GERÄUSCHDÄMMEINRICHTUNG FÜR EIN KETTENRAD UND KETTENRAD
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geräuschdämmeinrichtung für ein Kettenrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie ein Kettenrad gemäß Anspruch 8.
Es ist eine Geräuschdämmeinrichtung für ein Kettenrad bekannt, die einen im Wesentlichen starren Montagefuß und einen im Wesentlichen elastischen Körper aufweisen . Bei dem Montagefuß handelt es sich vorzugsweise um ein im Querschn itt L-förmiges Element aus einem
Stahlwerkstoff, welches einerseits mit entsprechenden Bohrungen zur Anbringung an ein Kettenrad ausgestattet ist und andererseits als Aufnahme für den elastischen Körper dient. Bei dem elastischen Körper handelt es sich vorzugsweise um einen rechteckförmigen Quader. Zur Geräuschdämmung sind eine Anzahl von derartigen
Geräuschdämmeinrichtungen an einem Kettenrad angebracht, dergestalt, dass eine auf dem Kettenrad auflaufende Kette durch die elastischen Körper abgestützt werden kann . Für die Geräuschentwicklung eines Kettentriebs ist im Wesentlichen das Auftreffen der Kette auf die Zähne bzw. Zahnlücken des Kettenrads verantwortlich. Durch die Geräuschdämmeinrichtungen trifft die Kette zunächst auf den elastischen Körper, so dass d ie Kette gewissermaßen gebremst in d ie Zähne bzw. Zahnlücken aufgenommen wird .
Nachteilig in diesem Zusammenhang ist jedoch der Verschleiß der elastischen Körper, der durch das fortwährende Auftreffen der Kette auf den elastischen Körper der Geräuschdämmeinrichtungen, sowie durch die in geringem Maße stattfindende lineare Bewegung der Kettenlaschen , bed ingt durch Wandern der Kettengelenke innerhalb der Zahnlücken beim Umlaufen um die Kettenräder, entsteht.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe, eine Geräuschdämmeinrichtung für ein Kettenrad vorzuschlagen, die einen reduzierten Verschleiß aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Geräuschdämmeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der elastische Körper mit einer Schutzkappe oder Schutzbeschichtung zur Verschleißminderung ausgestattet ist, kann der Verschleiß der Geräuschdämmeinrichtung, insbesondere des elastischen Körpers, erheblich reduziert werden. Diese Maßnahme ist nicht ohne weiteres selbstverständlich, da der Fachmann zunächst abgehalten wird, die geräuschmindernden Eigenschaften des elastischen Körpers durch das Vorsehen einer Schutzkappe, die in der Regel aus einem härteren Material als der elastische Körper bestehen muss, wieder aufzugeben, da durch das harte Material wieder eine Geräuschentwicklung zu erwarten ist. Überraschenderweise hält sich die Geräuschentwicklung mit der erfindungsgemäßen Schutzkappe dennoch in Grenzen und die Vorteile des geringen Verschleißes überwiegen bei weitem.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Geräuschdämmeinrichtung kann vorgesehen sein, dass das Material der Schutzkappe oder Schutzbeschichtung eine größere Härte als das Material des elastischen Körpers aufweist. Überraschenderweise konnte festgestellt werden, dass die Geräuschentwicklung trotz des härteren Materials für die Schutzkappe, beispielsweise Stahl, nicht wesentlich zunimmt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Material der Schutzkappe oder Schutzbeschichtung um einen Kunststoff,
insbesondere Polypropylen, Polyethylen, Polyurethan, oder um einen Stahlwerkstoff oder um hartes Gummi handelt.
Als vorteilhaftes Material für den elastischen Körper kommt beispielsweise ein Elastomer, wie Naturkautschuk (NR), Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) oder Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) , oder ein Polyurethan-Elastomer mit homogener oder zelliger Struktur oder Kombinationen dieser Kunststoffe untereinander, z. B. mit verschiedenen Härtegraden in Frage.
In einer material- und gewichtseinsparenden Variante der vorgeschlagenen Geräuschdämmeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der Montagefuß eine im Querschnitt L-förmige oder quaderförmige Gestalt aufweist.
