DE2823842C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Modulbaustein der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Derartige Modulbausteine sind aus der DE-PS 2 39 037 und der DE-PS 3 26 782 bekannt. Bei dem in der DE-PS 2 39 037 beschriebenen Treibzahn liegt die Zylinderachse der kreisbogenförmigen Zahnflanken auf der Verbindungslinie der Lochachsen jeweils außerhalb der Achs­ verbindungsgeraden etwa auf dem Umfang der jeweiligen Gelenk­ zapfenlöcher.

Bei der Blockzahnkette nach der DE-PS 3 26 782 sind die mit den Zahnflanken des Kettenrades in Berührung kommenden Profile der Zähne Kreisbögen bzw. Zylindersegmente, deren Mittelpunkt in der Gelenkachse liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zahnflanken so auszubilden, daß ein Abrieb bzw. eine Schleifwirkung zwischen den Zahnflanken der Modulzähne und dem entsprechend ausgebildeten Zahnflanken der hiermit zusammenwirkenden Kettenräder weitgehend vermieden wird, so daß der Verschleiß selbst bei Betrieb mit hohen Geschwindigkeiten beträchtlich vermindert werden kann.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch wird erreicht, daß die Zahnflanken gegen ein mit entsprechend ange­ paßter Oberfläche ausgebildetes Kettenzahnrad erst dann in Berührungseingriff gelangen, sobald der Zahn voll aufsitzt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Erkenntnis zugrunde, daß ein praktisch schlupffreier Betrieb auch dann gewährleistet werden kann, wenn die Zahnflanken von Kreisbögen und nicht von kompli­ zierten geometrischen Abrollkurven begrenzt sind, wie sie in der Getriebetechnik allgemein Anwendung finden. Hierdurch wird die Herstellung der Förderketten wesentlich vereinfacht und ver­ billigt, insbesondere wenn diese aus Kunststoffmodulgliedern bestehen.

Die erfindungsgemäße Zahnflankenausbildung gewährleistet ein geringes Zahnflankenspiel, so daß derart aufgebaute Ketten zu einer exakten Weg- oder Zeitsteuerung benutzt werden können. Außerdem ergibt sich hieraus der Vorteil eines geräuscharmen Laufs.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird erreicht, daß von der Kette geförderte Gegenstände in Bewegungsrichtung gegen Ver­ rutschen gesichert sind.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3, die aus der DE-PS 2 39 037 bereits bekannt sind, wird erreicht, daß die Eingriffstiefe verringert wird.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 gewährleistet, daß die Kette in beiden Richtungen gekrümmt auch serpentinenartig geführt werden kann.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Modulbaustein,

Fig. 2 den Modulbaustein gemäß Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3 eine Schnittansicht im Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht im Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 und 6 jeweils in Seiten- oder Stirnansicht zwei weitere Abwandlungen eines Modulbausteins;

Fig. 7 in Seiten- bzw. Stirnansicht eine Doppelzahn-Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Modulbausteins;

Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenwirkens eines erfindungsgemäßen Modulbausteins relativ bezüglich einem Kettenzahnrad.

Im folgenden wird zunächst anhand der Fig. 1 bis 4 eine erste Ausführungsform eines Kettengliedmoduls 20 erläutert. Der Modul 20 weist eine Vielzahl von länglichen, zueinander paral­ lelen, jedoch im Abstand voneinander angeordneten Gliedern 21 auf. Die Glieder 21 besitzen sämtlich die gleiche Länge und Breite, derart, daß die Längsabmessung des Moduls 20 durch die Länge der einzelnen Glieder 21 bestimmt wird, während die Breite des Moduls durch die Anzahl der Glieder, ihre jeweilige Breite, und den Abstand zwischen ihnen bestimmt wird.

Die Glieder 21 weisen jeweils einen ersten Gliedabschnitt 22, der ein Gelenkzapfenloch 24 umschreibt, sowei einen gegenüber­ liegenden zweiten Gliedabschnitt 26 mit einem weiteren Gelenk­ zapfen 28 auf. Sämtliche Glieder 21 sind durch einen Mittelab­ schnitt 30 miteinander verbunden und in paralleler Anordnung ge­ halten, derart, daß sie ein starres, mit offenen Schlitzen 31 versehenes Gebilde darstellen. Die Länge der einzelnen Schlitze 31 ist wenigstens gleich dem doppelten Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines Gelenkzapfenlochs beispielsweise des Zapfen­ lochs 24, und dem entfernten Ende des zugeordneten Gliedab­ schnitts 22.

