DE102012009330B4

DE102012009330B4 - Antriebskette, Antriebsanordnung und damit gebildete Lagereinheit

Info

Publication number: DE102012009330B4
Application number: DE102012009330.6A
Authority: DE
Inventors: Dirk Kammel; Stefan König
Original assignee: Remmert & Co KG GmbH
Current assignee: REMMERT HOLDING GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: DE102012009330A1

Abstract

Antriebskette (24) mit zwei parallelen und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Kettensträngen (26), die jeweils mittels Kettenbolzen (34), die Eingriffsbereiche zum Eingriff von Antriebselementen bilden, schwenkbar miteinander verbundene Kettenglieder (28) aufweisen, wobei einander gegenüberliegende Kettenbolzen (34) der Kettenstränge (26) fluchtend angeordnet sind und jeder n-te Kettenbolzen (34) der Kettenstränge (26) als durchgehender, die Kettenstränge (26) verbindender Durchgangsbolzen (36) ausgebildet ist, auf dem zwischen den Kettensträngen (26) eine Metallgummibuchse (38) angeordnet ist, wobei die Kettenglieder beider Kettenstränge (26) mit auf Lagerhülsen (46) aufgepressten Innenlaschen (30) und auf die Kettenbolzen (34) und Durchgangsbolzen (36) aufgepressten Außenlaschen (32) ausgebildet sind und jede Metallgummibuchse (38) auf eine auf den jeweiligen Durchgangsbolzen (36) drehbar aufgesetzte Distanzbuchse (40) aufgeschoben ist und einen Innenring (38a) und einen Außenring (38c) aus Metall mit Außendurchmesser (D) sowie eine dazwischen angeordnete Elastomer- oder Gummischicht (38b) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebskette mit zwei parallelen und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Kettensträngen, die jeweils mittels Kettenbolzen, die Eingriffsbereiche zum Eingriff von Antriebselementen bilden, schwenkbar miteinander verbundene Kettenglieder aufweisen, wobei einander gegenüberliegende Kettenbolzen der Kettenstränge fluchtend angeordnet sind, gemäß Anspruch 1.
Aus der GB 2 093 423 A ist eine Antriebskette mit zwei parallelen Kettensträngen bekannt, bei der jeder zweite Kettenbolzen durchgehend ausgebildet ist und der drehbaren Aufnahme von elastischen Rollen dient, die zum Zusammenwirken mit einem Zahnrad bestimmt sind.
DE 103 12 339 A1 offenbart eine geräuscharme Rollenkette mit Laschen, Buchsen und Rollen, wobei jeweils zwischen der Buchse und der Rolle eines Kettenglieds wenigstens ein Dämpfungsmittel angeordnet ist.
Aus der AT 75 011 E ist eine Rollenkette mit Buchsen bekannt, wobei jeweils ein Kettenbolzen unter Zwischenschaltung einer frei drehbaren ersten Buchse aus Kunststoff ein Rohr durchsetzt, das an zwei Innenplatten befestigt ist und seinerseits von einer beweglichen Rolle aus Metall umgeben ist, die unter Zwischenschaltung einer zweiten Buchse aus Kunststoff frei drehbar ist.
Die GB 483 669 A beschreibt eine Laschenkette mit Kettenbolzen und Rollen, wobei ein Kettenbolzen eine mit Innenlaschen verbundene Lagerhülse aus Stahl, eine innere Gummihülse und eine Rolle aus Stahl trägt, die wiederum von einer äußeren Gummihülse umgeben ist.
Die DE 10 39 319 B beschreibt ein Rollenkettengelenk mit einer lose zwischen einem Kettenbolzen und der Kettenhülse liegenden Buchse, die aus einem elastischen Kunststoffmaterial besteht, wobei weiterhin eine ebensolche Buchse zwischen der Kettenhülse und einer äußeren Rolle angeordnet ist.
