NL1020535C2 - Kettingoverbrenging. - Google Patents

Description

Titel: Kettingoverbrenging

De uitvinding heeft betrekking op een kettingoverbrenging, omvattende een ketting die is samengesteld uit een reeks opeenvolgende schalmen die telkens scharnierbaar ten opzichte van elkaar zijn verbonden, en tenminste een roteerbaar opgesteld kettingwiel met tanden die tijdens 5 gebruik over een aangrijptraject samenwerken met opeenvolgende schalmen van de ketting, voorts omvattende geleidingsmiddelen voor het langs een baancurve nabij en langs althans een deel van het aangrijptraject geleiden van de schalmen van de ketting, waarbij de baancurve de steekcirkel van de tanden van het kettingwiel via een gekromd haandeel van buitenaf 10 benadert. Een dergelijke kettingoverbrenging is bekend uit WO 97/31846.

Kettingoverbrengingen worden in de werktuigbouwkunde veelvuldig toegepast voor het slip vrij doorleiden van rotatie, zoals bij het aandrijven van een nokkenas van een verbrandingsmotor, en vermogen, zoals bij een motorfiets.

15 Er bestaan vele uitvoeringsvormen van kettingoverbrengingen.

Gebruikelijkerwijs is de kettingoverbrenging uitgevoerd met een eindloze ketting die omloopt om tenminste twee kettingwielen, terwijl eventueel een kettingspanner kan zijn aangebracht om de ketting om de kettingwielen te spannen.

20 De schalmen van de ketting kunnen op velerlei wijzen zijn vormgegeven, maar omvatten gebruikelijkerwijs een rij schalmplaten die met behulp van scharnierpennen in serie zijn geschakeld. Dikwijls omvat elke schalm tenminste twee parallel geschakelde schalmplaten die elk zijn voorzien van in lengterichting van de ketting uiteen geplaatste openingen 25 die met behulp van zich dwars op de langsrichting van de ketting uitstrekkende scharnierpennen zijn verbonden. De schalmplaten zijn daarbij met enige tussenafstand uiteengeplaatst, zodat tussen de Λ Λ · Λ -i

v ·' '-· -* 'rj V

2 schalmplaten en de scharnierpennen een aandrijfkamer wordt gevormd waarin een tand van het kettingwiel kan worden opgenomen. Vaak bestaat de ketting daarbij uit een serieschakeling van binnenschalmen en buitenschalmen, waarbij de schalmplaten van de buitenschalmen telkens de 5 schalmplaten van de binnenschalmen op de scharnierpennen insluiten. Bij een busketting zijn de schalmplaten van de binnenschalm met elkaar verbonden door middel van twee bussen en zijn de schalmplaten van de buitenschalm met elkaar verbonden door middel van pennen die zwenkbaar zijn gelagerd in de bussen van de binnenschalmen. Om slijtage tussen de 10 tandflank van het kettingwiel en de bus te verminderen wordt bij een zogenoemde rollenketting nog een rol om de bus gemonteerd.

Een kettingoverbrenging kan, evenals een tandwieloverbrenging, worden toegepast voor het realiseren van een bepaalde nominaal constante overbrengingsverhouding. Dit is de verhouding tussen het toerental van het 15 aangedreven kettingwiel en het aandrijvende kettingwiel. Het voordeel van een kettingoverbrenging ten opzichte van een tandwieloverbrenging is dat deze een relatief geringe kostprijs heeft. Dit geldt in het bijzonder bij het overbruggen van een relatief grote asafstand, zoals bij de aandrijving van de nokkenas van een verbrandingsmotor.

20 Een nadeel van de kettingoverbrenging is echter dat de momentane overbrengingsverhouding niet geheel constant is. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat de ketting bij het omlopen om een kettingwiel ten gevolge van zijn opbouw uit schalmen een polygoon vormt in plaats van een cirkel. Dit effect, dat aan de vakman bekend is als het polygoon-effect, leidt ertoe - · 25 dat telkens wanneer een nieuwe schalm in aangrijping komt met het kettingwiel, de bus of rol van de ketting tegen de tussen de tanden van het kettingwiel gelegen tandkuil botst. Dit leidt niet alleen tot slijtage en trillingen, maar ook tot een relatief hoog geluidsniveau. Het polygooneffect is het meest storend bij kettingwielen met een relatief gering aantal tanden, 30 bijvoorbeeld minder dan 20 tanden.

