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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kettenverbindungsbolzen
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, sowie auf ein
Verbindungsverfahren unter Einsatz des Kettenverbindungsbolzens.
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Eine Kette, beispielsweise eine Anteiebskette zur Verwendung
bei einem Fahrrad, wo sie ein an einer Kurbetwelle angesetzs
vorderes Zahnrad wirksam mit einer hinteren Nabe verbindet, weist als
Verbindungselemente ein Paar Innenplatten, in denen jeweils an
gegenüberliegenden Enden Verbindungslöcher ausgebildet sind, und ein
Paar Außenplatten auf, in denen an gegenüberliegenden Enden jeweils
entsprechende Verbindungslöcher ausgebildet sind. Diese Innen- und
Außenplatten überdecken sich an ihren Enden in der weise, daß die
jeweiligen entsprechenden Verbindungslöcher miteinander fluchten.
Dann wird unter Kraftaufwand in das gemeinsame Verbindungsloch,
das durch die sich überdeckende Innen- und Außenplatte gebildet
wird, ein Verbindungsbolzen eingesetzt. Da eine Viezahl von Innen-
und Außenplatten vorgesehen ist, die hintereinander angeordnet und
miteinander verbunden sind, entsteht eine geschlossene Kette.
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Bei bestimmten Anlässen, z.B. für den Antrieb der Kette auf
einer beimmten oder einer anderen Kombination aus vorderem
Getrieberad und rückwärtigem Getrieberad, oder zur Beseitigung einer
unnötigen Lockerung der Kette, die infolge einer längeren
Gebrauchsdauer auftreten kann, muß die Kettenlänge nachgestellt werden. Für
diese Kettenlängennachstellüng zieht man einen oder mehrere
Verbindungsbolzen (deren Anzahl vom nötigen Nachstellbetrag abhängt)
voltständig aus den Verbindungslöchern der jeweiligen Platten der Kette,
wozu ein entsprechendes Gerät zum Einsetzen und Herausziehen der
Bolzen verwendet wird, um so die entsprechenden Platten zu lösen.
Anschließend werden die Innenplatten und die Außenplatten an den
freien Enden der unterbrochenen Kette wieder in vorstehend
beschriebener Weise zur Überlappung gebracht und miteinander
verbunden, indem unter Kraftaufwand der Verbindungsbelzen in das
Verbindungsloch eingesetzt wird, so daß eine neue geschlossene Kette
entsteht Der Vorgang des Trennens der Kette kann andererseits auch
ohne vollständiges Herausziehen des Verbindungsbolzens erfolgen. In
diesem Fall wird der Verbindungsbolzen nicht vollständig aus dem
Verbindungsloch der Platten herausgezogen, sondern nur so weit, daß
eine Ablösung der Platten möglich ist, so daß ein Längsende des
Bolzens Bin Verbindungsloch der zu haltenden Außen- oder der
Innenplatte verbleibt, wobei der Bolzen, dessen eines Ende am Loch der
Außenplatte (Innenplatte) bleibt mit seinem gegenüberliegenden Ende in ein
Loch in der neuen Innenplatte (Außenplatte) geschoben wird, wodurch
eine neue komplette geschlossene Kette entsteht. Eine Nachstellung
der Kettenlänge zur Verlängerung derselben kann im wesentlichen in
gleicher Weise wie vorstehend beschrieben erfolgen.
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Das Gerät zum Einsetzen und Herausziehen der Bolzen, das bei
den vorstehend erläuterten Arbeitsgängen gemäß Fig. 5 verwendet
wird, weist ein Basisteil A, eine im Basisteil A durch Gewinde
befestigte Betätigungsstange C, die an einem Ende einen Bolzenschiebestift B
aufweist, und ein Kettenaufnahmeteil E auf, in dem eine
Aufnahmeöffnung D zur Aufnahme des Bolzenschiebestifts B ausgebildet ist. Im
Einsatz wird eine Außenseite eines von der Kette abzunehmenden
Paares Außenplatten auf eine Endfläche des Kettenaufnahmeteils E gepaßt.