Der Modul weist somit, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, eine erste Gruppe von Gelenkzapfenlöchern 24, die koaxial zu­ einander längs einer ersten Achse "A" ausgerichtet sind, sowie eine zweite Gruppe von Zapfenlöchern 28 auf, die in gleicher Weise koaxial längs einer zweiten Achse "B" ausgerichtet sind, wobei die beiden Achsen "A" und "B" parallel zueinander verlau­ fen. Die Zapfenlöcher dienen zur Aufnahme von Gelenkzapfen zur schwenkbaren Gelenkverbindung des Moduls 20 mit entsprechenden gleichartigen Moduln, bei gleichzeitiger seitlicher Ausrichtung der benachbarten Moduln. Mit jedem derartigen Modul verbunden und vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildet ist ein An­ triebszahn 32, der sich senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene durch die beiden Achsen "A" und "B" erstreckt und in der Mitte zwischen diesen beiden Achsen angeordnet ist. Wie im einzelnen insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, bestehen die Arbeitsflächen des Zahns 32 aus einem Paar sich schneidender konvexer Ober­ flächen 34 und 35. Die Oberflächen 34 und 35 sind als gerade Zylindersegmente mit gleichem Krümmungsradius dargestellt, wobei die Zylinderachsen P1 und P2 der Oberflächen 34 bzw. 35 zuein­ ander parallel sind und zwischen den beiden Achsen "A" und "B" sowie parallel zu ihnen und koplanar mit ihnen angeordnet sind. Beispielsweise besitzt die Oberfläche 34, wie in Fig. 4 gezeigt, einen Krümmungsradius R1 und der Krümmungsmittelpunkt P1 liegt an einer Stelle zwischen den Mittelpunkten der Zapfenlöcher 24 und 28 und auf einer diese verbindenden Linie L. Entsprechend weist die Oberfläche 35 einen Krümmungsradius mit einem Krümmungsmittelpunkt P2 auf der Linie L und zwischen den Mittel­ punkten der Zapfenlöcher 24 und 28 auf. Somit erstrecken sich die Schnittpunkte der Oberflächen 34 und 35 längs einer Linie, die parallel zu den beiden Achsen "A" und "B" und in gleichen Abständen von diesen verläuft. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform erstreckt sich die Stirnbreite des Zahns 32 über die gesamte Breite des Moduls 20, d. h. von dem einen Endelement 21 bis zum anderen Endelement 21.

Die Moduln können in einer Reihe etwas verschiedener Konfigu­ rationen ausgebildet sein. Einige Beispiele von Alternativ- Konfigurationen sind in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Der Modul gemäß Fig. 5 weist in seinem dem Zahn 32 gegenüberliegenden Teil eine Mulde 36 auf, deren Längsachse parallel zu den durch die Zapfenlöcher 24 und 28 führenden Achsen A und B verläuft. Ein aus den Moduln nach Fig. 5 zusammengesetztes Gliedgurtband besitzt eine gewellte Oberseite. Eine derartige Gurtoberfläche könnte beispielsweise zur raschen Drainage bestimmter darauf zu fördernder Gegenstände dienen oder als Fläche zum Eingriff mit verschiedenen darauf zu fördernden Gegenständen entsprechender Abmessung.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Alternative sind die Flächen 34 und 35 Zylindersegmente und die dem Zahn 32 gegenüberliegende Ober­ fläche des Moduls ist als ebene Fläche 37 erhalten, so daß die Zähne eines w. u. noch beschriebenen Antriebskettenrades ver­ kürzt werden können.

Mehrere Moduln 20 werden in Längsreihe stirnseitig aufeinander­ folgend durch Verbindung mittels Gelenkzapfen 38 zu einem Band montiert. Die Zapfenlöcher 24 eines Moduls werden mit den Zapfenlöchern 28 des nächsten Moduls durch den Gelenkzapfen verbunden. Zum Antrieb eines derartigen durch Gelenkverbindung einer Vielzahl von Moduln 20 mittels Zapfen gebildeten Bandes kann ein in Fig. 8 nur teilweise dargestelltes Antriebskettenrad 40 mit einer Reihe von radialen Zähnen vorgesehen sein. Die zwischen benachbarten Kettenradzähnen liegenden Flächen sind zum Formeingriff mit den entsprechenden Flächen 34 und 35 der Zähne 32 ausgebildet.

