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Reifenkette mit Verschleißgliedern
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Die Erfindung betrifft Reifenketten mit Versciileißgliedern, insbesondere
Schneeketten, Gleitschutzketten, Geländeketten, Reifenschutzketten usw., die nicht
ausschließlich auf Schnee und Eis, sondern teilweise oder ganz auch auf aperen Straßen,
im Gelände, in Steinbrüchen und Baustellen u.dgl. eingesetzt werden0 Während auf
Schnee und Eis normale gerade oder gedrehte geschweißte Kettenglieder, meist im
einsatzgehärteten Zustand, genügend lange halten, um eine wirtschaftliche Lebensdauer
zu erreichen, so treten sofort Schwierigkeiten wegen der zu großen Abnützung auf,
wenn die Reifenketten auf aperem Boden mit dem harten verschleißenden Untergrund
von Straßen, Steinbrüchen, Baustellen, Schrottplätzen u.dgl. eingesetzt werden.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Reifenkette bzw.
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Kettenglieder für eine solche zu schaffen, die im Grundkörper auf
normalen Kettenfertigungsmaschinen preiswert hergestellt werden können, aber auf
den Stellen des größten Verschleißes Materialanhäufungen besitzen, die die Lebensdauer
der Ketten erhöhen, ohne die Nachteile der bisher bekannten Ausführungen aufzuweisen.
Dies wird bei einer Reifenkette mit Verschleiß gliedern, insbesondere Gleitschutzette,
Schneekette, Geländekette, Reifenschutzkette, bestehend aus normalen, aus Draht
oder Formstahl gebogenen Kettengliedern erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß einzelne
oder alle Querkettenglieder, die mit der Fahrbahnoberfläche in Berührung kommen,
zur Vergrößerung der Verschleißflächen bzw. zur Erhöhung des Verschleißvolumens
mit örtlichen Verdickungen versehen sind, wobei die Bauhöhe der Kettenglieder im
wesentlichen die gleiche wie bei einer unverstärkten Kette ist.
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Die an eine Reifenkette mit erhöhter Lebensdauer bei Einsatz auf
verschleißendem Untergrund zu stellenden Bedingungen sind folgende: 1.> Die Kette
muß, gerade wegen des großen Verschleißes, preiswer hergestellt werden können. Als
Grundkörper müssen also Kettenglieder Verwendung finden, die auf normalen Kettenautomaten
herzustellen sind.
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2.) Die Kette soll mir an jenen Stellen verstärkt werden, wo der stärkste
Verschleiß auftritt, damit das Eigengewicht der Kette nicht unnötig erhöht wird.
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Denn erhöhtes Eigengewicht bringt bei größeren Geschwindigkeiten
erhh'tlte Fiiehkräfte, größere Schlagenergie auf die Fahrballrl und letzten Endes
noch weiter erhöhten Verschleiß,
.) Die Verstärkung soll auch deshalb
nur an den Stellen des größten Verschleißes erfolgen, damit bei der Herstellung
nur das unbedingt nötigte Material einesetzt werden muß und neben der Gewichtserspai'nis
auch größtmögliche Materialersparnis erzielt wird.
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4.) Die Bauhöhe der Kette bzw. der Kettenglieder ist oft durch Kotbleche,
sonstige Karosserieteile, hydraulische Zylinder u.dgl. eingeengt. Die Ketten bzw.
Ketten glieder müssen also bei einer gegebenen maximalen Bauhöhe eine große Bruchlast
und große Verschleißflächen (Verschleißvolumen) aufweisen.
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5.) Die Ketten bzw. Kettenglieder sollen beim Einsatz auf Straßen
keinerlei vorstehende Spitzen, Stacheln o.dgl. aufweisen, uin die Straßendecken
nicht zu beschädigen. Beim Einsatz abseits der Straße sollen die zusätzlichen Verschleißflächen
nicht zu viel über die Kettenoberfläche vorstehen, da zu stark vorstehende Teile
- außer dem Nachteil der größeren Bauhöhe - auch den Grund der Fahrbahnen in Steinbrüehen,
Baustellen u.dgl. aufwúhlen und dann bei nassem Untergrund die Dicke der SchlammscJiicht
erhöhen, bei trockenem Untergrund die Staubplage unerwünscllt verstärken.