In diesem Zustand wird die Betätigungsstange C betätigt, indem sie
gedreht wird und damit ein vorderes Ende des Bolzenschiebestifts B
in Kontakt mit einer Endfläche des Verbindungsbolzens kommen läßt.
Während die Stange C weitergedreht wird, schiebt der
Bolzenschiebestift B den Verbindungsbolzen aus dem Verbindungsloch des
Außenplattenpaares und des damit fluchtenden Innenplattenpaares. Nach
Abschluß der vorstehend erläuterten notwendigen Nachstellung der
Kettenlänge wird der (vollständig oder teilweise) herausgezogene Bolzen
wieder zum Verbinden eines neuen Paares Innen- und Außenplatten
verwendet.
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Wird jedoch die Nachstellung der Kettenlänge unter
Zuhilfenahme des vorstehend beschriebenen Geräts zum Einsetzen und
Herausziehen der Verbindungsbenen vorgenommen, ohne den
Verbindungsbolzen vollständig herauszuziehen, so kann der mit dieser Arbeit
Beschäftigte nur sehr schwer den Betrag feststellen, um den der
Verbindungsbolzen zum Lösen der Platte gerade ausreichend weit
herausgezogen wurde.
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Da außerdem der Bolzenschiebestift B sich in das
Verbindungsloch hineinbewegt, aus dem der Verbindungsbolzen herausgezogen
wurde, kann der mit dieser Arbeit Befaßte erst dann wissen - oder
auch nicht - ob der Bolzen um einen zum Lösen der Platte
entsprechenden Betrag herausgezogen wurde, wenn die Betätigungsstange
davon gelöst wurde. Aus diesem Grund muß ein unerfahrener Arbeiter
häufig den Vorgang im empirischen Näherungsverfahren wiederholen.
Sei es mit vollständigem oder mit teilweisem Herausziehen des
Verbindungsbolzens war bisher der Vorgang des Zusammenschließens der
Kette nach Einstellung der Kettenlänge sehr mühsam und
zeitaufwendig.
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Wenn außerdem der Verbindungsbolzen aus dem Verbindungsloch
herausgezogen ist kann durch die damit verbundene Reibungswirkung
der Bolzen während dieser Herausziehbewegung beschädigt werden.
Auch wenn der Bolzen wieder mit Erfolg in das Loch eingesetzt
werden kann, wird der beschädigte Bolzen dementsprechend u.U. nicht
korrekt oder ausreichend im Verbindungsloch gehalten, während ein
unbeabsichtigtes Lösen des Bolzens nach Einstellung der Kettenlänge
leichter auftritt.
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Ein Verbindungsbolzen gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs ist aus der US-PS A-4 494 945 bekannt. Bei diesem
Verbindungsbolzen wird eine Mutter zur Bolzenbefestigung verwendet, was
zusätzlich Werkzeug und Arbeitszeit erfordert.
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Angesichts der vorstehend geschilderten Nachteile beim Stand
der Technik liegt der vorliegenden Erfindung in erster Linie die
Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Verbindungsbolzen und ein
Verbindungsverfahren, das unter Einsatz dieses Bolzens durchgeführt
wird, vorzuschlagen, womit eine einfachere Bolzenverbindung möglich
wird und die Verbindung nach dem Vorgang sicherer ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Kettenverbindungsbolzen gemaß
dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.
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Des weiteren bezieht sich die Erfindung auch ein
Verbindungsverfahren, bei dem der vorstehend beschriebene Verbindungsbolzen
zum Einsatz kommt.
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Im folgenden werden nun die Funktionen und Auswirkungen des
vorstehend erläuterten Aufbaus beschrieben.
