DE4006389A1 - Geschlossene, steifsetzbare kette, als koppelglied zwischen teilen drehender und teilen linearer bewegung - Google Patents
Geschlossene, steifsetzbare kette, als koppelglied zwischen teilen drehender und teilen linearer bewegungInfo
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Description
Die Anmeldung betrifft eine geschlossene, steifsetzbare Kette als Koppelglied
zwischen Teilen drehender und Teilen linearer Bewegung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Sie bildet einen Zusatz zum Hauptpatent P 39 10 263.7 und
bedeutet eine Weiterbildung der dort offenbarten steifsetzbaren Kette.
Das Hauptpatent P 39 10 263.7 offenbart eine steifsetzbare Kette mit steifen
Gliedern, die jeweils fest mit einem geschlossenen Riemen oder Gurt verbunden
sind und von diesem aneinandergehalten werden und sich jeweils in einem gemeinsamen
Drehpunkt berühren, mit von diesem aus radial außen- und innenliegenden
Einschnitten zwischen den Gliedern, die ein begrenztes Abwinkeln der
Glieder untereinander zulassen, wobei sich diese um die gemeinsame Drehachse
drehen bis sie sich auf der Seite des Einschnittes berühren und somit die Kette
steifsetzen.
Es ist schwierig die harten Glieder mit dem elastischen Riemen oder Gurt zu
verbinden und der Kette eine Vorspannung zu verleihen, was eine Massenproduktion
erschwert.
P 31 14 154 offenbart eine steifsetzbare Kette mit steifen Gliedern, die mittels
Drehgelenken miteinander verbunden und zusammengehalten werden, mit Einschnitten
zwischen den Gliedern, die jeweils radial innerhalb der gemeinsamen
Drehachse zweier Glieder liegen. Zwischen den Gliedern ist jeweils ein elastisches
Zwischenstück angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine steifsetzbare Kette zu ermöglichen,
welche die Vorteile der P 39 10 263.7 mit denen der P 31 14 154 verbindet,
eine Kombination zwischen einer mechanisch hoch belastbaren Gelenkkette und
einem gängigen Zahnriemen mit einer dem Kettentrieb überlegenen Verzahnungstechnik,
die beide für Massenfabrikation geeignet sind, wobei der Zahnriemen
von der Kette getragen und vorgespannt wird und mit seiner Verzahnung mit
den zu koppelnden Getriebeteilen im Eingriff steht. Die Kette ist innen und
außen steifsetzbar. Dabei wird die Gelenkkette nur durch das Steifsetzen, das
Spannen des Riemens und die Vertikalkräfte belastet, während der Riemen die
Kraft durch das Drehmoment alleine aufnimmt, ohne die Gelenkkette zu belasten.
Die Aufgabe wird durch Anspruch 1 der Erfindung gelöst. Sie beinhaltet
verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Folgende Zeichnungen liegen ihr zugrunde:
Blatt 1, Fig. 1: Oval verformte, steifgesetzte Kette als Koppelglied zwischen
einer Zahnstange und einer über zwei Rollen geführten endlosen Zahnriemenschleife.
Blatt 2, Fig. 2: Ausschnitt einer ovalähnlich verformten steifgesetzten Kette,
mit einem eben verlaufenden Teilstück zwischen den Umlenkrollen.
Fig. 3: Kettenglied
Blatt 3, Fig. 4: Ovalähnlich verformte, über drei Rollen geführte steifgesetzte
Kette.
Blatt 1, Fig. 1 zeigt eine oval verformte, steifgesetzte Kette (K), die über zwei
Umlenkrollen (7) und (8) geführt ist, welche mit Hilfe der Achsen (14) und (15)
stationär gelagert und beabstandet sind. Sie dient als Koppelglied zwischen
einer Zahnstange (13) und einer endlosen Zahnriemenschleife (10), die über zwei
Umlenkrollen (11) und (12) geführt ist, die mittels zweier Achsen (16) und (17)
stationär gelagert und beabstandet sind. Die Kettenglieder (1) und (2) sind über
Drehgelenke (3) miteinander verbunden und können sich über die jeweiligen
Drehachsen (J) begrenzt gegeneinander abwinkeln, was durch radial außerhalb
und innerhalb der Drehachsen (J) liegende Einschnitte (E) zwischen den Gliedern
ermöglicht wird. Dabei drehen sie um die Drehachse (J) bis sie sich im
Punkte (U) berühren und die Kette steifsetzen. Die Gliedteile jeder Kettenseite
bilden einen geschlossenen Strang und sind durch Stege (4) mit den Gliedteilen
des Nachbarstranges verbunden. Dabei sind die Stege (4) an der Innenseite
des Doppelzahnriemens (R) mit diesem verbunden, den sie tragen und radial
gegen die Kettenglieder spannen. Der Riemen verleiht der Kette eine radiale
Elastizität und greift einerseits in die Verzahnung der Zahnriemenschleife (10),
mit welcher er im Eingriffsbereich denselben Radius bildet, und andererseits
in die Zahnstange (13) ein. Der Antrieb erfolgt wahlweise über die Zahnriemenschleife
(10) oder die Zahnstange (13). Der große Deckungsgrad mit Zahnstange
und Zahnriemenschleife ermöglicht ein spielfreies Reversieren.