V

3

Om het polygoon-effect tegen te gaan is in WO 97/31846 voorgesteld om de ketting met behulp van een nabij het kettingwiel opgestelde geleidingsbaan door samenwerking met geleidingsvlakken van de schalmen langs een aangrijptraject te geleiden. Met behulp van de 5 geleidingsbaan, die vast is opgesteld, wordt de ketting voor, tijdens en na het ingrijpen langs het kettingwiel geleid. De ketting wordt hierbij zodanig geleid dat in en nabij het ingrijpen met het kettingwiel de middelpunten van de pennen van de ketting een vooraf bepaalde, gekromde en vrijwel gladde baancurve in de vaste wereld beschrijven zodat snelle, discontinue 10 veranderingen van beweging ten gevolge van het polygoon-effect worden tegengegaan. De overbrengverhouding is dan volledig constant. Bij deze baancurve vermindert de kromstraal van de baancurve langs het aangrijptraject vrijwel continu van vrijwel oneindig op een recht deel van de baancurve tot ongeveer de steekcirkel van het kettingwiel. In het bijzonder 15 nadert de baancurve de steekcirkel van de tanden van het kettingwiel van buitenaf via een gekromd haandeel. Bij gebruikelijke kettingoverbrengingen daarentegen vertoont de baancurve nabij de steekcirkel een grote discontinuïteit, hetgeen tot bovenvermelde botsing leidt tussen bus of rol van de ketting en de tand van het kettingwiel.

20 Bij een kettingoverbrenging tussen twee kettingwielen benadert de baancurve daarbij bij voorkeur de globaal over de contour die beschreven wordt door de twee steekcirkels van tanden van de beide kettingwielen en de twee verbindingslijnen die tangeren aan de steekcirkels, het gekromde haandeel van buitenaf.

25 Nadelig aan de bekende geleidingsbaan is dat, tijdens het doorlopen van de baancurve, de kettingschalmen steeds verder ten opzichte van elkaar verzwenken waardoor de contactkracht tussen de ketting en de geleidingsbaan continu toeneemt. De Hertze contactspanning van het momentane contactpunt op de geleidingsbaan neemt hierbij overeenkomstig 30 toe. Bij grote door te leiden mechanische vermogens en bij hoge toerentallen

V

4 kan de Hertze contactspanning ontoelaatbaar hoog worden. Bij hogere vermogens en toerentallen kan de slijtage van de ketting en de geleidingsbaan hierdoor zodanig hoog zijn dat levensduur van de ketting en de geleidingsbaan ontoelaatbaar kort is. Bovendien treden ontoelaatbaar 5 hoge mechanische wrijvingsverliezen op.

De uitvinding beoogt een kettingoverbrenging van de in de aanhef genoemde soort, waarbij met behoud van genoemde voordelen, genoemde nadelen worden vermeden. Daartoe heeft een kettingoverbrenging volgens de uitvinding het kenmerk dat de geleidingsmiddelen een nabij het 10 kettingwiel opgestelde, roteerbare geleiding omvatten voor het door samenwerking met geleidingsvlakken, geleiden van de schalmen. Hierdoor wordt bereikt dat de relatieve snelheid tussen de geleidingsvlakken en de geleidingsbaan ter plaatse van de roteerbaar opgestelde geleiding kleiner kan zijn, waardoor de wrijving en slijtage kan worden verminderd. Bij 15 voorkeur omvatten de geleidingsmiddelen voorts een nabij het kettingwiel op gestelde, vaste geleiding voor het door samenwerking met geleidingsvlakken van de schalmen geleiden van de schalmen van de ketting, waarbij de vast opgestelde geleiding en de roteerbaar opgestelde geleiding respectievelijk een eerste deel en een tweede deel van een 20 meervoudige geleiding vormen. De ketting kan dan daarbij met behulp van het eerste deel van de geleiding via de vaste wereld over een eerste, inleidend deel van het ingrijptraject worden geleid, terwijl de ketting met behulp van het tweede deel van de geleiding via de roterende wereld kan worden geleid over een tweede deel van het aangrijptraject dat een sterkere 25 kromming heeft en waar de contactkrachten hoger zijn. Bij voorkeur hebben de schalmen van de ketting ten opzichte van het roteerbaar opgestelde tweede deel van de geleiding een slipsnelheid die zo laag mogelijk is, en bij voorkeur nul is. De geleidingsmiddelen zijn bij voorkeur zo uitgevoerd, dat de baancurve de steekcirkel van de tanden van het kettingwiel van buitenaf 30 benadert via een gekromd haandeel met een afnemende kromtestraal.

