DE10113412A1 - Kettenlaufwerk - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kettenlaufwerk mit einer Kette (30) aus Kettengliedern (31), welche über Laufrollen (20) und Kettenräder (10) geführt ist. Laufrollen und Kettenräder sind dabei einscheibig ausgebildet, wobei das Kettenrad (10) radial abstehende Zähne (12) aufweist. Die Wirkungslinie der von den Zähnen (12) auf die Kettenglieder (31) übertragenen Kräfte liegt etwa auf der Höhe der Verbindungsbolzen (35) zwischen den einzelnen Kettengliedern. Hierdurch und durch den zentralen Aufsatz der Kettenräder auf den Kettengliedern (31) wird eine gleichmäßige und weitgehend von Drehmomenten freie Belastung der Kette erreicht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kettenlaufwerk mit mindestens einem Kettenrad und einer
aus Kettengliedern bestehenden Kette.
Kettenlaufwerke werden unter anderem für im Bergbau verwendete Arbeitsma
schinen benötigt. Sie enthalten eine aus Kettengliedern bestehende Kette, welche
um mehrere Kettenräder endlos umlaufend geführt ist, wobei die Kettenräder
Zähne aufweisen, mit welchen sie in die Kette eingreifen, um diese anzutreiben.
Darüber hinaus können Kettenlaufwerke noch Laufräder haben, die ohne einen an
treibenden Eingriff in die Kette auf dieser abrollen und damit für eine zusätzliche
Führung und Unterstützung sorgen.
Die Kettenräder bekannter Kettenlaufwerke sind zweischeibig. Das heißt, dass sie
aus zwei parallel auf derselben Achse angeordneten, gleich großen Kreisscheiben
mit Zähnen bestehen, welche jeweils am inneren beziehungsweise äußeren Rand
der Kette eingreifen. Nachteilig hierbei ist, dass bei einem ungleichmäßigen Eingriff
der Zähne der beiden Scheiben der Kettenräder leicht Torsionsmomente auf die
Kettenglieder ausgeübt werden, welche eine zusätzliche Belastung darstellen und
zu einem schnelleren Verschleiß der Kette führen.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ketten
laufwerk bereitzustellen, welches bei einem konstruktiv einfachen Aufbau eine
ausgewogenere Lastverteilung und damit einen geringeren Verschleiß aufweist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kettenrad
scheibenförmig ist und eine im Wesentlichen zylindrische Abrollfläche hat, wobei
entlang der Mittellinie der Abrollfläche radial abstehende Zähne angeordnet sind,
und dass die Kettenglieder auf ihrer dem Kettenrad zugewandten Seite eine sich in
Kettenlaufrichtung erstreckende Unterstützungsfläche aufweisen, auf welcher das
Kettenrad mit seiner Abrollfläche abrollen kann und die Kettenglieder in der ge
nannten Unterstützungsfläche Ausnehmungen aufweisen, in welche die Zähne des
Kettenrades eingreifen und dabei Kontakt zu einer senkrecht zur Kettenlaufrichtung
liegenden Kontaktwand der Ausnehmung herstellbar ist.
Das Kettenrad des vorgeschlagenen Kettenlaufwerkes besteht somit aus einer ein
zigen Scheibe, welche über ihren zylindrischen Rand auf der Kette abrollt. Dabei
wird durch radial vom Rand des Kettenrades abstehende Zähne die Antriebskraft
auf die Kette übertragen. Anders als bei den bekannten Kettenrädern mit zwei be
abstandeten Scheiben findet somit nur eine zentrale Belastung der Kette statt.
Drehmomente durch an zwei gegenüberliegenden Rändern eines Kettengliedes an
greifende Zähne können nicht auftreten, wodurch entsprechende Torsionsbelastun
gen für die Kettenglieder vermieden werden. Die Unterstützungsfläche auf den
Kettengliedern, über welche das Kettenrad mit seiner Abrollfläche abrollt, ist vor
zugsweise mittig zwischen den beiden parallel zur Kettenlaufrichtung gelegenen
Rändern des Kettengliedes angeordnet. Auch eine solche mittige Lage trägt zu
einer gleichmäßigen Lastverteilung bei. In die Ausnehmungen, die in die Unter
stützungsflächen der Kettenglieder eingelassen sind, können die Zähne des Ket
tenrades eingreifen und mit ihren Flanken einen Kontakt zu der der Antriebsrich
tung entsprechenden Kontaktwand der Ausnehmung herstellen. Über diesen Kon
takt findet dann eine zentrale Kraftübertragung statt, was in der oben erläuterten
Weise verhindert, dass Torsionsmomente auf die Kettenglieder ausgeübt werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Kettenlaufwerkes sind die Kontaktwände der Aus
nehmungen einerseits und die mit diesen Kontaktwänden in Kontakt tretenden
Zahnflächen andererseits jeweils eben ausgebildet und so angeordnet, dass sie bei
einem Eingriff der Zähne in die Ausnehmungen parallel zueinander stehen. Eine sol
che ebene Ausbildung hat neben einem flächigen Kontakt den Vorteil, dass auch
bei Abnutzungserscheinungen durch längeren Gebrauch des Kettenlaufwerkes eine
gleichbleibend gute Kraftübertragung stattfindet. Letzteres hat seinen Grund darin,
dass die Eingriffsgeometrie zwischen den Zähnen und den Ausnehmungen auf
grund der ebenen Flächen auch dann gleich beziehungsweise ähnlich bleibt, wenn
durch einen Verschleiß der Abrollflächen die Zähne tiefer in die Ausnehmungen
eingreifen können.