Zeichnung Blatt 2, Fig. 2 zeigt den Ausschnitt einer steifgesetzten Kette (K),
mit Umlenkrolle (7) und Riemen (R). Die Glieder (1) und (2) sind an den Ausschnitten
(E) so zueinander geneigt, daß die steifgesetzte Kette im Abschnitt
zwischen den Umlenkungen eine ebene Bahn bildet und in den Umlenkungen
den vorgegebenen Umlenkradius annimmt.
Schnitt C-D zeigt einen halben Querschnitt durch Drehachse (J) bzw. Drehgelenk
(3), welches das äußere Glied (2) und das innere Glied (1) zusammenhält.
Die Lappen (L) und (M) des äußeren Gliedes (1) stoßen beim Drehen um (J) mit
den Lappen (H) und (G) des inneren Gliedes (2) in (U) zusammen. Die bügelartigen
Stege (4), im Schnitt E-F dargestellt, sind außen in den Aussparungen
(f) der Glieder eingehängt und führen innen durch die Aussparungen (g) (Fig. 3)
zum Parallelstrang. Sie sitzen in den Zahnlücken an der Innenseite des Riemens
(R) und tragen und spannen diesen gegen die Glieder (1), (2) radial nach außen.
Der Abstand zwischen Steg (4) und dem Grund der Aussparung (g) gewährleistet
das Spannen des Riemens. Die Teile (5) und (6) gehören zu den Befestigungselementen,
welche die Bügelstege (4) nach Montage bzw. Spannen des
Riemens starrer mit den Gliedseiten verbinden. Verbindungen können z. B. sein:
Nieten, Schrauben, Punktschweißen, Klemmen oder radial verstellbare Verbindungen,
die ein späteres Nachspannen des Riemens ermöglichen (z. B. Schraubenverbindungen
mit Langloch).
Fig. 3 zeigt ein äußeres bzw. inneres Glied (1), (2) mit den Aussparungen (g)
und (f) und den Lappen (L), (M), (G) und (H).
Blatt 3, Fig. 4, zeigt schematisch eine ovalähnlich verformte Kette (2), die über
die Rollen (3), (4) und (5) geführt ist, welche stationär gelagert sind. Sie greift
mit einem ihrer konvex gebogenen, steifgesetzten Teilabschnitte in eine Zahnstange
(1) ein, wobei wahlweise diese oder mindestens eine der Rollen angetrieben
ist. Die Steifsetzbarkeit wird durch die Neigung an den Einschnitten (E)
zwischen den seitlichen Führungsgliedern bewerkstelligt. Es ist auch denkbar,
alle drei Kettenabschnitte zwischen den Rollen mit Zahnstangen in Eingriff zu
bringen (nicht gezeichnet). Die steifsetzbare Kette kann auch ohne Riemen mit
einer Kettenverzahnung betrieben werden.
Beschreibung von Varianten:
- 1) Analog der Zeichnung Blatt 1, Fig. 1, jedoch ohne die Zahnriemenschleife und
anstelle der Zahnstange eine ebene Fläche oder Bahn:
Rollvorrichtung, bestehend aus einer ovalverformten steifgesetzten Kette (K), und zwei Umlenkrollen (7) und (8) über welche sie geführt ist und einem Verbindungssteg (nicht gezeichnet) in welchem die Rollen gelagert und beabstandet sind. Sie ist linear beweglich zu einer unendlich groß gekrümmten Fläche oder Bahn rollend angeordnet. Dabei steht die Außenseite des Riemens über die Glieder über, ist glatt oder strukturiert ausgebildet und wirkt mit der Fläche oder Bahn zusammen, während die Riemeninnenseite mit den Gliedern fest verbunden ist. - 2) Analog Zeichnung Blatt 1, Fig. 1, jedoch anstelle der Zahnriemenschleife eine
zweite Zahnstange oder anstelle der Zahnstangen zwei ebene Bahnen:
Steifsetzbare Kette als stationäres Glied, angeordnet zwischen zwei Zahnstangen oder ebenen Bahnen, als Vorrichtung zum Wechseln der Bewegungsrichtung oder linear beweglich angeordnet, als Vorschubeinheit.
