DE4237776A1 - Kette zum Übertragen von Bewegungen und/oder Kräften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kette zum Übertragen von Bewegungen und/ oder Kräften, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben ist.

Bei für Transportzwecke oder zur Kraftübertragung bisher häufig ver­ wendeten Ketten sind die Einzelglieder über längliche Laschen miteinander verbunden, die von Kettenglied zu Kettenglied fest miteinander vernietet sind. Ein Herauslösen eines oder mehrerer schadhaft gewordener Einzelglie­ der ist daher nur mit Hilfe von Spezialwerkzeug möglich.

Um die im Betrieb erforderliche Schwenkbarkeit der Einzelglieder der bekannten Ketten relativ zueinander zu erhalten, muß an den Verbindungs­ stellen zwischen den einzelnen Laschen ein gewisses Spiel vorgesehen sein, das aber gleichzeitig auch eine unerwünschte Verbiegbarkeit der gesamten Kette in sich quer zu ihrer Laufebene zur Folge hat. Außerdem sind die einzelnen Kettenglieder in ihrer gemeinsamen Laufebene unter beliebigen Winkeln gegeneinander knickbar und können sich daher unter der Einwirkung der vom Fördergut auf die Kettenglieder zurückwirkenden Reaktionskräfte nach außen aufbäumen.

Beiden unerwünschten Zusatzbewegungen der Kettenglieder wird in der bisherigen Praxis durch eine hohe Kettenspannung entgegengewirkt, die aber den Laufwiderstand der gesamten Kette stark ansteigen läßt und damit eine große Antriebskraft für die Kettenbewegung verlangt.

Die Nachgiebigkeit der bekannten Ketten in ihrer Laufebene quer zu ihrer Laufrichtung hat weiter eine ständige Berührung zwischen Teilen der Kette und ihrer Längsführung zur Folge, was im Betrieb eine Dauerschmie­ rung der jeweiligen Berührungsflächen durch laufende Ölzuführung unter Druck mittels eine Pumpe notwendig macht. Abgesehen von dem damit verbun­ denen Kostenaufwand und Platzbedarf stellt das dabei laufend anfallende Altöl ein unerwünschtes Abfallprodukt dar, das nur mit erheblichen Kosten umweltschonend entsorgt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kette der ein­ gangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie bei voller Erhaltung der für den Betrieb notwendigen Beweglichkeit ihrer Einzelglieder unerwünschte Zusatzbewegungen der Einzelglieder zumindest weitestgehend ausschließt und dennoch gewünschtenfalls den Austausch einzelner Kettenglieder ohne Zer­ störung des Kettenverbandes und ohne den Einsatz spezieller Werkzeuge ge­ stattet.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Aus­ bildung der Kette, wie sie im Patentanspruch 1 im einzelnen angegeben ist; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Kette gemäß der Erfindung besteht aus Gliedern, die sich nur in ihrer gemeinsamen Laufebene und nur bis zu einem gewünschten Anschlag in ihren Gelenken knicken lassen; dabei ergibt sich ein Gliederverband von gestreckter Form, und die Kette verhält sich insoweit wie ein Teil aus einem Stück. Eine besondere Längsführung ist daher nicht erforderlich, und es entfällt damit auch die Notwendigkeit einer Kettenschmierung.

Alle Belastungen der Kette erfolgen symmetrisch. Der Druck des För­ dergutes auf die Kette wird dank der Versteifung der Kette nicht mehr an die Kettenführung weitergegeben, sondern er wirkt direkt auf die Ketten­ antriebsräder. Auch an dieser Stelle entfällt damit die Notwendigkeit einer Kettenschmierung. Die Kette kann somit trocken gehalten werden und nimmt entsprechend weniger Staub an. Zwar ist dennoch eine Verunreinigung der Kette im Betrieb möglich, doch können solche Verunreinigungen durch Abdeckbleche an den Seiten der Kettenglieder von deren Berührungsflächen ferngehalten werden.