Weiterhin kann das Kettenlaufwerk so ausgestaltet sein, dass die Kettenglieder
durch quer zur Kettenlaufrichtung liegende Bolzen miteinander verbunden sind, wo
bei die Bolzen durch entsprechende Bohrungen (Buchsen) in den Kettengliedern
geführt sind. Die oben erwähnten Kontaktwände der Ausnehmungen sind dabei
erfindungsgemäß etwa auf derselben Höhe wie die Bolzen angeordnet. Diese Höhe
wird als senkrecht zur Kettenlaufrichtung zeigend definiert, d. h., sie ist parallel zur
Bewegungsrichtung, mit welcher die Zähne in die Ausnehmungen eintauchen. Da
durch, dass sich die Kontaktwände und die Bolzen auf etwa derselben Höhe befin
den, verläuft die von den Zähnen in Kettenlaufrichtung auf die Kontaktwände
übertragene Kraft in ihrer Wirkungslinie durch die Bolzen beziehungsweise die zu
gehörigen Buchsen. Daher werden keine Reaktionsdrehmomente an den Bolzen
erzeugt, die das Kettenlaufwerk zusätzlich belasten würden. Das entsprechende
Kettenglied bleibt vielmehr lagestabil.
Das Kettenlaufwerk enthält vorzugsweise mindestens eine scheibenförmige Lauf
rolle, die eine im Wesentlichen zylindrische Abrollfläche hat. Durch die Laufrolle
kann eine zusätzliche Führung und Unterstützung der Kette erreicht werden, wobei
die Laufrolle jedoch anders als die Kettenräder nicht antreibend in die Kette ein
greift.
Die im Wesentlichen zylindrischen Abrollflächen des Kettenrades und/oder der
Laufrolle sind vorzugsweise ballig abgerundet ausgebildet, also tonnenartig nach
außen gewölbt. In etwa komplementär hierzu sind die Unterstützungsflächen an
den Kettengliedern quer zur Kettenlaufrichtung gesehen leicht konkav, das heißt
nach innen gewölbt geformt. Eine solche abgerundete Formgebung für die aufein
ander abrollenden Flächen hat den Vorteil, dass auch bei einer leichten Schrägstel
lung von Kettenrad beziehungsweise Laufrolle gegenüber der Kette eine große
Kontaktfläche erhalten bleibt und damit eine gleichmäßige Belastung der Laufrol
lenachse und der Kettenradachse stattfindet.
An den Kettengliedern können sich quer zur Kettenlaufrichtung erstreckende
Bodenplatten angeordnet sein. Insbesondere können Kettenglieder und Boden
platten einstückig ausgebildet sein. Die Bodenplatten stellen die erforderliche Breite
der Kette her und gewährleisten bei einem Kettenfahrzeug durch eine geeignet
ausgebildete Außenoberfläche eine gewünschte Zusammenwirkung der Kette mit
dem Untergrund, auf dem sich das Kettenfahrzeug bewegt.
In Hinblick auf die Bewegung eines Kettenfahrzeuges in geröllhaltigem Gelände
können die Kettenglieder und/oder die zuvor genannten Bodenplatten durchgehende
Durchbrechungen beziehungsweise Fenster aufweisen, so dass eventuell auf der
Kette liegendes Geröll oder anderes Material durch diese Fenster abfallen kann. Das
Material kann daher nicht in den Eingriffsbereich von Kettenrädern und Ketten
gliedern kommen, wo es zu Störungen oder Zerstörungen führen könnte.
Gemäß einer anderen Weiterbildung des Kettenlaufwerkes weisen die parallel zur
Kettenlaufrichtung verlaufenden Ränder der Unterstützungsflächen der Kettenglieder
Aufkantungen auf. Die Unterstützungsflächen sind somit zwischen diesen
Aufkantungen durch eine vertiefte Lage eingefasst, so dass die Aufkantungen für
die auf den Unterstützungsflächen abrollenden Abrollflächen von Kettenrad be
ziehungsweise Laufrollen eine seitliche Begrenzung und Führung bilden.