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Zur Verbindung einer Vielzahl von Verbindungselementen
untereinander, in denen jeweils ein Verbindungsloch ausgebildet ist, z.B.
zum Verbinden freier Enden einer unterbrochenen Kette durch
Überdeckung der Innen- und Außenplatten der Kettenenden, kann beim
Einführen des Einführabschnitts in das Verbindungsloch der sich
überdeckenden Platten dieser Einführabschnitt sicher in dem Loch
gehalten werden. Unter dieser Bedingung kann anschließend der
Bolzenkörper leicht in das Loch eingeführt werden, wenn auf die Endfläche
des Bolzenkörpers mit einem entsprechenden Werkzeug gedrückt wird,
da er durch die konische Fläche des Einführabschnitts geführt wird.
Nach völlständigem Einsetzen des Bolzenkörpers kann der
Einführabschnitt,
der nun über die Kettenplatten übersteht entfernt werden,
d.h. er kann durch eine daßauf aufgebrachte Scherkraft am lösbaren
Verbindungsabschnitt vom Bolzenkörper abgetrennt werden. Damit ist
der Vorgang der Kettenverbindung abgeschlossen.
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Weitere und andere Ziele, Merkmale und Wirkungen der
Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden ausführlicheren
Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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In Fig. 1 bis 5 der beiliegenden Zeichnung ist ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung daßgestellt; dabei
zeigen:
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Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen
Verbindungsbolzens,
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Fig. 2 eine Schnittansicht größerer Abschnitte, bei denen ein
Paar Innenplatten und ein Paar Außenplatten einer Kette durch
überlappende Anordnung miteinander verbunden sind,
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Fig. 3 eine Schnittansicht größerer Abschnitte, bei denen ein
Einführabschnitt des Verbindungsbolzens unter Kraftaufwand in ein
durchgehendes Loch in den sich überdeckenden Innen- und
Außenplatten eingesetzt ist
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Fig. 4 eine Schnittansicht größerer Abschnitte, bei denen ein
Bolzenkörper des Verbindungsbölzens in das durchgehende Loch
eingepaßt ist, und
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Fig. 5 eine Dartellung des Vorgangs des Zusammenschließens
einer Kette unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungsbolzens
und eines Geräts zum Einsetzen und Lösen des Bolzens.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Beispielhaft werden ein Verbindungsbolzen und ein
Verbindungsverfahren unter Einsatz des erfindungsgemäßen
Verbindungsbolzens insbesondere anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben,
wobei der Bolzen und das Verfahren bei einer Fahrradantriebskette
eingesetzt werden, die zwischen einem vorderen Zahnrad und einem
rückwärtigen Zahnrad angetrieben wird.
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Die hier daßgestellte Kette weist ein Paar Innenplatten 5, 5 auf,
in denen jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden
Verbindungslöcher 51, 51 ausgebildet sind, sowie ein Paar Außenplatten 6, 6, in
denen jeweils den Verbindungsiöchern 51, 51 entsprechende
Verbindungslöcher 61, 61 an deren gegenüberliegenden Enden ausgebildet
sind, ferner eine zyländrische Hülse 7, die in die Verbindungslöcher
51, 51 in den Innenplatten 5, 5 zum Einstellen des Abstands zwischen
den Platten 5, 5 eingepaßt ist, und eine drehbar auf einen
Außenumfang der Hülse 7 aufgesetzte Rolle 8. Die innenliegenden Endflächen
der Außenplatten 6, 6 überdecken außenliegende Endflächen der
Innenplatten 5, 5, wobei die jeweiligen Verbindungslöcher 61 mit den
seitlichen Öffnungen der Hülse 7 fluchten. Anschließend wird der