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6.) Die zusätzlichen Verschleißflächen sollen so ausgeführt sein,
daß die stehenden, mit der Fahrbahnoberfläche in Berührung kommenden Kettenglieder
in aufrechter Lage gehalten werden und nicht umkippen, Die erfindungsgemäße Reifenkette
mit Verschleißgliedern wird allen diesen Bedingungen gerecht, während die bisher
iiblichen Ausführungen jeweils immer nur einen Teil der gewünschten Bedingungen
erfüllen
Bekannt sind zum Beispiel Gleitschutzketten nach Fig. lo
Diese tragen auf jedem Kettenglied 1 einen Verschleißring 2, Diese Ketten erfüllen
wohl die Bedingungen 1 - 3, aber nicht die Bedingungen l; und 5, weil die Bauhöhe
dieser Kettenglieder meist größer als drei Drahtstärken ist.
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Weiters befriedigt diese Kettenart nicht, weil bei schnellen Fahrzeugen
auf Straßen die Verschleißringe einen Rolleffekt haben, der die Spurhaltung beeinträchtigt,
d.h. die Fahrzetige kommen zum "Schwimmen". Bei schweren Baumaschinen dagegen ergeben
sich Schwierigkeiten, weil die unter 45° liegenden Glieder (vgl. den rechten Teil
der Fig. t) großen Biegebeanspriichungen ausgesetzt sind, die oft zum Gliederbruch
führen Die bekannten Ketten gemäß der Fig. 2 erfüllen nur die Bedingungen 1,4,5
und 6o Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß diese Kettenart zwar preiswert hergestellt
werden kann, daß aber die Verschleißringe 2a auf den liegenden Gliedern la nicht
befriedigen, da vor allem bei schneller fahrenden Fahrzeugen die stehenden Glieder
Ib durch die Schläge auf die Fahrballll praktisch gleichviel abgenützt werden, als
wenn die liegenden Glieder la keine Rollen tragen würden. Da außerdem der Rolleffekt,
wie bei den Ketten nach Fig. 1 auftritt, sind diese Ketten technisch überholt.
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Bekannt sind außerdem noch Ketten nach Fig. 3, bei denen alle oder
ein Teil der liegenden Kettenglieder la mit aufgepreßten Verschleißgliedern 2b versehen
sind, die über beide Schenkel des liegenden Kettengliedes geführt sind, Bei schnell
laufenden Fahrzeugen schützen die VerscJi iei ßgl jeder 2b leider nicht geniigend
die durch die große
Fliehkraft auf die FahrbahnoberILCiche aufsc0lagenden,
stehenden Kettenglieder Ib, so daß deren Verschleiß kaum vermindert wird. Wohl aber
haben sich diese aufgepreßten Querkettenglieder 2b dort bewährt, wo die Griffigkeit
auf Schnee verstärkt werden soll, da die stehenden Glieder lb aufrecht gehalten
werden und die zusätzlich aufgepreßten Glieder 2b ebenfalls einen Teil der Greifwirkung
übernehmen. Bei langsam laufenden Fahrzeugen übernehmen die aufgepreßten Querglieder
2b wohl einen Teil des Verschleißes, aber auf Kosten eines größeren zusätzlichen
Materialeinsatzes als bei der vorliegenden Erfindung. Das Zusatzmaterial auf der
Unterseite der Glieder 2b läßt sich außerdem nur nützen, weIm die Kette gewendet
wird, was in der Praxis wegen des damit verbundenen Arbeitsaufwandes nicht immer
durchgeführt wird. Das Zusatzmaterial in den seitlichen Rundungen der aufgepreßten
Glieder erhöht: aber bei diesen Ketten auch im Falle der Durchführung des Wendevorganges
lediglich das Gewicht der Kette, ohne eine zusätzliche Verschleißfläche oder ein
zusätzliches Verschleißvolumen zu schaffen.
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Einen ähnlichen Versuch mit den gleichen Wirkungen und Nachteilen
zeigt die Fig. 4. Bei den Ketten dieser Art werden auf die liegenden Glieder la
zwei gestanzte Flachstahlplättchen 2c quer zur Kettenachse aufgeschweißt.
