DE2820284C2 - Kettenrad - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kettenrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der US-PS 15 06 642 wird ein derartiges Kettenrad beschrieben, bei dem auf einen Radkörper als Segmente ausgebildete Zahnblöcke aufgeschraubt sind. Die auf die Zahnblöcke wirkende Umfangskraft wird auf den Radkörper mittels zweier paralleler, in entsprechende Hohlräume des Radkörpers und der Zahnblöcke eingreifende, Stifte übertragen. Die Segmente sind ohne Spiel, Stoß an Stoß angeordnet und sollen erlauben, schadhafte Segmente auszutauschen oder die Verzahnung insgesamt zu wechseln. Da die Segmente Stoß an Stoß liegen, müssen sie sehr genau bearbeitet sein, damit sich beim Zusammenbau schwierige Nacharbeiten erübrigen. Das gleiche gilt für die Hohlräume im Radkörper und in den Segmenten, da diese die Lage der Segmente zueinander bestimmen. Es sind jedoch keinerlei Justiermögliehkeiten zum Ausgleich der unvermeidbaren Fertigungstoleranzen vorgesehen.

Dieser Nachteil wird zwar bei dem ebenfalls aus einem Radkörper min aufgeschraubten Zahnblöcken in Form von Segmenten bestehenden Kettenrad n-»ch der US-PS 34 39 551 vermieden. Hier sind zwischen den Segmenten Keile oder konische Klemmkörper angeordnet, die in erster Linie dazu dienen, die an den Segmenten angreifende Umfangskraft gleichmäßig auf alle Segmente zu verteilen. Dadurch läßt sich zwar der Abstand zwischen den einzelnen Segmenten justieren, jedoch sind der Radkörperdurchmesser und die Zahl der Segmente unveränderlich und müssen daher mit großer Genauigkeit gefertigt werden.

Auch Zahnblöcke, die jeweils nur einen Zahn aufweisen, sind bekannt So zeigt die DD-PS 1 13 607 auswechselbare Zahnblöcke, die in einem Rad oder einer Trommel angeordnet sind Die Position und die Teilung der Zahnblöcke ist durch Schwalbenschwanznuten im Rad vorgegeben, ohne daß ein Einstellen der Zahnteilung möglich ist Die Zahnteilung hängt somit von der Genauigkeit der Bearbeitung der Schwalbenschwanznuten ab, und es ist stets ein,; Herstellung mittels hochgenauer Maschinen erforderlich.

Ein Positionieren und justieren der einzelnen Zahnblöcke auf einem Rad oder einer Trommel mit einem beliebigen Rad- bzw. Trommeldurchmesser anpaßbarer Zähnezahl ist bei diesen bekannten Kettenrädern nicht möglich.

Demgegenüber zeigt der Prospekt der Fa. Renold Ltd. »Necklace chain wheels«, gedruckt in England 1972, eine derartige Möglichkeit Hierbei sind die für einen bestimmten Trommel- bzw. Raddurchmesser erforderlichen Zahnblöcke durch Laschen bzw. Kettenglieder so miteinander verbunden, daß ein geschlossener Zahnblockkranz entsteht, der sich urn die Ί rommel bzw. das Rad herumlegen läßt Im Bereich der Befestigungsflansche eines jeden Zahnblockes befinden sich radial bezüglich der Trommel einstellbare Stellschrauben, mit Hilfe derer der Abstand der Zahnblöcke vom Trommelumfang so eingestellt werden kann, daß der Zahnblockverband gespannt ist und der Abstand der einzelnen Zahnköpfe eines jeden Zahnblockes voneinander genau einer Tnilung oder einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung einer eingreifenden Kette entspricht. Die Zahmblöcke sind am Umfang der Trommel mit radialen Flanschen bzw. Flanschsegmenten entweder verschweißt oder verschraubt. Zwar erlaubt diese Konstruktion, sowohl eine gewisse Unrundheit im Laufe der Trommel auszugleichen als auch unterschiedliche Trommeldurchmesser zu berücksichtigen, jedoch ist das Ausrichten der einzelnen Zahnblöcke sehr zeitraubend und erfordert besondere Erfahrung im Einrichten solcher Bauelemente. Außerdem müssen entweder Winkelkonstruktionen oder Flacheisen auf dem Trommelumfang befestigt werden, um das Drehmoment vom Zahnsegment in die Trommel einleiten zu können.