JP S62 62 037 A beschreibt eine Rollenkette zur Dämpfung von Stößen mit Kettenbolzen und auf diesen sitzenden Buchsen, wobei jeweils auf einer Buchse ein inneres Rollenteil, ein ringförmiges Dämpfungsteil und ein äußeres Rollenteil sitzt, wobei die Rollenteile aus hochfestem Stahl und das Dämpfungsteil aus Kugelgraphit-Gusseisen besteht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine an sich bekannte Antriebskette mit zwei parallelen Kettensträngen dahingehend weiterzuentwickeln, dass sowohl eine Geräuschdämpfung beim Lauf als auch ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen von mit der Antriebskette zusammenwirkenden Antriebselementen wie Zahnrädern oder Zahnstangen möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebskette nach Anspruch 1 gelöst.
Auf den Lagerhülsen können Laufrollen angeordnet sein.
Die Erfindung sieht insbesondere vor, dass die Metallgummibuchsen mittig zwischen den Kettensträngen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Kettenstränge identisch ausgebildet.
Zur Verminderung von Verschleiß kann vorgesehen sein, dass die Metallgummibuchsen jeweils mit einer außen aufgepressten gehärteten Laufbuchse versehen sind.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Metallgummibuchse oder deren Laufbuchse einen Außendurchmesser aufweist, der mindestens das 1,5fache, insbesondere mindestens das 2fache, 2,5fache oder 3fache, eines Außendurchmessers der Kettenbolzen in den Eingriffsbereichen der Kettenglieder, insbesondere zwischen den Innenlaschen, oder eines Außendurchmessers der Lagerhülsen oder Laufrollen, beträgt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebsanordnung mit einer Antriebskette nach der Erfindung, einem mit beiden Kettensträngen in Eingriff stehenden ersten Kraftübertragungselement und einem mit den Metallgummibuchsen in Eingriff stehenden zweiten Kraftübertragungselement. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das erste Kraftübertragungselement ein Doppelantriebskettenrad umfasst. Das zweite Kraftübertragungselement kann ein Kettenzahnrad oder eine Zahnstange umfassen, insbesondere eine aus Flachmaterial durch Laserschneiden hergestellte Zahnstange.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lagereinheit mit einer oder zwei Antriebsanordnungen nach der Erfindung, mit zwei vertikalen Lagersäulen, an denen jeweils eine Zahnstange als zweites Kraftübertragungselement angeordnet ist, wobei an den Lagersäulen ein vertikal verfahrbarer Übergabeschlitten geführt ist, an dem beiderseits jeweils eine mit einer Zahnstange in Antriebsverbindung stehende Antriebsanordnung angebracht ist, bei der die Kettenstränge um ein Doppelantriebskettenrad als erstes Kraftübertragungselement und um ein Doppelumlenkkettenrad endlos geführt sind.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Doppelantriebskettenräder beider Antriebsanordnungen durch eine sich zwischen den Antriebsanordnungen erstreckende, durchgehende Antriebswelle miteinander gekoppelt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lagereinheit zeigt;
2 eine vergrößerte Darstellung einer Antriebsanordnung zeigt;
3 eine isolierte Darstellung einer Antriebskette mit Doppelantriebskettenrad und Doppelumlenkkettenrad zeigt;
4 eine Querschnittsansicht einer auf einem Durchgangsbolzen anzuordnenden Metallgummibuchse zeigt; und
5 eine schematische Querschnittsansicht der Antriebskette nach 3 entlang der Schnittlinie V-V mit der Metallgummibuchse nach 4 zeigt.
1 zeigt eine Lagereinheit 2 zur Lagerung von tafel- oder plattenförmigen Produkten, beispielsweise Blechtafeln, mit vier vertikalen Lagersäulen 4a, 4b und zwischen diesen angeordneten horizontalen Lagermitteln 6. An den Lagersäulen 4a ist ein vertikal verfahrbarer Übergabeschlitten 8 mittels Führungsrollen 10 geführt. Der Übergabeschlitten 8 ist in vertikaler Richtung mittels zweier Antriebsanordnungen 12 gesteuert verfahrbar, deren Aufbau noch im Einzelnen erläutert wird. Ein Antriebsmotor 14 treibt eine Antriebswelle 16 an, die mit beiden Antriebsanordnungen 12 in Antriebsverbindung steht. Der Antriebsmotor 14 wird über eine flexible Leitung 18 mit Strom und ggf. Steuersignalen versorgt.