~ ^ w w 5

Het tweede deel van de geleiding heeft bij voorkeur een rotatie-as die samenvalt met de rotatie-as van het kettingwiel. Het tweede deel van de geleiding kan op elegante wijze meeroterend met het kettingwiel zijn opgesteld, bijvoorbeeld doordat de tweede geleiding op het kettingwiel is 5 aangebracht. Uiteraard kan het tweede deel van de geleiding ook zelfstandig roteerbaar zijn opgesteld of op het kettingwiel zijn gelagerd.

Op elegante wijze sluiten het eerste deel en het tweede deel van de geleidingsbaan bij voorkeur discontinu aan en omvatten de schalmen elk twee geleidingsvlakken die ter overbrugging van de discontinuïteit uiteen 10 zijn geplaatst. Hierdoor wordt bereikt dat de schalmen over een eerste deel van het aangrijptraject met een eerste geleidingsvlak samenwerken met het eerste deel van de geleidingsbaan, terwijl de schalmen over een tweede deel van het aangrijptraject met een tweede geleidingsvlak samenwerken met het tweede deel van de geleidingsbaan. Hierdoor kunnen het eerste deel en 15 het tweede deel van de geleidingsbaan op constructief eenvoudige wijze worden aangebracht, terwijl voorts een schalm gemakkelijker kan overgaan van het eerste deel van de geleidingsbaan ten opzichte waarvan het een relatief hoge slipsnelheid heeft naar het tweede deel van de geleidingsbaan ten opzichte waarvan het een lagere slipsnelheid heeft. Uiteraard kunnen 20 de schalmen ook elk slechts één geleidingsvlak, of twee samenvallende geleidingsvlakken omvatten. De delen van de meervoudige geleiding kunnen uiteraard ook continu aansluiten.

Opgemerkt wordt dat een vast opgesteld eerste deel van de geleiding het meest effectief is nabij een kettingwiel met een relatief klein 25 aantal tanden (bijvoorbeeld 16 tanden of minder). Immers dan zijn de trillingen ten gevolge van het polygooneffect het grootst. Dit betekent dat bij een kettingoverbrenging met een klein en een groot kettingwiel (bijvoorbeeld een nokkenasaandrijving van verbrandingsmotor), een vast opgesteld eerste deel van de geleiding achterwege kan worden gelaten nabij 30 het grote kettingwiel. De massatraagheid van de ketting vormt dan het v 6 geleidingsmiddel dat er zorg voor draagt dat de door de schalmen gevolgde (vrijwel) optimale theoretische baancurve de steekcirkel van de tanden van dit kettingwiel van buitenaf benadert. Indien een vast opgesteld eerste deel van de geleiding bij het kleine kettingwiel derhalve achterwege wordt 5 gelaten, wordt weliswaar een minder optimale baancurve beschreven, maar kan toch nog een bevredigend resultaat worden bereikt.

Door althans een der geleidingsvlakken van de schalmen ter afwikkeling op de tweede geleiding nokvormig uit te voeren, kan worden bereikt dat de schalmen naar en langs het aangrijptraject kunnen worden 10 geleid over een baancurve met een variërende kromtestraal. Bij voorkeur is daarbij het eerste deel van de geleiding als rechte rechtgeleiding uitgevoerd, terwijl het tweede deel van de geleiding ringvormig, bij voorkeur cirkelcilindrisch is uitgevoerd. Het eerste deel van de geleiding vormt daarbij dan een recht haandeel dat in een rechte lijn naar het 15 aangrijptraject loopt, terwijl het tweede deel van de geleiding een cirkelvormig haandeel vormt voor het deel van het aangrijptraject waar de schalmen volledig in aangrijping met de tanden van het kettingwiel zijn. Door afwikkeling van het nokvormige geleidingsvlak op de tweede geleiding kan de bus of rol van de schalm van de ketting gecontroleerd en langzaam in 20 aangrijping worden gebracht met de tanden van het kettingwiel over een deel van het aangrijptraject waarbij de baancurve van de schalm vloeiend overgaat van lineair naar cirkelvormig. Opgemerkt wordt dat het eerste haandeel uiteraard ook kan zijn uitgevoerd als een gekromde rechtgeleiding.