Die Kette läßt sich ohne Vorspannung betreiben, und sie kann in bei­ den Laufrichtungen gleich wirksam arbeiten. Der Bedarf an Antriebsenergie ist so niedrig, daß er auch von einem elektrischen Akkumulator aufgebracht werden kann.

Die Einzelglieder der Kette sind so geformt, daß sie in eingehaktem Verbund alle im Betrieb auftretenden Kräfte wie Längszugkraft, Arbeits­ druck und Seitenverwindung durch reinen Druck ohne Reibung aufnehmen. Die einander zugeordneten Flächen rollen aufeinander ab. Alle Relativbewegun­ gen zwischen Kettengliedern sind jeweils beendet, bevor sich diese berüh­ ren. Andererseits können die einzelnen Kettenglieder durch bloßes Knicken gegeneinander über den im Betrieb maximal auftretenden Knickwinkel hinaus voneinander getrennt werden, ohne daß es dazu irgendwelcher Werkzeuge bedarf. Ein Austausch schadhaft gewordener Einzelglieder ist daher sehr einfach und rasch vollziehbar.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Erfindung veranschaulicht ist; dabei zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 zwei in gestreckter Betriebsstellung ineinandergreifende Ein­ zelglieder einer Kette in einer Seitenansicht nach Abnahme ihres einen Seitenteils,

Fig. 2 ein einzelnes Kettenglied in einer Stirnansicht, und

Fig. 3 die Kernteile zweier aneinanderhängender Kettenglieder in einer im Betrieb noch zulässigen Knickstellung.

Die Darstellung in Fig. 1 zeigt zwei ineinander eingehängte Einzel­ glieder A und B einer Kette, von denen jedes in der in Fig. 2 für das Ein­ zelglied A gezeigten Weise aus einem mittleren Kernteil K und zwei äußeren Seitenteilen S und S′ besteht. Dabei ist jedoch in Fig. 1 zur Veranschau­ lichung der Form des Kernteils K das Seitenteil S′ abgenommen. Sowohl das Kernteil K als auch die Seitenteile S und S′ können jeweils aus miteinan­ der vernieteten Blechen zusammengesetzt werden. Die Laufrichtung der aus einer Vielzahl solcher Einzelglieder zusammengefügten Kette ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil L angedeutet, da sich die Kette gleich gut mit einer Bewegung ihrer Glieder von links nach rechts oder von rechts nach links betreiben läßt.

Sowohl die Kernteile K als auch die Seitenteile S und S′ sind bei allen Einzelgliedern der Kette jeweils gleich ausgebildet, und außerdem sind die Seitenteile S und S′ jeweils identisch gestaltet; es werden daher im folgenden nur das Kernteil K und das Seitenteil S des Einzelgliedes A im einzelnen beschrieben.

Wie Fig. 1 und 3 zeigen, weisen die Kernteile K eine gerade Oberkante und eine gerade Unterkante auf, wobei über die Unterkante ein keilförmiger Antriebszahn 6 nach unten übersteht, über den sich die Kette in Bewegung setzen läßt. An der Oberkante der Kernteile K ist bei dem dargestellten Beispiel je ein Mitnahmezahn 10 angeordnet, der zum Mitnehmen von durch die Kette zu transportierendem Fördergut bestimmt und entsprechend aus­ gelegt ist. Statt eines solchen Mitnahmezahnes 10 können aber auch andere geeignete Mitnahmemittel vorgesehen werden, die dem jeweiligen Einsatz­ zweck der Kette angepaßt sind. Dabei empfiehlt es sich, diese Mitnahme­ mittel an der Kette symmetrisch zu deren Laufebene angreifen zu lassen, und außerdem kann es zweckmäßig sein, die Mitnahmemittel austauschbar mit der Kette zu verbinden.