2 und 3 erläutern die beiden Antriebsanordnungen 12 mehr im Einzelnen.
Die Antriebswelle 16 ist mit einem Doppelantriebskettenrad 22 als erstes Kraftübertragungselement verbunden und bewirkt einen Umlauf einer mit dem Doppelantriebskettenrad 22 in Eingriff stehenden Antriebskette 24 in der einen oder anderen Richtung. Die Antriebskette 24 ist endlos geführt und um ein Doppelumlenkkettenrad 25 umgelenkt, dessen Drehachse parallel zu der des Doppelantriebskettenrads 22 ist. Beide Kettenräder sind an dem Übergabeschlitten 8 gelagert. An jeder Lagersäule 4a ist eine Zahnstange 20 als zweites Kraftübertragungselement angeordnet, dass mit der Antriebskette 24 in Eingriff steht. Der Antriebseingriff des Doppelantriebskettenrads 22 und der Zahnstange 20 mit der Antriebskette 24 ergibt sich mehr im Einzelnen aus 3.
3 zeigt den Aufbau der Antriebskette 24. Die Antriebskette 24 besteht aus zwei parallelen und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Kettensträngen 26, die aus einzelnen Kettengliedern 28 zusammengesetzt sind. Jedes Kettenglied 28 besteht aus einem Paar Innenlaschen 30 und einem Paar Außenlaschen 32, die in an sich bekannter Weise mittels Kettenbolzen 34 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Kettenbolzen 34 der beiden Kettenstränge 26 sind fluchtend miteinander ausgerichtet, und jeder zweite Kettenbolzen ist als Durchgangsbolzen 36 ausgebildet, der durch jeweils ein Kettenglied beider Kettenstränge 26 hindurchgeht und die Kettenstränge in einem fest vorgegebenen Abstand miteinander verbindet. Zwischen den Kettensträngen 26 ist auf jedem Durchgangsbolzen 36 eine Metallgummibuchse 38 angeordnet.
Wie 2 und 3 zeigen, stehen das Doppelantriebskettenrad 22 und das Doppelumlenkkettenrad 25 jeweils mit beiden Kettensträngen 26 in Eingriff. Sowohl das Doppelantriebskettenrad 22 als auch das Doppelumlenkkettenrad 25 kann einstückig ausgebildet sein, oder es kann aus zwei einzelnen Kettenrädern gebildet sein, die kraftschlüssig miteinander verbunden sein können. In jedem Falle ist das Doppelantriebskettenrad 22 form- und/oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle 16 verbunden. Wie in 2 angedeutet ist, sind das Doppelantriebskettenrad 22 und das Doppelumlenkkettenrad 25 jeweils an dem Übergabeschlitten 8 gelagert. Es kann ein Mittel zur Spannung der Antriebskette 24 vorgesehen sein, dass nicht im Einzelnen dargestellt ist, beispielsweise durch Vergrößerung des Achsabstands zwischen Doppelantriebskettenrad 22 und Doppelumlenkkettenrad 25 oder durch Anordnung einer Spannrolle oder eines Spannzahnrads auf der Seite der Antriebskette 24, die der mit der Zahnstange 20 in Eingriff stehenden Seite gegenüberliegt.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der auf jedem Durchgangsbolzen 36 angeordneten Metallgummibuchse 38, die der Deutlichkeit halber als Ganzes durchgehend schraffiert dargestellt ist, obwohl sie im Einzelnen aus einem Innenring 38a, einer Elastomer- oder Gummischicht 38b und einem Außenring 38c besteht, wobei die Innen- und Außenringe auf die Gummischicht vulkanisiert sind. Die Metallgummibuchse 38 ist auf eine Distanzbuchse 40 aufgesetzt und auf dieser mittels Sicherungsringen 42 lagefixiert. Zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit ist die Metallgummibuchse 38 mit einem auf deren Außenring 38c aufgepressten, gehärteten Laufbuchse 44 versehen, oder alternativ kann der Außenring 38c selbst gehärtet sein.