De schalmen zijn bij voorkeur elk voorzien van tenminste één zich 25 met zijn langsas in lengterichting van de ketting uitstrekkende schalmplaat waarvan een lange zijde nabij een of twee uiteinden een nokvormig geleidingsvlak draagt. Het nokvormige geleidingsoppervlak verloopt, langs de langsas van de schalmplaat naar het midden toe gezien, daarbij bij voorkeur in hoofdzaak vloeiend van een meer van de langsas afgelegen deel 30 van het geleidingsnokoppervlak naar een meer nabij de langsas gelegen deel 7 van het geleidingsoppervlak. Een dergelijk binnenwaarts aflopend geleidingsnokoppervlak is bij voorkeur aan een hoekpunt van de schalmplaat gelegen en verloopt bij voorkeur vloeiend vanaf een zich in hoofdzaak parallel aan de langsas uitstrekkend deel van het oppervlak tot 5 aan een deel van het oppervlak dat tangeert aan een contourcirkel van de schalm om een scharnierpen. Door de juiste keuze van de vorm van het nokoppervlak, zoals hierna zal worden beschreven, kan het polygooneffect volledig worden weggenomen. Een nokoppervlak kan op voordelige wijze aan tenminste een, in het algemeen bij twee hoekpunten van één lange zijde 10 worden aangebracht. Door beide overstaande lange zijden van een schalmplaat te voorzien van nokken, kan de ketting worden geleid langs linker- en rechterbochten. Op deze wijze kan dan voordeligerwijs bij vier hoekpunten van de schalmplaat een nok worden aangebracht.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een ketting.

15 Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in volgconclusies.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven. In de tekening toont: 20 fig. IA en 1B schematische weergaven van baancurven van een kettingoverbrenging met een overbrengingsverhouding die respectievelijk gelijk is aan 1 en ongelijk is aan 1.

fig. 2A en 2B respectievelijk een schematisch zijaanzicht en een bovenaanzicht van een ketting; . 25 fïg. 3 schematisch de baancurve van een schalm die naar en langs althans een deel van het aangrijptraject wordt geleid; fig. 4A-E schematisch de samenwerking van de geleidingsvlakken van de schalmen van de ketting met het eerste en het tweede deel van de geleiding in opeenvolgende stappen; ' ' ! ·«·.., ,4-a·· ·' " c' b 5 8 fig. 5A en 5B elk een schematisch zij-aanzicht van verschillende uitvoeringsvormen van een schalmplaat; fig. 6-11: telkens een andere uitvoeringsvorm van het eerste deel van de geleiding.

5 Op gemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding tonen die uitsluitend worden gegeven bij wijze van niet-limitatieve voorbeelden. In de figuren zijn gelijke of overeenkomstige onderdelen aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers.

Refererend aan fig. IA is daarin een kettingoverbrenging 1 getoond 10 met een eindloze ketting 2 die omloopt om twee kettingwielen 3. De kettingwielen 3 zijn roteerbaar opgesteld en zijn aan hun omtrek voorzien van tanden die tijdens gebruik over een aangrijptraject samenwerken met opeenvolgende schalmen 5 van ketting 2. Het aangrijptraject is in figuur 1 globaal aangegeven met A. Het kettingwiel 3A vormt daarbij een 15 aandrijvend kettingwiel, terwijl kettingwiel 3B een aangedreven kettingwiel vormt. De overbrengingsverhouding tussen de kettingwielen, 3A , 3B is volledig constant. In dit uitvoeringsvoorbeeld is gekozen voor een overbrengingsverhouding van 1, maar refererend aan fig. 1B moge het duidelijk zijn dat deze eveneens ongelijk aan 1 kan worden gekozen. Het 20 bovenpart 2A van de ketting is op trek belast, terwijl het nominaal onbelaste onderpart 2B met behulp van een kettingspanner 4 wordt gespannen.