Die für die Formgebung des Zahns 32 und des mit diesem zusammen­ wirkenden Kettenzahnrades zugrundegelegten Kurven sind so gewählt, daß ein Abrieb bzw. eine Schleifwirkung zwischen den Zahnstirnflächen und der Kettenzahnradfläche beim Ein- bzw. Aus­ tritt vermieden und so der Verschleiß weitgehend verringert und ein Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht wird. Wie im einzelnen in Fig. 8 veranschaulicht, führt ein Modul, dessen Zahn 32 gerade in Eingriff mit dem Kettenzahnrad 40 gelangt (bzw. aus diesem Eingriff freikommt) eine Gliedverschwenkung um eine seiner Achsen, im gezeigten Beispiel um die Achse A, aus. In der Zeichnung sind verschiedene Schwenklagen des Moduls gestrichelt angedeutet. Da jedoch der Krümmungsradius R2 der Zahnfläche 35 kleiner als die kleinste Entfernung D zwischen der Achse A und der Oberfläche 35 ist, und der Krümmungsmittelpunkt dieser Zahnfläche 35 an einer einwärts der Achse A gelegenen Stelle P2 liegt, derart, daß die Zahnfläche 35 einen Kreis mit dem Radius D um den Mittelpunkt A nicht zu schneiden vermag, kann die Zahnfläche 35 gegen ein mit entsprechend angepaßter Oberfläche ausgebildetes Kettenzahnrad erst in Berührungsein­ griff gelangen, sobald der Zahn 32 voll aufsitzt.

Die erfindungsgemäßen Modulbausteine, wie sie beispielsweise in Fig. 1 veranschaulicht sind, können auch in der Weise zu einem Gurtband zusammengesetzt werden, das nur jeder zweite (oder auch nur jeder dritte, vierte u. s. w.) Modulbaustein mit einem Zahn 32 versehen ist, insbesondere bei sehr kleinen Modulbausteinen. Des weiteren kann der Zusammenbau zu einem Gurtband in der Weise erfolgen, daß nicht alle Zähne 32 notwendigerweise in der gleichen radialen Richtung entweder einwärts oder auswärts bezüglich der durch das Gurtband gebildeten endlosen Schleife gerichtet sind. Die Modulbausteine können in der Weise zusammen­ gebaut werden, daß die Zähne 32 jeweils abwechselnd in entgegen­ gesetzte radiale Richtung (bezogen auf die durch das Gurtband gebildete Schleife) überstehen. Bei Verwendung mit zwei in entgegengesetzter Drehrichtung rotierenden Antriebskettenzahn­ rädern läßt sich seine serpentinenförmig gewundene Gurtführung verwirklichen. Alternativ kann man auch einen Doppelzahn-Modul­ baustein gemäß Fig. 7 verwenden; hierbei handelt es sich um ein Modul nach Art von Fig. 6, der jedoch auf der dem Zahn 32 gegenüberliegenden Seite des Modulbausteins einen zweiten Zahn 32A trägt und aus zwei Zylinderflächen mit Mittelpunktsachsen P2 und P1 besteht.

Claims (4)

1. Modulbaustein für ein Kettengliedband der Gelenkzapfen­ löcher (24, 28) zum Durchstecken von Verbindungszapfen auf­ weist und im Mittelabschnitt einen vorstehenden symmetrischen Antriebszahn (32) aufweist, dessen Zahnflanken (34, 35) von kreiszylindrischen Flächen gebildet sind, deren Zylinderachsen (P1, P2) auf einer die beiden Achsen (A, B) der Gelenkzapfen­ löcher (24, 28) verbindenden Linie liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderachsen (P1, P2) der kreiszylindrischen Zahnflanken (34, 35) derart zwischen den Gelenkzapfenlochachsen (A, B) auf deren Verbindungslinie (L) angeordnet sind, daß ihre jeweilige zugeordnete Zahnflanke (35 bzw. 34) einen um die jeweils nächst benachbarte Gelenkzapfen­ lochachse (A bzw. B) gezogenen Kreis mit einem dem Mindestab­ stand (D) (Fig. 8) zwischen der dem betreffenden Krümmungs­ mittelpunkt (P2, P1) nächst benachbarten Gelenkzapfenlochachse (A, B) und der betreffenden Zahnflanke (34, 35) entsprechenden Radius nicht zu schneiden vermag, weil die Krümmungsradien (R1, R2) kleiner als dieser kleinste Abstand (D) sind.

2. Modulbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Antriebszahn (32) gegenüberliegenden Seite eine vertiefte Mulde (36) angeordnet ist.

3. Modulbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszahn (32) in der Nähe der Schnittlinie seiner beiden Zahnflanken (34, 35) stumpfförmig (37) abgeschnitten ist.

4. Modulbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Antriebszahn (32) gegen­ überliegenden Seite ein entsprechender Antriebszahn (32A) ange­ ordnet ist.