Die Bohrungen für die Befestigungsschrauben lassen sich erst nach dem Justieren der Zahnblöcke mittels der radialen Einstellschrauben einbringen, wodurch der Montageaufwand zusätzlich erhöht wird.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe

zugrunde, ein Kettenrad for Räder oder Trommeln großen Durchmessers zu schaffen, das keinen bestimmten Rad- bzw. Trommeldurchmesser erfordert, um für das Kettenrad die der verwendeten Kette entsprechende Teilung der Zähne zu erreichen.

Weiterhin soll das Kettenrad so einfach sein, daß auch weniger geschultes Personal in der Lage ist, dieses auf einer Trommel bzw. einem Rad zu montieren. Zudem sollen die einzelnen Zahnblöcke auswechselbar sein und aus hochfestem Material bestehen, auf dessen Schweißbarkeit es nicht ankommt

Disic Aufgabe wird bei einem Kettenrad der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst

Die Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß sich Trommeln und Räder großen Durchmessers nur schwierig mit einem bestimmten Durchmesser und engen Toleranzen herstellen lassen, während sich jedoch einzelne Zahnblöcke und satzweise untereinander gleiche Distanzstücke, die den Höhenunterschied zwischen der Trommel oder dem Rad und dem mit einer ganzen Zahnblockzahl besetzten Kettenrad ausgleichen, vergleichsweise einfach herstellen !asr-m. Für verschiedene Durchmesser einer Trommel oder eines Rades werden Sätze von Distanzstücken verwendet, die nach Vermessen des Trommel- bzw. des Radumfanges bestellt und auf einfache Weise auf dem Trommel- oder Radumfang befestigt werden. Wenn dann anschließend die Zahnblöcke auf den Distanzstücken festgeschraubt werden, ist damit automatisch der geforderte Teilkreisdurchmesser und der Abstand der einzelnen Zähne voneinander gegeben. Dabei ergibt sich in der Regel zwischen den einzelnen Zahnblöcken ein mehr oder weniger großer Abstand, der in Umfangsrichtung gegebenenfalls durch Segmentstücke überbrückt wird.

Da der Durchmesserunterschied zwischen der Trommel und dem für eine ganze Zahnblockzahl erforderlichen Durchmesser maximal gleich der Teilung dividiert durch η ist können die Distanzstücke mit einem verbreiterten Fuß versehen sein, so daß bei großem Durchmessern· terschied die Biegespannungen im Zahnblock herabgesetzt werden.

Da jeder Zahnblock 100 der Gesamtleistung des Kettentriebes übertragen kann, ist es bei ausreichendem Umschlingungswinkel der Kette nicht erforderlich, daß der Zahnkopfabstand einer bzw. zwei Teilungen entspricht E: brauchen daher auf dvm Umfang der Trommel nur soviel Zähne angeordnet zu werden wie für eine einwandfreie Kraftübertragung erforderlich sind, so daß die Zahnblöcke einen größeren Abstand, als der Länge ihrer AnschraubPanschen entspricht, einnehmen können. Um jedoch die Antriebskette im Bereich zwischen der Zahnköpfen abzustützen, können jeweils zwischen zwei Zahnblöcken Segmentstücke befestigt sein, deren Länge mindestens einer Zahnteilung entspricht und deren Höhe auf einen für eine ganze Zahnblockzahl erforderlichen Trommeldurchmesser abgestimmt ist. Zum Abstützen der Antriebskette können jedoch auch zwischen zwei Zahnblöcken auf der Trommel im Abstand einer Teilung befestigte Segmentstücke kleiner Länge dienen, deren Höhe auf einen für eine ganze Zahnblockzahl erforderlichen Trommeldurchmesser abgestimmt ist.