Refererend aan fig. 2A, 2B is de ketting 2 samengesteld uit een reeks opeenvolgende schalmen 5, 5', 5" die telkens met behulp van pennen 6 25 scharnierbaar ten opzichte van elkaar zijn verbonden. De schalmen 5 van de ketting 2 omvatten in dit uitvoeringsvoorbeeld telkens twee zich in langsrichting van de ketting uitstrekkende schalmplaten 7. De schalmplaten 7 zijn elk voorzien van twee in langsrichting van de schalmplaat uiteen geplaatste scharniergaten 8 waarin opeenvolgende 30 pennen 6 van de ketting 2 zijn op genomen. De afstand tussen de hartlijnen 9 van twee pennen van een schalm is de steek p van de ketting. De schalmplaten 7 zijn elk nabij één van beide lange zijden L voorzien van twee geleidingsnokken n die elk nabij een hoekpunt van de schalmplaat 7 zijn gelegen. De ketting 2 is opgebouwd uit binnenschalmen 5A waarvan de 5 schalmplaten 7 met behulp van een holle bus 9 zijn verbonden en buitenschalmen 5B waarvan de schalmplaten 7 de schalmplaten 7 van de binnenschalmen 5A insluiten en verbonden zijn door middel van scharnierpennen 6. Opgemerkt wordt dat binnen deze context een schalm telkens wordt gevormd door ten minste één schalmplaat en dat de in dit 10 voorbeeld getoonde busketting de binnenschalmen 5A elk twee schalmplaten 7 en twee bussen 9 omvatten, terwijl de buitenschalmen 5B elk twee schalmplaten 7 en twee pennen 6 omvatten.

De kettingoverbrenging 1 omvat voorts een nabij het kettingwiel 3 A en 3B op gestelde geleiding 10 voor het door samenwerking met 15 geleidingsvlakken van de schalmen nabij en langs althans een deel van het aangrijptraject geleiden van schalmen 5 van de ketting 2.

Refererend aan figuur 3 is de baancurve B weergegeven die het middelpunt van een schalm 5 onder invloed van de geleiding 10 volgt. Om het polygoon-effect tegen te gaan, omvat de baancurve B een met het 20 bovenpart 2A van de ketting 2 corresponderend recht deel waarop de punten P, Pi t/m P4 en Q zijn weergegeven, een met de steekcirkel St van de tanden van het aandrijvende kettingwiel 3A corresponderend cirkelvormig deel waarop de punten R, Ri t/m R4 en S zijn weergegeven en een hiertussen gelegen verbindingsdeel met continu afnemende kromming dat in hoofdzaak 25 tangeert aan zowel het rechte deel als aan het cirkelvormige deel en waarop de punten Q, Qi t/m Q4 en R zijn weergegeven. In figuur 3 is een x-y assenkruis weergegeven. De x-as is zo gekozen dat hij samenvalt met het rechte gedeelte van de baancurve B. Er wordt op gemerkt dat de x-as ligt buiten de globaal ovale contour die beschreven wordt door de twee 30 steekcirkels van tanden van de twee samenwerkende kettingwielen en de v 10 twee verbindingslijnen die tangeren aan deze twee steekcirkels. De y-as, die loodrecht staat op de x-as, is zo gekozen dat hij door het middelpunt van de steekcirkel St van de tanden van het kettingwiel 3A gaat. Door de keuze van de ligging van het punt Q wordt de vorm van het middendeel van de 5 baancurve bepaald. Het punt Q ligt op de x-as en heeft een afstand a tot de y-as en een afstand b ten opzichte van de horizontale raaklijn aan de steekcirkel. Bij een gunstige keuze van a en b ontstaat een wiskundig gladde kurve die globaal tangeert aan zowel het rechte deel van de baan als het cirkelvormige deel van de baan, waardoor het polygoon-effect volledig 10 kan worden geëlimineerd. Het middendeel van de baan kan wiskundig worden geconstrueerd zoals weergegeven in de figuur of kan met behulp van een computer worden berekend.

Opgemerkt wordt dat de in figuur 3 weergegeven baancurve correspondeert met een nabij het kettingwiel opgestelde geleiding 10 voor 15 het naar en langs een ingaand deel van het aangrijptraject A geleiden van de schalmen van de ketting. Het moge op grond van figuur 1 duidelijk zijn dat met behulp van de nabij het kettingwiel op gestelde geleiding de schalmen ook langs althans een uitgaand deel van het aangrijptraject A en van het aangrijptraject af kunnen worden geleid. Voorts kan de nabij het 20 kettingwiel opgestelde geleiding de schalmen zowel naar, vanaf en over het gehele aangrijptraject A geleiden.