An seiner in Fig. 1 rechten oder vorderen Kante weist das Kernteil K des Einzelgliedes A einen nach vorn gerichteten und auf seine Längsmittel­ achse zu nach unten gekrümmten Ansatz 1 auf, der oben mit einem Sattel 14 in die Oberkante des Kernteils K übergeht und an seinem freien Ende in eine nach unten gerichtete Nase 11 ausläuft, die noch oberhalb der Längs­ mittelachse des Einzelglieds A liegt. Dem Ansatz 1 entspricht eine obere Ausnehmung 3, die von der hinteren Kante her in das jeweilige Kernteil K eingeformt ist und in der zusammengesetzten Kette jeweils den Ansatz 1 des nächstfolgenden Kernteils K aufnimmt, wie dies in Fig. 1 für die beiden Einzelglieder A und B gezeigt ist. Dazu weist die Ausnehmung 3 nahe ihrem inneren Grunde eine Anschrägung 12 auf, die der Nase 11 am freien Ende des Ansatzes 1 zugeordnet ist. Außerdem ist am oberen Ende der Ausnehmung 3 an der Übergangsstelle in die Oberkante des jeweiligen Kernteils K ein Horn 13 ausgebildet, das in der zusammengesetzten Kette mit dem Sattel 14 des vorangehenden Kernteils K zusammenwirkt, wie dies ebenfalls aus der Dar­ stellung in Fig. 1 ersichtlich ist.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist an der Oberkante der Ausnehmung 3 nahe deren innerem Ende eine Einschnürung 17 vorgesehen, durch die sich die Ausnehmung 3 an dieser Stelle so weit verengt, daß der jeweils zugeordnete Ansatz 1 eingeklemmt und in sicherer Anlage an der An­ schrägung 12 gehalten wird.

Von der hinteren Kante des Kernteils K geht ein Haken 2 aus, der an seinem freien Ende nach unten und vorn abgebogen ist, wobei dieses freie Ende unterhalb der Längsmittelachse des jeweiligen Kernteils K liegt. An der vorderen Kante des Kernteils K ist in Entsprechung zu diesem Haken 2 eine untere Ausnehmung 4 vorgesehen, die in der zusammengesetzten Säge­ kette den Haken 2 des jeweils vorangehenden Kernteils K aufnimmt. Dabei weist jede Ausnehmung 4 jeweils an ihrem inneren Ende eine Kerbe 15 auf, der an dem zugeordneten Haken 2 ein an dessen Hinterkante ausgebildeter Vorsprung 16 in Lage und Form entspricht. Außerdem ist im unteren Bereich der Ausnehmung 4 ein nach oben und hinten gekrümmter Gelenkbolzen 5 von angenäherter Kommaform ausgebildet, der sich in der zusammengesetzten Kette an die innere Höhlung des Hakens 2 des vorangehenden Kernteils K anschmiegt, wie dies in Fig. 1 für die Einzelglieder A und B gezeigt ist.

Die gekrümmten Flächen der zusammenwirkenden Teilstücke aller Kern­ teile K folgen bevorzugt Kreisbögen, wobei die Radien und die Mittelpunkte dieser Kreisbögen für korrespondierende Flächen so voneinander abweichen bzw. gegeneinander versetzt sind, daß alle Relativbewegungen noch vor ge­ genseitiger Berührung beendet sind und sich berührende Flächen reibungs­ frei aufeinander abrollen. Dabei ergeben sich zwischen den einander zuge­ ordneten Flächen sich allmählich schließende Spalte, so daß im Betrieb an­ fallender Feinschmutz jeweils an die Enden der Berührungsflächen geschoben und entfernt wird.