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Es gilt hiefür das bei Fig. 3 Gesagte.
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Die ebenfalls bereits bekannten Ketten nach Fig. 5 sind hauptsächlich
für Einsatz auf Schnee und Eis bestimmt, da die vorstehenden Stacheln 3 (Spitzen)
sich gut in weichen Untergrund (Schnee, Eis) eindrücken können und damit die Greifwirkung
erhöhen. Ketten dieser Art entsprechen aber nicht den Bedingungen tt (Bauhöhe?,
5 (Fahrbahnbeschädigung) und 6 (l;mkippeii).
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Das gleiche gilt fiir bekannte Ketten gemäß Fig. 6 aus gedrehtell
Gliedern lc mit aufgeschweißten V-förmigen Stachel 3at- wobei diese gedrehten Ketten
hei schweren Baumaschinen wegen der großen Biegebeanspruchung leicht breichen können
und daher meist nur bei Schneeketten für leichtere Fahrzeuge Verwendung finden.
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Die bekannten Ketten aus Gliedern gemäß Fig. 7 mit; quadratischem
Querschnitt haben bei gleicher Bauhöhe mehr Verschleißquerschnitt, sie müssen jedoch
gewendet werden, um wirtschaftlich eingesetzt zu werden und haben noch den Nachteil,
daß das Mehrmaterial in den Gliedrundungen nicht das Verschleißvolumen erhöhen,
sondern nur das Gewicht und die lIerstellkosten.
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iihnlich verhält es sich bei bekannten Reifenketten mit Doppelgliedern
gemäß Fig. 8. Die Doppelglieder erhöhen den Verschleißquerschnitt und die Bruchsicherheit
bei gleicher Bauhöhe, es ergehen sich aber auch die Nachteile wie bei Ketten nach
Fig. 7.
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Schließlich sind auch Ketten nach Fig0 9 bekannt, deren stehende
Kettenglieder ld genau dort die Verschleißflächen aufweisen, wo der Verschleiß auch
auftritt.
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Diese Ketten erfüllen alle Bedingungen 2-50 Sie können jedoch nicht
der Bedinglne 1 entsprechen, da sie nicht preiswert serienmäßig auf Kettenautomaten
hergestellt werden0 Die stehenden Glieder ld müssen einzeln gesenkgeschmiedet oder
gegossen werden0 Das Gesenkschmieden ist wesentlich teurer, da hei dieser Herstellungsart
die Verformung des Stahles im glühenden Zustand erfolgt und der übliche Materialabfail
mit 30 - 50 % des Fertiggewichtes sehr groß ist. EiI1 Gießen kommt wegen der noch
größeren Kosten nicht in Frage, Diese Kettenglieder
können der
Bedingung 6 auch nur dann entsprechen, wenn nach einem solchen Spezialglied ein
liegendes Ringglied le folgt, welches durch seine Breite das t'mkippen verhindert
Allen Bedingungen 1 - entspricht l-docll clie gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte
Reifenkette. Die Verschleißfläche bzw. das Verschleißvolumen wird, bei sonst normalen
Kettengliedern, örtlich dort erhöht, wo der stärkste Verschleiß auftritt, ohne die
Bauhöhe des Ketten gliedes unnötig und dessen Gewicht mehr als unbedingt erforderlich
zu erhöhen. Die Verstärkung erfolgt also im wesenteichen beim stehenden Kettenglied
links und rechts am geraden Schenkel.
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In den Fig. 10 - 33 sin Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Reifenkette bzw. deren Kettenglieder dargestellt.
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In den Fig. 10 und 11 werden Kettenglieder mit der erfindungsgemäßen
Verschleißverstärkung gezeigt. Es werden an einem einfachen Nettenglied lf auf einem
der parallelen Schenkel 4 zwei zylindrische Stahlstücke 5 vorzugsweise durch Schweißen
angebracht. Denkbar wäre auch die Anbringung der Verstärkung durch andere Befestigungstechniken,
wie z.B. Hartlöten, Nieten, Schrauben u.dgl.