erfindungsgemäße Verbindungsbolzen durch die Verbindungslöcher 61
und die gegenüberliegenden, damit fluchtenden seitlichen Öffnungen
der Hülse 7 eingesset um so die Innenplatten 5, 5 und die
Außenplatten 6, 6 miteinander zu verbinden. Eine Vielzahl (d.h. eine
ununterbrochene Folge) dieser Verbindungen bildet die
Fahrradantriebskette.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung gemaß Fig. 1 weist der Verbindungsbolzen einen Bolzenkörper
1, einen Einführabschnitt 2 und einen einen lösbaren
Verbindungsabschnttt 3 zwischen dem Bolzenkörper 1 und dem Einführabschnitt 2
auf, wobei der Verbindungsabschnitt 3 einen kieineren Durchmesser
als der Bolzenkörper 1 und der Einführabschnitt 2 besitzt. Der
Bolzenkörper 1 wird tatsächlich zur Verbindung zwischen dem
Innenplattenpaar 5 und dem Außenplattenpaar 6 eingesezt während der
Bolzenkörper 2 unter Kraftaufwand durch das Verbindungsloch 61 in
einer Außenplatte 6, die zylindrische Öffnung im Inneren der hohlen
Hüise 7 und anschließend durch das Verbindungsloch 61 der
Außenplatte 6 dieses Paares eingeschoben wird. Außerdem ist ein Ende
dieses Bolzenkörpers 1 über den lösbaren Verbindungsabschnitt 3
integral mit dem Einführabschnitt 2 verbunden, der nahe dem
Verbindungsabschnitt 3 eine konisch zulaufende Fläche 21 aufweist Der
Einführabschnitt 2 läßt sich unter Kraftaufwand in die Verbindungslöcher
61 und die damit in Verbindung stehende Innenöffnung der Hülse 7
einschieben und unter Reibung dort sichern.
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Insbesondere weist der Bolzenkörper 1 einen etwas größeren
Durchmesser als das Verbindungsloch 61 und eine Länge auf, die
etwas größer ist als der Abstand zwischen dem Paar Außenplatten 6 und
6. Des weiteren besitzt der Bolzenkörper 1 ein Paar Flansche 11 und
12 an in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden, um so zu
verhindern, daß der Bolzenkörper 1 unabsichtlich aus den
Verbindungslöchern 61, 61 herausrutscht.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist es auch denkbar,
an einem weiter innen als der Flansch 11 liegenden Abschnitt auf dem
Bolzenkörper 1 eine Ringnut 13 auszubilden, die als flache Vertiefung
gegenüber dem Außenumfang des Bolzenkörpers 1 geformt ist und
deren Breite gleich der Dicke der Außenplatte 6 ist. Bei dieser
Anordnung schnappt beim Einschieben des Bolzenkörpers 1 unter
Kraftaufwand
in das Verbindungsloch 61 der periphere Rand des
Verbindungslochs 61 durch elastische Verformung gegen die Einführung des
Bolzenkörpers 1 unter Kraftaufwand in die Ringnut 13 ein. Dies ist von
Vorteil, wenn weiterhin zuverlässig ein unbeabsichtigtes Herausziehen
des Bolzenkörpers 1 aus den Verbindungslöchern 61 verhindert
werden soll.
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Der Einführabschnitt 2 besteht im wesentlichen aus der
konischen Fläche 21, die sich im wesentlichen kontinuierlich an den
Flansch 11 über eine periphere Fläche 21a anschließt, deren
Durchmesser gleich dem Flansch 11 ist und die gröper ist als das
Verbindungsloch 61, sowie aus einem in geradlinigen Längsabschflätt 22,
dessen Durchmesser kleiner als beim Verbindungsloch 61 und der
Hülsenöffnung ist. Wird dieser gerade Längsabschflätt 22 durch das
Verbindungsloch 61 der einen Außenplatte 6, durch die Öffnung in der Hülse
7 und anschließend durch das Verbindungsloch 61 in der anderen
Außenplatte 6 geschoben, gelangt die konische Fläche 21 in
Reibungskontakt mit der peripheren Kante des Verbindungslochs 61 der ersten
Außenplatte 61, während der Einführabschnitt 2 in diesem Zustand
gehalten wird. Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang des
Einschiebens unter Kraftaufwand veranlaßt die konische Fläche 21 eine
elastische Verformung, d.h. eine Vergrößerung des Durchmessers des
Verbindungslochs 61.