Im Betrieb der Kette, der sich mit gleicher Effektivität bei deren Vorwärtslauf mit Bewegung der Einzelglieder A und B in Fig. 1 nach rechts wie im Rückwärtslauf mit Bewegung der Einzelglieder A und B in Fig. 1 nach links vollziehen kann, wirkt der Arbeitsdruck in Fig. 1 senkrecht von oben auf den als anfänglicher Drehpunkt wirkenden Gelenkbolzen 5. Dabei drückt der Haken 2 mit dem Bereich seines Vorsprungs 16 auf die an die Kerbe 15 anschließende Begrenzungsfläche der Ausnehmung 4. Ein Weiterdrehen des Hakens 2 um den anfänglichen Drehpunkt ist dann nicht mehr möglich, und zum neuen Drehpunkt werden die Berührungsflächen zwischen dem Haken 2 und der Ausnehmung 4. Dadurch hebt die Innenfläche des Hakens 2 kräftemäßig vom Gelenkbolzen 5 ab, bis das Horn 13 am Sattel 14 zur Anlage kommt und damit dort eine Druckweitergabe an den Berührungsflächen erfolgt. Von dem so weitergegebenen Druck subtrahiert sich der Arbeitszug der Kette in der jeweiligen Fahrtrichtung. Die Zugkraft der Kette wird dabei von den Berüh­ rungsflächen zwischen dem Ansatz 1 im Bereich der Nase 11 einerseits und der Begrenzung der Ausnehmung 3 im Bereich der Anschrägung 12 übertragen. Dabei entsteht an allen Berührungsflächen unabhängig von der Reihenfolge der Einzelglieder A und B im Zuge der Kette, also unabhängig von deren Fahrtrichtung entlang des Doppelpfeils L nach links oder nach rechts, nur Druckbelastungen. Elastischen Deformationen wie einem Aufbiegen des Hakens 2, des Ansatzes 1 oder des Horns 13 beugen die jeweiligen Gegenflächen vor, wobei alle Kräfte als Druck abgefangen werden.

Durch das Zusammenwirken der verschiedenen Berührungsflächen entsteht aus den Einzelgliedern A und B eine quer zu ihrer Laufebene biegesteife Einheit; innerhalb der Laufebene jedoch sind Knickbewegungen der Einzel­ glieder A und B relativ zueinander möglich, wie sie beispielsweise in Fig. 3 wiedergegeben sind. Durch ein Weiterknicken des Einzelgliedes A über die in Fig. 3 gezeigte Stellung hinaus wird dabei ein Abhängen des Einzelglie­ des A von dem Einzelglied B und damit ein Herauslösen eines oder mehrerer Einzelglieder aus dem Kettenverband ohne den Einsatz von irgendwelchem Werkzeug möglich.

Einem seitlichen Verschieben der Einzelglieder A und B gegeneinander quer zu ihrer Laufebene wirkt die insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersichtli­ che Einschachtelung jedes Kernteils K zwischen die beiden Seitenteile S und S′ entgegen. Die Seitenteile S und S′, die untereinander identisch ausgebildet sind, weisen eine von den davon eingeschlossenen Kernteilen K abweichende Form auf; sie sind jedoch ebenso wie die Kernteile K zu einem geschlossenen, quer zur Laufebene biegesteifen, aber innerhalb der Lauf­ ebene in sich knickbaren Verband ineinander einhängbar. Dazu weist jedes der Seitenteile S und S′ an seinem vorderen Rand eine nach unten gerichte­ te Verriegelungsnase 7 auf, die in ihrer Form mit einer am hinteren Rand vorgesehenen Ausnehmung 8 korrespondiert, so daß die Verriegelungsnasen 7 der Seitenteile S und S′ des nachfolgenden Einzelgliedes B in die Ausneh­ mungen 8 in den Seitenteilen S und S′ des vorangehenden Einzelgliedes A einhängbar sind.

Außerdem weist jedes der Seitenteile S und S′ als Führungselement für eine Führung der Kette auf etwaigen Umlenkrollen je eine nach unten über­ stehende Führungsflosse 6 auf.