5 erläutert eine Querschnittsansicht der Antriebskette im Ganzen sowie die Anordnung der in 4 dargestellten Metallgummibuchse zwischen den Kettensträngen 26. Die Außenlaschen 32 der beiden Kettenstränge 26 sind jeweils auf einen Durchgangsbolzen 36 aufgepresst, während die Innenlaschen 30 in an sich bekannter Weise jeweils auf eine Lagerhülse 46 aufgepresst sind, die auf dem Durchgangsbolzen 36 drehbar und zur Reduzierung von Verschleiß geschmiert ist. Auf jeder Lagerhülse 46 ist eine gehärtete Laufrolle 48 angeordnet, um den Eingriff des Doppelantriebskettenrads 22 und des Doppelumlenkkettenrads 25 möglichst verschleißarm zu gestalten.
Mittig zwischen den jeweils innenliegenden, auf den Durchgangsbolzen 36 aufgepressten Außenlaschen 32, die einen vorgegebenen lichten gegenseitigen Abstand a aufweisen, sitzt die Metallgummibuchse 38, deren Distanzbuchse 40 auf den Durchgangsbolzen 36 aufgepresst sein könnte, hierbei aber drehbar auf dem Durchgangsbolzen 36 sitzt.
Da die Position des Außenrings 38c oder der aufgepressten Laufbuchse 44 der Metallgummibuchsen 38 relativ zu den Durchgangsbolzen 36 nicht exakt festgelegt ist, sondern aufgrund der Gummischicht 38b je nach Krafteinwirkung geringfügig veränderbar ist, können Fertigungstoleranzen beim zweiten Kraftübertragungselement, das mit den Metallgummibuchsen 38 in Eingriff steht, aufgenommen und ausgeglichen werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise eine als zweites Kraftübertragungselement verwendete Zahnstange 20 kostengünstig aus einem Flachmaterial hergestellt sein kann, insbesondere durch Laserschneidtechnik, wobei durchaus Toleranzen im Bereich von einigen zehntel Millimetern auftreten können, und die daher mit präzise gefertigten Zahnrädern oder herkömmlichen Antriebsketten nur sehr ungünstig in unmittelbaren Eingriff gebracht werden könnten. Darüber hinaus ergibt sich eine erhebliche Geräuschdämpfung.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Metallgummibuchse bzw. die darauf aufgepresste Laufbuchse 44 einen Außendurchmesser D besitzt, der wesentlich größer ist als ein Außendurchmesser d eines Kettenbolzens 34, eines Durchgangsbolzens 36 im Bereich des Eingriffs mit dem ersten Kraftübertragungselement, oder einer Lagerhülse 46 oder Laufrolle 48, je nach Bauart, eines Kettenglieds im Bereich des Eingriffs mit dem ersten Kraftübertragungselement. Der Außendurchmesser D der Metallgummibuchse kann beispielsweise mindestens das 1,5fach, 2fache, 3fache oder mehr des Außendurchmessers d betragen, woraus sich der Vorteil ergibt, dass die Zahnteilung eines als erstes Kraftübertragungselement eingesetzten Antriebskettenrads, im dargestellten Ausführungsbeispiel die Zahnteilung des Doppelantriebskettenrads 22, wesentlich kleiner sein kann als die des zweiten Kraftübertragungselements, hier der Zahnstange 20, so dass relativ kleine Antriebs- und Umlenkkettenräder verwendet werden können, im Verhältnis zu der wesentlich größeren Zahnteilung der Zahnstange 20. Dies führt zu deutlich kleineren Antriebsmomenten im Vergleich zu einer Situation, bei der ein Antriebszahnrad unmittelbar mit der Zahnstange 20 in Eingriff stünde.