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Der lösbare Verbindungabschnitt 3 wird dadurch gebildet, daß
ein peripherer Zwischenabschnitt auf dem Verbindungsbolzen zwischen
dem Flansch 11 und der konischen Fläche 21 in Ringform
eingeschnitten wird. Auf diese Weise weist der lösbare Verbindungsabschnitt 3
einen kleineren Durchmesser als der Bolzenkörper 1 auf, so daß der
Abschnitt 3 leicht vom Körper 1 gelöst werden kann, indem eine
scherkraft auf den Einführabschnitt 2 ausgeübt wird.
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Darüberhinaus ist die Länge des lösbaren Verbindungsabschnitts
3 kleiner als die Dicke der Außenplatte 6 der Kette, um so das
Einführen des Einführabschnitts 2 in das Verbindungsloch 61 zu
erleichtern.
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Der lösbare Verbindungsabschnitt 3 kann anstelle des
vorstehend beschriebenen kreisrunden Querschnitts auch einen rechteckigen
Querschnitt oder einen Querschnitt ähnlich einer V-förmigen
Einkerbung aufweisen. Damft kann die Querschnittsform des lösbaren
Verbindungsabschnitts in jeweils günstiger Weise entsprechend verändert
werden. Außerdem kann dieser Verbindungsabschnitt 3 nach jedem
geeigneten Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Schmieden oder
plastsche Verformung auf einer Maschinenpresse, anstelle des
vorstehend erläuterten Schneidvorgangs.
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Vorzugsweise weist der lösbare Verbindungsabschnitt 3 einen
kleineren Durchmesser als der Bolzenkörper oder der Einführabschnitt
auf. Auch wenn der Verbindungsabschnitt 3 den gleichen Durchmesser
wie der Bolzenkörper und der Einführabschnitt hat, kann diese leicht
abtrennbare Anordnung jedoch auch mit Hilfe eines Klebstoffs erzielt
werden, der ein einfaches Abtrennen des Einführabschnitts 2 nach
dem Zusammenschließen der Kette gestattet. Alternativ kann die
lösbare Verbindung auch durch Gewindeeingriff zwischen dem Bolzenkörper
und dein Einführabschnitt herbeigeführt werden. Dies bedeutet, daß
der bei dieser Erfindung verwendete Begriff des lösbaren
Verbindungsabschnitts so zu verstehen ist, daß darin alle diese lösbaren
Verbindungsmittel einbezogen sind.
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Nachfolgend wird nun der Vorgang des Zusammenschließens der
Kette mit Hilfe des in vorstehend erläuterter Weise aufgebauten
Verbindungsbolzens genauer erläutert.
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Zunächst werden die Innenendflächen der Außenplatten 6, 6
über die Außenendflächen der Innenplatten 5, 5 zur Verbindung der
freien Enden einer unterbrochenen Kette geiegt wobei die
Verbindungslöcher 61 und die Öffnung in der Hülse 7 miteinander fluchten.
In diesem Zustand wird der Einführabschnitt 2 durch das eine
Verbindungsloch 61, die Hülsenöffnung und anschließend durch das
andere Verbindungsloch 61 eingeschoben, wodurch der Einführabschnitt 2
in den Verbindungslöchern 61 unter Reibung gesichert werden kann.
Anschließend wird mit der Betätigungsstange C des Geräts zum
Einsetzen und Lösen, das vorstehend anhand von Fig. 5 beschrieben wurde,
auf die freie Endfläche des Bolzenkörpers 1 gedrückt. Während dieses
Einschiebvorgangs erweitert die konische Fläche 21 des
Einführabschnitts 2 allmählich den Umfang der Verbindungslöcher 61 soweit,
daß anschließend der Bolzenkörper 1 mühelos eingest werden kann.