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Fig. 12 zeigt in Aufsicht auf ein Kettenstück ind im Schnitt AB ein
Stützglied, weiches dann erforderlich wird, wenn das Kettenstück zwischen den Ringen
sie um seine Längsachse zu stark verdrehen kann.
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Um das Kippen gemäß Bedingung 6 zri ver1indern, kann hei Reifenschutzketten
ebenfalls abwechselnd jedes zweite (liegende) Glied als Rinr 6 ausgeführt sein (Fig.
11), oder es wird bei allen oder einigen l:iegendell Gliedern bzw
stehenden
Gliedern an der dem Reifen zugewendeten Seite ebenfalls eine seitliche Materialverdickung
vorgenommen, die das Verdrehen (Kippen) m die Längsachse der Ketten glieder im (auf
den Reifen3 gespannten Zustand verhindert (Fig. 1)1 Fig. 1 3 zeigt die zusätzlichen
Verschleißteile 5 etwas nach versetzt, um die Greifwirkung zu erhöhen, Fig. 14 nach
versetzt, um die Greifwirkung zu vermindern, Die Fig. 15 iind 16 zeigen Glieder
mit viereckigen Verschleißteilen 5a bzw. 5b, um die Griffigkeit bzw. das Verschleißvolumen
zu erhöhen. In den Fig. 17 und 18 sind Glieder 1-g als Quadratstahl mit verschiedenen
Verschleißteilen 5, 5b dargestellt. Fig. 19 zeigt ein Kettenglied mit aufgeschweißten
Plättchen 5c als Verschleißteile, welche zur Erhöhung der Greifwirkung gezackt ausgestantzt
sind.
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ig. 20 bis 22 zeigen die Verschleißteile 5 in verschiedenen Längen,
um Je nach Wunsch die Verschleißfläches bei einem gleich großen Kettenglied lf ändern
zu können hie Fig. wird. 23 zeigte daß durch aufgeschweißte Verschleißteile ; die
Schweißung des Grundgliedes If unnötig wird, so daß eine Verhilligung der ganzen
Herstellung erreicht werden kann.
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In Fig 24 ist ein Kettenglied 1f mit schräg abgeschnittenen Verschleißteilen
54 dargestellt. Dieser schräge Schnitt kann sowohl das nte Aussehen der Kette verbessern
als auch dann erforderlich spinn wenn mehrere Kettenglieder mit Verschleißteilen
auf einem Ring sonst nicht anders platz finden. Außerdem ist der schräge Schnitt
der Verschleißteile dann günstig, wenn diese doppelseitig aufgeschweißt
sind
(Fig. 32,33), damit des die Heifenlauffläche nicht beschädigen können Fig. 23 zeigt
Kettenglied 1f mit aufgebogenen Verschleißteilen 5e, um die Greifwirkung zu erhöhen.
In den Fig. 26 und 27 sind die Verschleißteile 1f bzw. 5g nach außen bzw. innen
gebogen, um die Verschieißfiäche ZU erhöhen und die Auflagefläche so zu verbreirern,
daß das stehende Kettenglied 1f nicht leicht umkippr. Dieselbe Wirkung hätte ein
aufgeschweißtes, in der Teil etwas längeres Kettenglied als Verschleißteil 5h, welches
atif dem Grundglied 1f aufgeschweißt wird (Fig. 28).
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Die Fig. 29 bis 31 sollen darstellen, daß auch die bei Beifenschutzketten
so erfolgreichen Doppelglieder 1f, ig durch zusätzliche Verschleißteile 5, 5b noch
an Lebensdauer gewinnen können.
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In den Fig. 32 und 33 ist beispielhaft dargestellt, daß an Einfach-
oder Doppelgliedern lf, ig die Verschleißteile 5 auch oben und untern, d.h. sowohl
an der der Straße zugewendeten Seite des stehenden Kettengliedes lf, lg als auch
an der dem Reifen zugewendeten Seite dieses Gliedes, angebracht werden können. Ketten
dieser Art könnten nach dem Verschleiß auf einer Seite gewendet werden und auf der
anderen Seite dann fertig vert,rauclt werden. Durch diese Kettenart könnte die Lebensdauer
weiter erfolgreich verbessert werden.