Ist der Durchmesserunterschied zwischen der Trommel und dem Stützdurchmesser der Antriebskette größer als die Höhe der Segmentstücke, so können sich auch in den Segmentstücken zwei auf der Unterseite der Segmentstücke querverlautende Nuten befinden, in die

auf dem Trommelumfang befestigte Distanzstücke eingepaßt sind, deren Höh: mindestens gleich der Nutentiefe ist Auch diese üistanzstc«.*e stehen jeweilE satzweise zur Verfugung, um den Höhenunterschied zwischen der Trommel und dem mit einer ganzen Zahnblockzahl besetzten Kettenrad auszugleichen. Die Abstände dieser Nuten sind gleich den Abständen der Nuten in den Zahnblöcken, Auch die Distanznücke können gleich ausgebildet sein. Die Segment- und/oder Distanzstücke können mit der Trommel verschraubt oder verschweißt sein und erlauben somit die gleiche Montage wie die Zahnblöcke.

Um die Distanzstücke der Zahnbiöcke teilweise von der zu übertragenden Umfangskraft zu entlasten, können die Segmentstücke zur Kraftübertragung herangezogen werden, wenn sie stirnseitig entgegengesetzt der Drehrichtung der Trommel mit den Zahnblökken in Kontakt gebracht werden.

Um die Zahnblöcke mit dem erforderlichen Teilungsabstand montieren zu können, befindet sich im Mittelpunkt eines jeden Zahnkopfe- eine Bohrung eingeschränkter Toleranz die für den fc'ngriff einer auf die erforderliche Sehnenlänge zwischen zwei Zahnblökken einstellbare Lehre bestimmt sind. Die Einstellehre läßt sich für mehrere Teilungen über einen Nonius einstellen Die Einstellung der Sehnenlänge kann aus einer Sennenlängentabelle entnommen werden. Eine weitere Montageerleichterung der Zahnbiöcke, Distanzstücke und Segmentstücke ist die Kennzeichnung der Mitte dieser Teile. Durch Messen des Umfangs der Trommel und Einteilen in die erforderlichen Abstände lassen sich die Zahnblöcke, Distanzstücke und die Stützsegmente genau montieren. Hierbei wird eine fertigungsbedingte Unrundheit der Trommel mit berücksichtigt Die Mittenmarkierungen der Zahnblöcke, Distanzstücke und Segmentstücke werden mit den Aufteilungen des Trommelumfangs deckungsgleich gebracht und die Distanzstücke und/oder Segmentstükke werden angeschweißt

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des Kettenrades,
F i g. 2 eine schematische Draufsicht zu F i g. ί,

F i g. 3 eine schematische Seitenansicht ,.ines anderen Kettenrades,

F i g. 4 eine schematische Draufsicht zu F i g. 3 und F i g. 5 eine schematische Seitenansicht eines Zahnblocks sowie zweier diesen tragende Distanzstücke.

Eine der erforderlichen Zähnezahl entsprechende Anzahl Zahnblöcke 4 ist auf dem Umfang einer Trommel 2 befestigt Jeder Zahnblock 4 weist einen Zahnkonf 8 und am Zahnfuß angeordnete Anschraubflansche 6 auf. Im vorliegenden Fall entspricht die Länge der Anschraubflansche 6 der Teilung zweier Glieder einer mit den Zahnköpfen 8 in Eingriff stehenden Antriebskette, die durch Rollen 32 dargestellt ist. Je nachdem, ob der Durchmesser der Trommel 2 gerade so groß ist daß eine gar ze Zahl von Zahnblöcken 4 Stoß an Stoß auf der Trommel liegend befestigt werden kann, oder ob der Durchmesser der Trommel 2 davon abweicht, sind Distanzstücke 16 bzw. 34 zwischen dem Umfang der Trommel 2 und den Zahnblöcken 4 angeordnet. Diese Distanzstücke 16 bzw. 34 sind in parallel zur-* Zahnkonf 8 verlaufenden Nuten (4 der Anschraubflansche 6 eingepaßt und können über Befestigungsschrauben 12 mit der Trommel 2 vec-