Zur vorteilhaften Befestigung der vorgeschlagenen Geräuschdämmeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der Montagefuß mit Bohrungen, insbesondere mit Durchgangsbohrungen, zur Aufnahme von Schrauben ausgestattet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Geräuschdämmeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der elastische Körper auch tailliert oder/und mit zusätzlich eingebrachter Innenkontur (z. B. ovaler Bohrung) ausgeführt ist. Hierdurch verändert sich natürlich auch die Federungs-Dämpfungscharakteristik bzw. diese lässt sich dadurch mehr oder weniger gezielt beeinflussen. Die Taillierung bietet auch den Vorteil dass der elastische Körper im belasteten Zustand nicht -oder nicht so schnell- an der Planfläche des Kettenrades anliegt. Entsprechend kann unnötiger Verschleiß vermieden werden.
Eine weitere Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung liegt darin, ein Kettenrad, umfassend eine kreisförmige Kettenradscheibe mit einer Anzahl von Zähnen und Zahnlücken in Umfangsrichtung vorzuschlagen, wobei das Kettenrad mit mindestens einer Geräuschdämmeinrichtung ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, die Geräuschentwicklung beim Auflaufen einer Kette auf das Kettenrad zu verringern, wobei eine lange Standzeit im Hinblick auf die Geräuschdämmeinrichtungen erzielt werden soll.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kettenrad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Dadurch, dass es sich um mindestens eine Geräuschdämmeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 handelt, kann wegen der verschleißmindernden Schutzkappe eine längere Standzeit des gesamten Kettenrades realisiert werden. Die Vorteile sind erheblich, wenn berücksichtigt wird, dass derartige Kettenräder beispielsweise in Fahrtreppen eingesetzt werden und ein Wechsel der Geräuschdämmeinrichtungen die zeitweilige Stillegung der gesamten Rolltreppe zur Folge hat.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen Kettenrades kann vorgesehen sein, dass das Kettenrad beidseitig mit Geräuschdämmeinrichtungen ausgestattet ist. Hierdurch kann die Standzeit des erfindungsgemäßen Kettenrades weiterhin verlängert werden, da die geräuschdämmende Aufnahme der Kette durch eine größerer Anzahl von Geräuschdämmeinrichtungen erfolgen kann, als dies bei nur einseitiger Anbringung der Geräuschdämmeinrichtungen möglich wäre. Auch können so die Geräusche weiter reduziert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Kettenrades kann vorgesehen sein, dass die
Geräuschdämmeinrichtungen innerhalb von Kreisabschnittssegmenten und unterhalb der Zähne angeordnet sind, wobei die Kreisabschnittssegmente durch geometrische Verbindungslinien zwischen dem Mittelpunkt und den Zahnlücken definiert sind . In diesem Bereich zwischen den Zahnlücken können vorteilhafterweise die Kettenlaschen von den Geräuschdämmeinrichtungen aufgenommen werden und es ergibt sich ein sequenzielles „Abrollen" der Kettenlaschen auf den Geräuschdämmeinrichtungen, wie es in der Fig. 9 durch die gestrichelten Kettenlaschen bzw. des Kettenbolzens angedeutet ist. Hierdurch ergibt sich ein besonders geräuscharmes Auftreffen der Kette auf das Kettenrad.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass wahlweise ein, zwei oder drei oder mehr Geräuschdämmeinrichtungen in jedem Kreisabschnittssegment angebracht sind. Je nach Anwendungsfall kann hier eine entsprechende Anzahl von Geräuschdämmeinrichtungen angebracht sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
Geräuschdämmeinrichtungen jeweils unterhalb der Zahnlücken angebracht sind, so dass der Kettenbolzen der Kette entsprechend von der jeweiligen Geräuschdämmeinrichtung aufgenommen werden kann. Für entsprechende Anwendungsfälle kann eine derartige Anordnung der Geräuschdämmeinrichtungen Vorteile mit sich bringen, beispielsweise weil die Kettenlaschen zu schmal sind, um auf den Geräuschdämmeinrichtungen aufgenommen zu werden. Diese Maßnahme kann zusätzlich oder alternativ zu der Anbringung der Geräuschdämmeinrichtungen unterhalb der Zähne vorgesehen sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kettenrades kann vorgesehen sein, dass eine Anzahl von Bohrungen, vorzugsweise Durchgangsbohrungen, zur Aufnahme der Geräuschdämmeinrichtungen in dem Kettenrad vorgesehen sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Kettenrades kann vorgesehen sein, dass eine größere Anzahl von Bohrungen als benötigt vorgesehen ist, so dass jede mögliche Anbringungsposition der Geräuschdämmeinrichtung realisiert werden kann. Dadurch, dass eine größere Anzahl von Bohrungen vorgesehen ist, die nicht zwangsläufig alle zur Anbringung von Geräuschdämmeinrichtungen benutzt werden müssen, kann der Monteur vor Ort immer noch entscheiden, welche Anordnung und Anzahl er für die Geräuschdämmeinrichtungen auswählt.