Anstelle der Riemenverzahnung kann auch eine Kettenverzahnung treten, durch
eine entsprechende Ausbildung der Glied-Verbindungsstege.
Claims (9)
1. Geschlossene, verformbare und steifsetzbare Kette, die einzeln oder mit
mehreren gleichartigen Ketten kraft- oder formschlüssig mit Getriebeteilen zusammenwirkt,
mit Gliedern aus Hartmaterial, die durch einen Riemen (oder
Gurt) oder Drehgelenke miteinander verbunden sind und Einschnitten (E) zwischen
den Gliedern, die ein begrenztes Abwinkeln dieser untereinander nach
innen oder innen und außen zulassen, wobei sich die Glieder jeweils um die
gemeinsame Drehachse (J) drehen, bis sie sich auf der Seite des Einschnittes
(E) im Punkte (U) berühren und somit die Kette steifsetzen, und daß die Kette
zusammen mit beabstandeten Umlenkrollen als Koppelglied zwischen gegenüberliegenden
Rädern angeordnet ist oder in ovalähnlicher bis runder Form
stationär oder linear beweglich angeordnet, mit Teilen drehender Bewegung einerseits
und Teilen oder Flächen oder Bahnen mit im wesentlichen unendlich
großen Krümmungsradien andererseits zusammenwirkt, wobei das Koppelglied
drehende Bewegung in lineare oder lineare in drehende Bewegung umsetzt oder
lineare Bewegungen umkehrt oder (und) sich selbst linear bewegt oder bewegt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder durch einen Riemen und durch
Drehgelenke gleichzeitig miteinander verbunden sind.
2. Steifsetzbare Kette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliedteile
(1) und (2) an den Kettenseiten jeweils durch Drehgelenke miteinander
verbunden sind und jeweils geschlossene Kettenstränge bilden, die durch
Querstege (4) verbunden sind, die fest oder fest und radial verschiebbar mit
den entsprechenden seitlichen Gliedteilen verbunden sind und den Riemen (R)
an seiner Innenseite tragen und diesen radial nach außen gegen die Gliedteile
(1), (2) spannen (Zeichnung Batt 2, Fig. 2 und 3).
3. Steifsetzbare Kette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Querstege (4) bügelartig ausgebildet sind und bei Montage in die Glieder eingehängt
werden, wobei der Riemen gespannt und radial justiert wird.
4. Steifsetzbare Kette nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Riemen ein Doppelzahnriemen dient, der an seiner Innenseite in den
Zahnlücken mit den jeweiligen Querstegen (4) verbunden ist und mit der Außenseite
mit den zu koppelnden Teilen im Eingriff steht.
5. Steifsetzbare Kette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege
als Kettenverzahnung ausgebildet sind.
6. Steifsetzbare Kette nach den vorangegangenen Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie außen oder außen und innen verzahnt ist und als Koppelglied
mit Hilfe von zwei Umlenkrollen zwischen einer Zahnstange (13) und
einer über zwei Rollen geführten endlosen Zahnriemenschleife (10) angeordnet ist,
wobei die miteinander im Eingriff stehenden Teilabschnitte der Zahnriemenschleife
und der steifsetzbaren Kette denselben Radius (Biegung) miteinander
bilden (Zeichnung Blatt 1, Fig. 1).
7. Steifsetzbare Kette nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß sie über drei Umlenkrollen geführt ist und als Koppelglied
mindestens mit einer der konvex gekrümmten und steifgesetzten Teilabschnitten
zwischen den Rollen mit mindestens einer Zahnstange im Eingriff steht,
wobei wahlweise mindestens eine der Umlenkrollen oder eine der Zahnstangen
Antriebsglied sein kann (Zeichnung Blatt 3, Fig. 4).
8. Steifsetzbare Kette nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß sie oval verformt um zwei Umlenkrollen geführt ist, die in einem Verbindungssteg
gelagert und durch diesen voneinander beabstandet sind, und die
Kette linear beweglich zu einer unendlich groß gekrümmten Bahn oder Fläche
rollend angeordnet ist und die Außenseite des Riemens direkt oder indirekt mit
der Bahn oder Fläche zusammenwirkt (ohne Zeichnung).
9. Steifsetzbare Kette nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens außen verzahnt zwischen zwei Zahnstangen angeordnet ist
oder unverzahnt zwischen zwei parallelen Bahnen und mit den Gegenstücken
zusammenwirkt (ohne Zeichnung).
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