Bezugszeichenliste

2: Lagereinheit
4a, b: Lagersäule
6: Lagermittel
8: Übergabeschlitten
10: Führungsrolle
12: Antriebsanordnung
14: Antriebsmotor
16: Antriebswelle
18: flexible Leitung
20: Zahnstange (zweites Kraftübertragungselement)
22: Doppelantriebskettenrad (erstes Kraftübertragungselement)
24: Antriebskette
25: Doppelumlenkkettenrad
26: Kettenstrang
28: Kettenglied
30: Innenlasche
32: Außenlasche
34: Kettenbolzen
36: Durchgangsbolzen
38: Metallgummibuchse
38a: Innenring
38b: Gummischicht
38c: Außenring
40: Distanzbuchse
42: Sicherungsring
44: Laufbuchse
46: Lagerhülse
48: Laufrolle
a: Abstand zwischen 26
D: Außendurchmesser von 38, 44
d: Außendurchmesser von 34, 36, 46 oder 48

Claims

Antriebskette (24) mit zwei parallelen und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Kettensträngen (26), die jeweils mittels Kettenbolzen (34), die Eingriffsbereiche zum Eingriff von Antriebselementen bilden, schwenkbar miteinander verbundene Kettenglieder (28) aufweisen, wobei einander gegenüberliegende Kettenbolzen (34) der Kettenstränge (26) fluchtend angeordnet sind und jeder n-te Kettenbolzen (34) der Kettenstränge (26) als durchgehender, die Kettenstränge (26) verbindender Durchgangsbolzen (36) ausgebildet ist, auf dem zwischen den Kettensträngen (26) eine Metallgummibuchse (38) angeordnet ist, wobei die Kettenglieder beider Kettenstränge (26) mit auf Lagerhülsen (46) aufgepressten Innenlaschen (30) und auf die Kettenbolzen (34) und Durchgangsbolzen (36) aufgepressten Außenlaschen (32) ausgebildet sind und jede Metallgummibuchse (38) auf eine auf den jeweiligen Durchgangsbolzen (36) drehbar aufgesetzte Distanzbuchse (40) aufgeschoben ist und einen Innenring (38a) und einen Außenring (38c) aus Metall mit Außendurchmesser (D) sowie eine dazwischen angeordnete Elastomer- oder Gummischicht (38b) aufweist.
Antriebskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Lagerhülsen (46) Laufrollen (48) angeordnet sind.
Antriebskette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallgummibuchsen (38) mittig zwischen den Kettensträngen (26) angeordnet sind.
Antriebskette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenstränge (26) identisch ausgebildet sind.
Antriebskette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallgummibuchsen (38) jeweils mit einer außen aufgepressten gehärteten Laufbuchse (44) versehen sind.
Antriebskette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallgummibuchse (38) oder deren Laufbuchse (44) einen Außendurchmesser (D) aufweist, der mindestens das 1,5fache, insbesondere mindestens das 2fache, 2,5fache oder 3fache, eines Außendurchmessers (d) der Kettenbolzen (34) in den Eingriffsbereichen der Kettenglieder (28), insbesondere zwischen den Innenlaschen (30), oder eines Außendurchmessers der Lagerhülsen (46) oder Laufrollen (48), beträgt.
Antriebsanordnung mit einer Antriebskette (24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem mit beiden Kettensträngen (26) in Eingriff stehenden ersten Kraftübertragungselement (22) und einem mit den Metallgummibuchsen (38) in Eingriff stehenden zweiten Kraftübertragungselement (20).
Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftübertragungselement ein Doppelantriebskettenrad (22) umfasst.
Antriebsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftübertragungselement eine in Laserschneidtechnik hergestellte Zahnstange (20) umfasst.
Lagereinheit mit zwei Antriebsanordnungen nach Anspruch 7, 8 oder 9, mit zwei vertikalen Lagersäulen (4a), an denen jeweils eine Zahnstange (20) als zweites Kraftübertragungselement angeordnet ist, wobei an den Lagersäulen (4a) ein vertikal verfahrbarer Übergabeschlitten (8) geführt ist, an dem beiderseits jeweils eine mit einer Zahnstange (20) in Antriebsverbindung stehende Antriebsanordnung (12) angebracht ist, bei der die Kettenstränge (26) um ein Doppelantriebskettenrad (22) als erstes Kraftübertragungselement und um ein Doppelumlenkkettenrad (25) endlos geführt sind.
Lagereinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelantriebskettenräder (22) beider Antriebsanordnungen (12) durch eine sich zwischen den Antriebsanordnungen erstreckende, durchgehende Antriebswelle (16) miteinander gekoppelt sind.