In Versuchen hat sich herausgestellt, dass eine Anbringungsposition der Geräuschdämmeinrichtungen, die eine Einfederung des elastischen Körpers zwischen aufgelegter und nicht aufgelegter Kette um etwa 1 bis 5 mm ermöglicht, eine besonders vorteilhafte geräuschvermindernde Wirkung zeigt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Geräuschdämmeinrichtung in einer Frontansicht;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Geräuschdämmeinrichtung in einer geschnittenen Ansicht;
Fig. 3 eine erste alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung in einer Frontansicht (alternative Ausgestaltung des elastischen Körpers);
Fig. 4 eine erste alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung in einer geschnittenen Ansicht (alternative Ausgestaltung des elastischen Körpers);
Fig. 5 eine zweite alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung in einer Frontansicht (alternative Ausgestaltung des Montagefußes);
Fig. 6 eine zweite alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung in einer geschnittenen Ansicht (alternative Ausgestaltung des Montagefußes);
Fig. 7 eine dritte alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung in einer
Frontansicht (alternative Ausgestaltung des elastischen Körpers);
Fig. 8 eine dritte alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung in einer geschnittenen Ansicht (alternative Ausgestaltung des elastischen Körpers);
Fig. 9 ein erfindungsgemäßes Kettenrad in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 10 ein erfindungsgemäßes Kettenrad in einer Schnittansicht.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.
Eine erfindungsgemäße Geräuschdämmeinrichtung 1 umfasst im Wesentlichen einen Montagefuß 2, einen elastischen Körper 3 und eine Schutzkappe 4.
Der Montagefuß 2 weist einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf, wobei einer der Schenkel zur Aufnahme des elastischen Körpers 3 und der andere Schenkel zur Montage an dem Kettenrad 10 vorgesehen ist. Hierzu können Bohrungen 5 in dem Schenkel des Montagefußes 2 vorgesehen sein, durch die entsprechende Schrauben hindurchgeführt sein können. Der L-förmige Montagefuß wird vorzugsweise mit einfachen (d.h. zylindrischen) Bohrungen 5 ausgeführt. Vorhandene Schraubenköpfe und Muttern können von den elastischen Körpern überdeckt sein.
Der Montagefuß 2 kann auch andere Formen, wie beispielsweise die Form eines rechteckförmigen Quaders (vgl. Fig. 5 und 6) aufweisen, entsprechend wäre der elastische Körper auf einer der Seitenflächen
des Quaders angebracht und entsprechende Bohrungen in dem Quader vorgesehen, durch die Schrauben hindurch gesteckt werden können. Bei den Bohrungen des quaderförmigen Montagefußes kann es sich vorzugsweise um Stufenbohrungen bzw. Senkbohrungen handeln, die zur Aufnahme der Schraubenköpfe bzw. Muttern eingerichtet sind .
Bei dem elastischen Körper 3 handelt es sich vorzugsweise um ein Elastomer, wie beispielsweise Naturkautschuk (NR), Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) oder Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder ein Polyurethan-Elastomer mit homogener oder zelliger Struktur oder Kombinationen dieser Kunststoffe untereinander, z.B. mit verschiedenen Härtegraden. Der elastische Körper ist vorzugsweise mit dem Montagefuß 2 verklebt bzw. vulkanisiert.