schraubt oder so verschweißt sein, daß die Befestigungsschrauben 12 allein zum Befestigen der Zahnblöcke 4 dienen.

Genau in der Mitte eines jeden Zahnkopfes 8 befindet sich eine Bohrung 10 eingeschränkter Toleranz, in die > bei der Montage eine nicht dargestellte Einstellehre eingreift. Die Einstellehre ist für mehrere Teilungen nach einer Sehnenlängentabelle über einen Nonius einstellbar, so daß sich die Zahnblöcke 4 mit der vorgeschriebenen Teilungsgenauigkeit über die Sehne m 36 leicht ausrichten lassen. Eine andere Montagemöglichkeit besteht tiarin, die Zahnblöcke 4 sowie unten im einzelnen erläuterte Segmentstücke 18, 20, 30 mit Mittenmaikierungen 28 zu versehen. Durch Messen des Umfanges der Trommel 2 und Einteilen in die r> erforderlichen Abstände lassen sich die Zahnblöcke 4 und die Segmentstücke 18, 20, 30 genau montieren. Da jeder Zahnblock 4 die gesamte Antriebsleistung zu übertragen vermag, kann der Teilungsabstand der einzelnen Zahnbiocke auf dem umfang der Trommel 2 ."> auch mehr als zwei Teilungen betragen, wenn der Umschlingungswinkel der Antriebskette groß genug ist.

Um jedoch den erforderlichen Abstand zwischen der Trommel 2 und dem erforderlichen Stützdurchmesser der Antriebskette auch zwischen den Zahnblöcken 4 zu r> gewährleisten, erstrecken sich Segmentstücke 18. 20,30 zwischen den einzelnen Zahnblöcken 4.

Das Segmcntsiück 18 wird eingesetzt, wenn der Abstand von Zahnblock 4 zu Zahnblock 4 einer Teilungsdifferenz entspricht und der Durchmesser der Trommel 2 einem Vorzugsdurchmesser entspricht, so daß dieses Segmentstück 18 direkt auf den Trommelumfang aufgeschraubt bzw. aufgeschweißt werden kann. Das Segmentstück 13 unterliegt keinem Verschleiß und dient nicht zur Kraftübertragung. J5

Entspricht der Trommeldurchmesser nicht einem solchen Vorzugsdurchmesser, so können in der gleichen Weise wie für die Zahnblöcke 4 auch für die Segmentstücke 20 Distanzstücke 24 in entsprechende Nuten 22 eingepaßt sein. Die Dicke dieser Distanzstük- -to ke 24 ist so bemessen, daß der Durchmesserunterschied ausgeglichen wird. Auch diese Distanzstücke 24 können auf dem Umfang der Trommel 2 aufgeschweißt oder aufgeschraubt sein, während die Segmentsti/cke 20 mit den Distanzstücken 24 verschraubt sind. Die Distanzstücke 24 werden jeweils satzweise geliefert, so daß der gesamte Trommelumfang unter Einhaltung des erforderlichen Teilkreisdurchmessers mit Zahnblöcken 4 und Segmentstücken 20 bestückt werden kann.