Im Prinzip läßt sich die Erfindung begreifen als eine Kette zum Über­ tragen von Bewegungen und/oder Kräften mit einer Vielzahl von in einer gemeinsamen Laufebene relativ zueinander schwenkbar miteinander gekoppel­ ten Einzelgliedern, bei der zur Erleichterung eines Austauschs schadhaft gewordener Einzelglieder und gleichzeitig zur Vereinfachung der Ketten­ führung und zur Erleichterung des Kettenantriebs die Einzelglieder unter Ineinandergreifen jeweils benachbarter Einzelglieder entlang senkrecht zur gemeinsamen Laufebene verlaufender Kantenflächen unmittelbar zu einem quer zur gemeinsamen Laufebene biegesteifen Verband zusammengehängt sind.

In bevorzugter Ausbildung besitzt jedes Einzelglied einen wenigstens dreischichtigen Aufbau mit einem inneren Kernteil und zwei Seitenteilen, wobei jedes Kernteil einen von seiner bei Vorwärtslauf der Kette vorderen Kante ausgehend krummschnabelartig nach unten gekrümmten Ansatz und einen von seiner bei Vorwärtslauf der Kette hinteren Kante ausgehend nach unten und vorn abgebogenen Haken sowie eine komplementär zum Ansatz geformte obere und hintere Ausnehmung als Aufnahme für den Ansatz des im Zuge der Kette nächstfolgenden Kernteils und eine an einem Gelenkbolzen endende untere und vordere Ausnehmung zum Einhängen des Hakens des im Zuge der Kette vorangehenden Kernteils aufweist.

Außerdem können als Verbindung zu von der Kette zu förderndem Gut an zumindest einem Teil der Einzelglieder Mitnahmezähne angeordnet sein, wo­ bei deren zur Kettenlaufebene und austauschbare Anbringung bevorzugt ist.

Claims (19)