Der elastische Körper 3 kann auch tailliert oder/und mit zusätzlich eingebrachter Innenkontur (z.B. ovaler Bohrung) ausgeführt sein. Hierdurch verändert sich natürlich auch die Federungs- Dämpfungscharakteristik bzw. diese lässt sich dadurch mehr oder weniger gezielt beeinflussen. Die Taillierung bietet auch den Vorteil dass der elastische Körper im belasteten Zustand nicht -oder nicht so schnell- an der Planfläche des Kettenrades anliegt. Entsprechend kann unnötiger Verschleiß vermieden werden.
Auf der in einem Montagezustand der aufzunehmenden Kette zugewandten Seite ist der elastische Körper 3 erfindungsgemäß mit einer Schutzkappe 4 oder Beschichtung ausgestattet, die wiederstandsfähiger und verschleißfester als der elastische Körper ist. Ein bevorzugtes Material für eine Schutzkappe 4 ist
beispielsweise Polypropylen, Polyurethan, ein Stahlwerkstoff oder ein hartes Gummi.
Ein ebenfalls erfindungsgemäßes Kettenrad 10 mit einer erfindungsgemäßen Geräuschdämmeinrichtung 1 ist in Fig. 9 und 10 abgebildet. Wie hier ersichtlich ist eine Anzahl von Geräuschdämmeinrichtungen 1 auf den Seitenflächen des Kettenrades 10 angeordnet. Es kann wahlweise vorgesehen sein, dass Geräuschdämmeinrichtungen 1 lediglich auf einer Seite des Kettenrades 10 (nicht dargestellt) oder beiden Seiten des Kettenrades 10 vorgesehen sind . Grundsätzlich ist vorgesehen, dass die Geräuschdämmeinrichtungen 1 auf den Seiten eines geometrischen Vielecks um den Mittelpunkt 15 des Kettenrades 10 angeordnet sind. Ferner sind Variationen hinsichtlich der Position der Geräuschdämmeinrichtungen 1 in Bezug zu den Zähnen 12 bzw. Zahnlücken 1 1 denkbar. Wird beispielsweise vom Mittelpunkt 15 des Kettenrades 10 jeweils eine gerade Verbindungslinie 13 zu den Zahnlücken 1 1 gezogen, unterteilt dies das Kettenrad 10 in eine Anzahl von Segmenten. Während in den Abbildungen eine Anordnung von zwei Geräuschdämmeinrichtungen 1 in einem derartigen Segment und unterhalb der Zähne 12 vorgesehen ist, ist durch die gestrichelt angedeutete Geräuschdämmeinrichtung 1 die Position einer einzelnen Geräuschdämmeinrichtung 1 zwischen den Zahnlücken 1 1 dargestellt. Denkbar ist selbstverständlich auch, alle drei oder sogar noch mehr Geräuschdämmeinrichtungen 1 in einem derartigen Segment anzuordnen. Denkbar ist ebenfalls, die Geräuschdämmeinrichtungen 1 unmittelbar unterhalb der Zahnlücken anzuordnen (nicht dargestellt).
Zur Montage der Geräuschdämmeinrichtungen 1 ist eine Anzahl von Bohrungen 16, vorzugsweise Durchgangsbohrungen an den entsprechenden Positionen des Kettenrades 10 vorgesehen. Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine maximale Anzahl von
Bohrungen 16 vorgesehen ist, die nicht zwangsläufig alle zur Anbringung von Geräuschdämmeinrichtungen 1 benutzt werden müssen. Der Monteur vor Ort kann in diesem Fall immer noch entscheiden, welche Anordnung er für die Geräuschdämmeinrichtungen 1 auswählt.
Die Dimensionierung und Positionierung der
Geräuschdämmeinrichtungen 1 an dem Kettenrad 10 erfolgt in der Praxis so, dass diese nur einige wenige Millimeter, vorzugsweise 1 -5 mm, einfedern. Diese Einfederung ist im Wesentlichen in Abhängigkeit von den Dimensionen der Förderkette einzustellen.
Die hier vorgeschlagenen Dämpfungselemente können, gemessen an ihrer Bauhöhe, sehr beachtliche Einfederungswege realisieren, anders ausgedrückt, es ergibt sich ein günstiges Verhältnis Federweg / Gesamthöhe.