Weiterhin können die Zähne des Kettenrades vorzugsweise auswechselbar am
Kettenrad angeordnet sein, um im Falle eines Verschleißes mit geringem Kosten
aufwand eine Wiederherstellung der Kettenlaufwerkes durchführen zu können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Kette, die um eine
Laufrolle und ein Kettenrad geführt ist;
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt in Kettenlaufrichtung, welcher den
Kontakt eines Zahnes an einem Kettenglied zeigt;
Fig. 3 einen Querschnitt quer zur Kettenlaufrichtung im Bereich des Eingrif
fes des Kettenrades in die Kette und
Fig. 4 einen Querschnitt durch die auf die Kette aufsetzende Laufrolle quer
zur Kettenlaufrichtung.
Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Ausschnitt einer aus Kettengliedern 31 beste
henden Kette 30, welche um 180° umgelenkt um ein Kettenrad 10 geführt ist. Das
Kettenrad 10 ist als eine kreisförmige Scheibe mit einer im Wesentlichen zylindri
schen Abrollfläche 11 ausgebildet, wobei von der Abrollfläche 11 radial die
Zähne 12 abstehen. Die Zähne 12 greifen in zugehörige Ausnehmungen 33 ein,
welche in den Kettengliedern 31 ausgebildet sind. Weiterhin ist an jedem Ketten
glied 31 eine Unterstützungsfläche 32 ausgebildet, auf welcher die Abrollfläche 11
des Kettenrades 10 abrollt. Der mit "L" gekennzeichnete Pfeil deutet die
Kettenlaufrichtung an, das heißt die Richtung, in der sich die Kette 30 bewegt,
wenn das Kettenrad 10 in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird.
In Fig. 1 ist auch die Laufrolle 20 erkennbar, welche ebenfalls eine im Wesent
lichen zylindrische Abrollfläche 21 aufweist, mit der sie auf den Unterstützungs
flächen 32 der Kettenglieder 31 abrollt. Anders als das Kettenrad 10 hat die Lauf
rolle 20 jedoch keine Zähne, mit denen sie in die Kette eingreifen könnte.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt in Kettenlaufrichtung L durch den
Kontaktbereich zwischen einem Zahn 12 des Kettenrades 10 und einem Ketten
glied 31. Der Zahn 12 befindet sich in der dargestellten Position bereits in einer
Ausnehmung des Kettengliedes 31, welche für den Eingriff dieses Zahnes vorge
sehen ist. Die in Fig. 3 linke Flanke bzw. Zahnfläche 13 des Zahnes 12 kommt
dadurch in Kontakt mit der Kontaktwand 34 des Steges 39, welcher sich im Ket
tenglied 31 quer zur Kettenlaufrichtung L (d. h. senkrecht zur Zeichenebene in
Fig. 2) erstreckt.
Weiterhin ist in Fig. 2 der Bolzen 35 angedeutet, welcher durch entsprechende
Buchsen im Kettenglied 31 und im nachfolgenden Kettenglied (nicht dargestellt)
verläuft, um diese zu verbinden. Dabei ist erkennbar, dass die Kontaktfläche 34
etwa auf derselben Höhe wie der Bolzen 35 liegt, so dass die vom Zahn 12 auf den
Steg 39 beziehungsweise das Kettenglied 31 übertragene Umfangskraft in der
Wirklinie des Bolzens 35 beziehungsweise der zugehörigen Buchse wirksam ist. Sie
wird dadurch nahezu am Teilkreis eingeleitet. Durch diese Krafteinleitung auf der
Höhe des Bolzens wird die Erzeugung von Reaktionsmomenten vermieden, welche
das System aus Kettenrad und Kettenglied beziehungsweise Bodenplatte zusätzlich
belasten würden. Das Kettenglied 31 bleibt somit lagestabil.
Darüber hinaus können die Zähne 12 am Kettenrad 10 auswechselbar angebracht
sein, so dass sie gegebenenfalls bei einem zu starken Verschleiß gegen neue Zähne
ausgetauscht werden können. So können die Zähne 12 zum Beispiel mit einem
Gewinde in entsprechenden Löchern des Kettenrades 10 eingeschraubt sein.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Eingriffsbereich des Zahnes 12 in ein
Kettenglied 31 mit integrierter Bodenplatte 37 in einem Querschnitt quer zur Kettenlaufrichtung
L. Zu erkennen ist dabei, dass der Zahn 12 zentral an nur einer
Kontaktstelle der Bodenplatte 37 eingreift, was zu einer gleichmäßigen Belastung
im Zahneingriffspunkt führt. Dies verhindert Reaktionsmomente, die die Bodenplat
tengelenke zusätzlich belasten würde.