1. l. Kette zum Übertragen von Bewegungen und/oder Kräften mit einer Vielzahl von in einer gemeinsamen Laufebene relativ zueinander schwenkbar mit­ einander gekoppelten Einzelgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelglieder (A, B) der Kette unter Ineinandergreifen jeweils benachbarter Einzelglieder (A, B) entlang senkrecht zur gemeinsamen Laufebene verlaufender Kantenflächen unmittelbar zu einem quer zur gemeinsamen Laufebene biegesteifen Verband zusammengehängt sind.
2. 2. Kette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einzelglied (A, B) der Kette einen wenigstens dreischichtigen Aufbau mit einem inneren Kernteil (K) und zwei Seitenteilen (S, S′) aufweist.
3. 3. Kette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenteile (S und S′) jeweils identisch geformt sind.
4. 4. Kette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kernteil (K) einen von seiner bei Vorwärtslauf der Kette vor­ deren Kante ausgehend krummschnabelartig nach unten gekrümmten An­ satz (1) und einen von seiner bei Vorwärtslauf der Kette hinteren Kante ausgehend nach unten und vorn abgebogenen Haken (2) sowie eine komplementär zum Ansatz (1) geformte obere und hintere Aus­ nehmung (3) als Aufnahme für den Ansatz (1) des im Zuge der Kette nächstfolgenden Kernteils (K) und eine an einem Gelenkbolzen (5) endende untere und vordere Ausnehmung (4) zum Einhängen des Hakens (2) des im Zuge der Kette vorangehenden Kernteils (K) aufweist.
5. 5. Kette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (1) und die ihm zugeordnete obere Ausnehmung (3) an je­ dem Kernteil (K) auf eine Dreipunktberührung zwischen den Kerntei­ len (K) zweier aufeinanderfolgender Einzelglieder (A, B) der Kette ausgelegt sind, während der Haken (2) und die ihm zugeordnete unte­ re Ausnehmung (4) im Sinne einer flächigen Berührung zwischen den Kernteilen (K) zweier aufeinanderfolgender Einzelglieder (A, B) der Kette geformt sind.
6. 6. Kette nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Ausnehmungen (3) jeweils im oberen Teil ihres inneren Endes eine auf ein Verklemmen der oberen äußeren Ecke des zuge­ ordneten Ansatzes (1) ausgelegte Einschnürung (17) aufweist.
7. 7. Kette nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (1) an seinem freien Ende eine nach unten und hinten geneigte Nase (11) und die zugeordnete obere Ausnehmung (3) eine dazu korrespondierende, nach oben und vorn gerichtete Anschrägung (12) aufweisen.
8. 8. Kette nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Ausnehmung (3) an ihrem oberen Rand mit einem nach hinten gerichteten Horn (13) endet, dem am oberen Ausgangspunkt des Ansat­ zes (1) ein korrespondierend geformter Sattel (14) entspricht.
9. 9. Kette nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Ausnehmung (4) an ihrem hinteren Ende eine Kerbe (15) nach unten aufweist, der am hinteren Ende des Hakens (2) ein nach unten gerichteter Vorsprung (16) entspricht.
10. 10. Kette nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (2) und die untere Ausnehmung (4) an jedem Kernteil (K) bis unterhalb von dessen Längsmittelachse reichen, während der An­ satz (1) und die obere Ausnehmung (3) von der Oberkante der Kern­ teile (K) ausgehen und sich in Richtung auf deren Längsmittelachse zu erstrecken, aber oberhalb davon enden.
11. 11. Kette nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bei benachbarten Einzelgliedern (A, B) der Kette ineinander­ greifenden Ansätze (1), Haken (2) und Ausnehmungen (3, 4) ihrer Kernteile (K) Krümmungen aufweisen, die ein Lösen eines Einzel­ gliedes (A, B) von seinen Nachbargliedern nur in den im Betrieb maximal auftretenden gegenseitigen Knickwinkel übersteigenden Knickstellungen erlauben.
12. 12. Kette nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung der ineinandergreifenden Ansätze (1), Haken (2) und Ausnehmungen (3, 4) an den Kernteilen (K) zusammenwirkender Einzel­ glieder (A, B) auf die Einhaltung eine Selbstreinigung der Kette im Betrieb ermöglichender Spielräume dazwischen ausgelegt ist.
13. 13. Kette nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die korrespondierenden Flächen der Kernteile (K) aufeinanderfol­ gender Einzelglieder (A, B) der Kette längs Kreisbögen mit gering­ fügig voneinander abweichenden Radien um gegeneinander versetzte Mittelpunkte verlaufen.
14. 14. Kette nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile (K) aller Einzelglieder (A, B) der Kette jeweils an ihrer Unterseite mit einem keilförmig überstehenden Antriebszahn (17) für den Kettenantrieb versehen sind.
15. 15. Kette nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (S, S′) aller Einzelglieder (A, B) der Kette an ihrer Oberseite eben ausgebildet und an ihrer Unterseite mit wenigstens je einer Führungsflosse (6) versehen sind und an ihrem einen quer zur Kettenlaufrichtung verlaufenden Rand eine gekrümmte Verriegelungsnase (7) und in ihrem entgegengesetzten Rand eine korrespondierende Ausnehmung (8) aufweisen.
16. 16. Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Einzelglieder (A, B) der Kette mit auf einen Angriff an Transportgut eingerichteten Mitnahmezähnen (10) ausge­ stattet sind.
17. 17. Kette nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmezähne (10) an den jeweiligen Einzelglieder (A, B) der Kette symmetrisch zur Kettenlaufebene angeordnet sind.
18. 18. Kette nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmezähne (10) auswechselbar mit den Einzelgliedern (A, B) der Kette verbunden sind.
19. 19. Kette nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mitnahmezähne (10) nur über das Kernteil (K) der jeweili­ gen Einzelglieder (A, B) der Kette erstrecken.