Die Segmentstücke 20 können auch zur Übertragung der Umfangskräfte herangezogen werden, wenn jeweils eine Stirnseite entgegen der Drehrichtung der Trommel 2 mit einem Zahnblock 4 in Kontakt gebracht wird. Auf diese Weise lassen sich die Befestigungsschrauben 12 eines Zahnblockes 4 bzw. die Distanzstücke 16 entlasten. Die gegenüberliegende Seite des Segmentstückes 20 darf zum angrenzenden Zahnblock 4 ein größeres Spaltmaß aufweisen.

Die Segmentstücke 30 ähneln den Distanzstücken 16, ie, weisen aber eine so große Höhe auf, dau sie zum Abstützen der Rollen 32 der Antriebskette wie die Segmentstücke 18, 20 dienen. Da der Durchmesserunterschied zwischen der Trommel und dem für eine ganze Zahnblockzahl erforderlichen Durchmesser maximal gleich der Teilung dividiert durch η ist, kann der Stufensprung entsprechend sehr groß werden und mit den einfachen Distanzstücken 16, 18 nicht mehr überbrückt werden. In diesem Fall weist ein Distanzstück 34 sfinen verbreiterten Fuß 36 mit abgeschrägter Grundfläche auf. Hierdurch kann sich das Distanzstück 34 besser der Trommelkrümmung anpassen, ohne daß im Zahnblock 4 zu große Biegespannungen entstehen.

Das Kettenrad erlaubt es. ein standardisiertes Verzahnungssystem anzubieten. Über Tabellen bzw. Kurven wird der Kettentrieb nach der zu übertragenden Leistung ausgelegt, woraufhin ohne weitere Berechnungen das Kettenrad erstellt werden kann. Durch diese Standardisierung läßt sich für beliebige Trommeldurchmesser ein Kettenradsystem aufbauen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kettenrad mit auf dem Umfang einer Trommel im Abstand mindestens einer Teilung einer eingreifenden Kette geschraubten Zahnblöcken, deren Unterseite mindestens zwei Hohlräume aufweist, in die auf der Trommel befestigte Kraftübertragungselemente eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahnblock (4) zwei auf der Unterseite parallel zum Zahnkopf (8) angeordnete Nuten (14) aufweist, in die radiale Distanzstücke (16, 34) eingepaßt sind, die den Höhenunterschied zwischen der Trommel und dem mit einer ganzen Zahnblockzahl besetzten Kettenrad ausgleichen.

2. Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn- is zeichnet, daß die Distanzstücke (34) einen verbreiterten Fuß (36) aufweisen (F i g. 5).

3. Kettenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Segmentstücke (30) zwischen zwei Zahnblöcken (4) in Abstand einer Teilung auf der Trommel (2) befestigt sind, deren Höhe auf einen für eine gare«: Zahnblockzahl erforderlichen Trommeidurchmesser abgestimmt ist (F i g. 1).

4. Kettenrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Segmentstücke (18, 20) zwischen zwei Zahnblöcken (4) befestigt sind, deren Länge mindestens einer Zahnteilung entspricht und dere·: Höhe auf einen für eine ganze Zahnblockzahl erforderlichen Trommeldurchmesser abgestimmt ist (F i g. 3).

5. Kettenrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentstücke (18,20) zwei auf der Unterseite quc. verlaufende Nuten (22) aufweisen, in die auf dem Trommelumfang be'-jstigte Distanzstükke (24, 34) eingepaßt sind deren Höhe mindestens gleich der Nutentiefe ist.

6. Kettenrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (24, 34) den Höhenunterschied zwischen der Trommel (2) und dem mit einer ganzen Zahnblockzahl besetzten Kettenrad ausgleichen.

7. Kettenrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelpunkt eines jeden Zahnkopfes (8) eine Bohrung (10) eingeschränkter Toleranz angeordnet ist, in die eine auf die erforderliche Sehnenlänge (26) zwischen zwei Zahnblöcken einstellbare Lehre eingreift.

8. Kettenrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnblöcke (4) und Segmentstücke mittenmarkiert (28) sind.