Ferner ist in Fig. 3 erkennbar, dass die Unterstützungsfläche 32 am Ketten
glied 31 konkav, das heißt nach oben gewölbt ausgebildet ist, wobei am Rand der
Unterstützungsfläche zusätzlich Aufkantungen 36 vorhanden sind. Diese Aufkan
tungen stellen eine sichere Führung für das Kettenrad 10 dar.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt quer zur Kettenlaufrichtung L an der Kontaktstelle
einer Laufrolle 20 mit dem Kettenglied 31. Aufgrund der balligen Laufrollenkontur
liegt eine große Kontaktfläche auch bei einer geschränkten Bodenplatte 37 vor.
Dies führt zu einer gleichmäßigen Belastung der Laufrollenachse, wobei der Aufbau
sich gleichzeitig kostengünstig realisieren lässt.
Durch den einfachen Aufbau von Laufrolle, Leitrad und Kettenrad sowie die kon
kave Form an den Unterstützungsflächen der Kettenglieder können Materialab
platzungen im Laufflächenbereich vermieden werden (Mörsereffekt). Ferner treten
keine Material-Auswalzungen auf, und das Material wird durch Überrollung ver
festigt.
Die Kettenglieder 31 und/oder die Bodenplatten 37 können Durchbrechungen be
ziehungsweise Fenster aufweisen, durch welche eventuell auf der Kette liegendes
Geröll abgeführt wird. Die Fenster führen daher zu einer Selbstreinigung der Unter
stützungsflächen für die Laufrollen und die Kettenräder und somit zu einer Verrin
gerung des Verschleißes.
Claims (10)
1. Kettenlaufwerk mit mindestens einem Kettenrad und einer aus Kettengliedern
bestehenden Kette, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (10) schei
benförmig ist und eine im Wesentlichen zylindrische Abrollfläche (11) hat, wo
bei entlang der Mittellinie der Abrollfläche radial abstehende Zähne (12) ange
ordnet sind, und dass die Kettenglieder (31) eine entlang der Kettenlaufrich
tung (L) verlaufende Unterstützungsfläche (32) aufweisen, auf welcher das
Kettenrad (10) mit der Abrollfläche (11) abrollen kann, und die Kettenglieder
(31) in der Unterstützungsfläche (32) Ausnehmungen (33) aufweisen, in
welche die Zähne (12) des Kettenrades eingreifen und dabei Kontakt zu einer
senkrecht zur Kettenlaufrichtung liegenden Kontaktwand (34) der Ausnehmung
herstellbar ist.
2. Kettenlaufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt
wände (34) der Ausnehmungen (33) einerseits und die damit in Kontakt
stehenden Zahnflächen (13) andererseits eben sind und beim Eingriff der Zähne
parallel zueinander liegen.
3. Kettenlaufwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kettenglieder (31) durch quer zur Kettenlaufrichtung (L) liegende Bolzen (35)
verbunden sind, und dass die Kontaktwände (34) der Ausnehmungen (33) auf
Höhe der Bolzen angeordnet sind.
4. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass es mindestens eine scheibenförmige Laufrolle (20) mit einer im Wesent
lichen zylindrischen Abrollfläche (21) enthält.
5. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abrollfläche (11) des Kettenrades (10) und/oder die Abrollfläche (21)
der Laufrolle (20) ballig abgerundet ist.
6. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterstützungsflächen (32) der Kettenglieder (31) quer zur Ketten
laufrichtung (L) konkav geformt sind.
7. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass an den Kettengliedern (31) quer zur Kettenlaufrichtung (L) stehende Bo
denplatten (37) angeordnet sind.
8. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kettenglieder (31) und/oder die Bodenplatten (37) Durchbrechungen
aufweisen.
9. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die parallel zur Kettenlaufrichtung (L) verlaufenden Ränder der Unter
stützungsflächen (32) der Kettenglieder (31) Aufkantungen (36) aufweisen.
10. Kettenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zähne (12) auswechselbar am Kettenrad (10) befestigt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001113412 DE10113412A1 (de) | 2001-03-20 | 2001-03-20 | Kettenlaufwerk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001113412 DE10113412A1 (de) | 2001-03-20 | 2001-03-20 | Kettenlaufwerk |
Publications (1)
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DE10113412A1 true DE10113412A1 (de) | 2002-10-31 |
Family
ID=7678172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001113412 Withdrawn DE10113412A1 (de) | 2001-03-20 | 2001-03-20 | Kettenlaufwerk |
Country Status (1)
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