of the lubricant reservoir end plug or the like to be attached, so that it's not free in the lubricant reservoir is arranged, but is held so that a cover of the transverse gap of the bolt ver is avoided, which the lubricant reservoir with connects the actual room to be lubricated.
In Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß das Ausgleichsteil ein am stopfenartigen Bauteil ge haltertes, balgartiges Teil ausgebildet ist.In training it is proposed that Compensation part on the plug-like component ge holder, bellows-like part is formed.
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.The bellows-like part can be made of elastomeric material consist of material, for example rubber, or it can also be a gas-filled bellows-like element, the gas being the compressible medium. As For example, gas can be used in air.
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.Another variant is seen in the fact that Compensating part from a sealing washer with spring element that is close to the plug-like Bottom of the lubricant reservoir facing away from the component is arranged, the spring element between supports the bottom and the sealing washer and the sealing disc sealing radially on the wall of the lubricant medium reservoirs.
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. Here, too, is preferably the compression space filled by gas, especially airspace, which Gas through the washer from the one in the lubricant Lubricant located reservoir is separated. In both of the last described solutions there is one clear arrangement of the compensating part in the lubrication medium reservoir made so that this compensation part either at the end of the corresponding bolt hole captive and held by the lubricant is arranged, or the bellows-like part on plug-like component is attached so that it is not unintentionally into the lubricant reservoir area can slide and shift.
Zur Sicherung bestimmter Druckverhältnisse ist darüber vorzugsweise vorgesehen, daß der Ausgleichsraum über eine Druckausgleichsöffnung nach außerhalb des Schmiermittelreservoirs mit Umgebungsluft verbunden ist.To ensure certain pressure conditions is above preferably provided that the compensation space via a pressure equalization opening to the outside of the Lubricant reservoirs connected to ambient air is.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der Boden des Schmier mittelreservoirs eine Durchgangsbohrung als Druckaus gleichsöffnung aufweist.It can be provided that the bottom of the lubricant middle reservoirs a through hole as a pressure relief has equal opening.
Bei einer anderen Lösung kann vorgesehen sein, daß das stopfenartige Bauteil von der als Kanal ausge bildeten Druckausgleichsöffnung axial durchsetzt ist.In another solution it can be provided that the plug-like component from the out as a channel formed pressure equalization opening is axially penetrated.
Unter Umständen ist auch vorteilhaft, wenn in die Druckausgleichsöffnung ein Ventil eingesetzt ist.It may also be advantageous if in the Pressure compensation opening a valve is inserted.
Dabei auch vorgesehen sein, daß das Ventil einstellbar ist. It should also be provided that the valve is adjustable is.
Hierdurch können genau definierte Druckverhältnisse eingestellt und beibehalten werden.This allows precisely defined pressure ratios be set and maintained.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are in the Drawing shown and below in more detail described.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 Eine erste Ausführungsform anhand eines im Schnitt dargestellten Scharniergelenkes einer Gleiskette; Fig. 1 a first embodiment by way of a hinge joint track shown in section;
Fig. 2 + 3 Varianten in vereinfachter Darstellung. Fig. 2 + 3 variants in a simplified representation.
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.In the drawing figures, a hinge joint of a caterpillar with a sealed and lubricated bearing device is shown schematically. The hinge joint including the chain links consists of two outer chain links 1 , two inner chain links 2 , a bolt 3 and a socket 4th The outer chain links 1 are connected to the bolt, for example in the form of a shrink connection, while the inner chain links 2 are connected in a corresponding manner to the socket 4 . The bolt 3 has a bore open to one end of the bolt as a lubricant reservoir 5 . The lubricant reservoir 5 is connected via a transverse channel 6 to a gap 7 between the socket 4 and the bolt 3 , which gap in turn is connected to seals 8 which are arranged in the outer chain links 1 . The seals 8 prevent the lubricant from escaping to the outside. The mouth of the lubricant reservoir 5 is flared in the game Ausführungsbei shown in FIG. 1. In all of the exemplary embodiments, a stopper 9 is inserted into the mouth under the material's own pretension. Instead of such a stopper, other sealing elements known in the prior art can also be inserted into the mouth.
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.The lubricant reservoir 5 also has a compression space that is free of lubricant. In the exemplary embodiments, this compression space is formed by different components. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the compression space is formed by a compensating part 10 which is sealed with respect to the lubricant reservoir 5 and is compressible under lubricant pressure. This compensating part can be, for example, a molded elastomer part which is attached to the stopper 9 . When the lubricant reservoir 5 is filled and the lubricant expands due to heat, the compressible volume occupied by the compensating part 10 is available as a compression space. The compensating part 10 is designed as a solid tubular molded part and held in the lubricant reservoir 5 . Instead of this closed design, a hollow, tubular end-closed part could be arranged, which could have gas, for example air, as a compression medium in its cavity.
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.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the equal part 10 is a bellows-like part 11 held on the stopper 9 , while in the exemplary embodiment according to FIG. 2 the compensating part 10 consists of a sealing washer with spring element 13 , which near the plug-like component 9 faces away from the bottom of the Lubricant reservoirs 5 is arranged. The spring element 13 is supported between the bottom and the sealing washer 12 . The sealing washer 12 is radially sealing against the wall of the lubricant reservoir. The space separated by the sealing disk 12 from the reservoir 5 filled with lubricant can be filled with air or gas.
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.For the purpose of pressure equalization, the compression space formed in the embodiment according to FIGS . 2 and 3 can be connected to ambient air via a pressure equalization opening 14 or 15 outside the lubricant reservoir. 2 For this purpose, when removing operation example according to FIG. The bottom of the lubricating medium reservoirs 5 is a through hole as a pressure-equalizing opening 14, whereas in the execution example according to FIG. 3, the plug-like member 9 opening of the formed as a channel pressure equalization 15 axially is optionally eccentrically through is. A valve (optionally adjustable) can also be inserted into the pressure compensation opening 14 or 15 .
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