Der Einschiebvorgang dauert so lange, bis die Einschiebebewegung
dadurch gestoppt wird, daß der am Ende des Bolzenkörpers 1
ausgebildete Flansch 12 in Anlage gegen die äußere Umfangskante der
Außenplatte 6 gelängt. Anschließend wird das Gerät zum Einschieben und
Lösen von der Kette abgenommen. In diesem Zustand steht der
Einführabschnitt 2 im wesentlichen ganz über die Verbindungslöcher 61
über. Nun wird dieser vorstehende Einführabschnitt 2 in das
Aufnahmeloch D des Werkzeugs eingesetzt und dieses relativ zur Kette in
einer Schraubbewegung gedreht um den lösbaren Verbindungsabschnitt
3 vom Bolzenkörper 1 abzuscheren.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Verbindungsbolzen und bei
dem mit dem erfindungsgemäßen Verbindungsbolzen durchgeführten
Verfahren läßt sich der Vorgang des Einschiebens des Bolzenkörpers 1
in die Verbindungslöcher 61 durchführen, während der
Einführabschnitt 2 in die Verbindungslöcher 61 eingeschoben und dort unter
Reibung gesichert wird. Somit läßt sich der Einschiebvorgang sehr
leicht und wirksam vornehmen.
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Außerdem weist der Bolzenkörper 1 an seinen
gegenüberliegenden Enden die Flansche 11 und 12 auf. Damit rutscht der
Bolzenkörper 1 nicht leicht aus den Löchern 61, sobald er in die
Verbindungslöcher 61 eingepaßt wurde. Wenn an einem Endabschnitt des
Bolzenkörpers 1 die Ringnut 13 in der Weise ausgebildet ist, daß die
periphere Kante des Verbindungslochs 61 in diese einrasten kann, so läßt
sich daßüberhinaus der Bolzenkörper 1 mit höherer Sicherheit in den
Verbindungslöchern 61 halten.
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Dabei ist zu beachten, daß die Flansche 11, 12 und die Ringnut
13 des Bolzenkörpers 1 nicht wesentliche Teile der Erfindung
darstellen und somit je nach Erfordernis und günstiger Auslegung auch
weggelassen werden können.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind auf
dem Einführabschnitt 2 die konische Fläche 21 und der gerade
Längsabschnitt 22 ausgebildet Stattdessen kann dieser Einführabschnitt 2
auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise ist es denkbar, daß der
gesamte Einführabschnitt 2 konisch geformt ist. Auch ist die Länge
dieses Einführabschnitts 2 nicht auf die Länge beschränkt, die für
das zuvor erläuterte Ausführungsbeispiel angegeben ist.
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Auch wenn das vorstehende Ausführungsbeispiel anhand einer
Fahrradantriebskette beschrieben wurde, so liegt es doch auf der
Hand, daß der erfindungsgemäße Verbindungsbolzen und das
erfindungsgemäße Verfahren auch in vielen anderen Anwendungsbereichen
zur Verbindung verschiedener Elemente mit Durchgangslöchern
eingesetzt werden können.
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Die Erfindung läßt sich auch in anderen speziellen
Ausführungsformen realisieren, ohne über das Wesen und die wesentlichen
Merkmale der Erfindung hinauszugehen. Somit sind die vorliegenden
Ausführungsbeispiele
in jeder Hinsicht als rein illustrativ und nicht
einschränkend anzusehen, wobei der Umfang der Erfindung in den
beiliegenden Ansprüchen und nicht durch die vorstehende Beschreibung
umrissen wird, und alle Veränderungen, die unter den Sinngehalt und
Umfang der Ansprüche im Sinne der Äquivalenz fallen, somit davon
erfaßt werden.