Refererend aan figuren 4A t/m 4E is de geleiding volgens de uitvinding in detail weergegeven en wordt getoond hoe de schalmen 5 door samenwerking van hun geleidingsvlakken 11 met de zich nabij het 25 kettingwiel 3A uitstrekkende geleidingbaan 10A en 10B naar en langs althans een deel van het aangrijptraject worden geleid.

In de opeenvolgende figuren is schematisch de situatie weergegeven waarbij de ketting 2 van links naar rechts loopt en steeds verder ingrijpt op het kettingwiel 3A. De tanden van het kettingwiel 3A zijn 30 omwille van de overzichtelijkheid niet weergegeven. De geleiding 10 omvat ? / : r '* .Ή t* ' ‘ 3 o 1 11 een vast opgesteld eerste deel 10A en een roteerbaar opgesteld tweede deel 10B. Het eerste deel 10A en het tweede deel 10B van de geleiding 10 sluiten discontinu aan. De schalmen 5 omvatten elk telkens tenminste twee geleidingsvlakken 11A, 11B die ter overbrugging van de discontinuïteit 5 uiteen zijn geplaatst. Het eerste geleidingsvlak 11A van elke schalm 5 wordt in dit uitvoeringsvoorbeeld gevormd door de bus 9, terwijl het tweede geleidingsvlak 11B als nok n is uitgevoerd. Het eerste deel 10A van de geleiding 10 is als rechtgeleiding uitgevoerd, terwijl het tweede deel 10B van de geleiding als ringgeleiding is uitgevoerd. De ringgeleiding omvat een 10 cirkelcilindrisch geleidingsoppervlak dat meeroterend met het kettingwiel is opgesteld. Het tweede deel 10B van de geleiding is in dit uitvoeringsvoorbeeld uitgevoerd als een cirkelcilindrisch geleidingsoppervlak dat naast de tanden op het kettingwiel is aangebracht. De rotatie-as van het tweede deel 10B van de geleiding valt derhalve samen met de 15 rotatie-as van het kettingwiel, terwijl het tweede deel van de geleiding 10B voorts solidair roteerbaar met het kettingwiel 3A is opgesteld. De straal van het tweede deel van 10B van de geleiding is meestal kleiner dan de steekcirkel van de tanden van het kettingwiel. De schalmen 5 zijn elk voorzien van tenminste één zich met zijn langsas in lengterichting van de 20 ketting uitstrekkende schalmplaat 7 waarvan een lange zijde van omtreksrand 15 twee nokvormige geleidingsvlakken draagt.

Refererend aan figuur 5A en B zijn twee schalmplaten 7 in detail weergegeven. In de figuur is getoond dat het nokvormige geleidingsoppervlak 11B, langs de langsas L van de schalmplaat naar het 25 midden m toe gezien, in hoofdzaak vloeiend verloopt van een meer van de langsas L afgelegen deel 11B' van het geleidings-nokoppervlak naar een meer nabij de langsas L gelegen deel 11B" van het geleidingsnokoppervlak. In de figuur 5A wordt getoond dat aan twee hoekpunten van de lange zijde L van de schalmplaat een nokvormig geleidingsoppervlak 11B is gelegen. In 30 de figuur 5B wordt getoond dat aan de twee tegenover elkaar gelegen lange 12 zijden L nokken n zijn aangebracht. Voorts zijn in de figuur de hartlijnen Ml en M2 van de scharniergaten 8 weergegeven, alsmede de contourcirkels Rc vanuit deze hartlijnen, die tangeren aan geleidingsoppervlak 11B.

Opnieuw refererend aan figuren 4A t/m 4E wordt de 5 samenwerking van de geleidingsvlakken van de schalmen 5 van de ketting 2 met de geleiding 10 tijdens het naar en langs een deel van het aangrijptraject A geleiden nader toegelicht. In de opeenvolgende figuren is schematisch de situatie weergegeven waarbij de ketting 2 van links naar rechts loopt en steeds verder ingrijpt op het kettingwiel 3A. De tanden van 10 het kettingwiel zijn omwille van de overzichtelijkheid niet weergegeven. In de figuren is analoog aan fig. 3 de baan weergegeven die de middelpunten van de pennen doorlopen wanneer deze naar en langs een deel van het aangrijptraject A worden geleid. Op de baancurve zijn opnieuw de vaste punten P, Q, R en S weergegeven.

15 De ligging van punt Q, dat zich op de x-as bevindt, wordt bepaald door de vrij gunstig gekozen afstand a tot de y-as en de afstand b tot de horizontale raaklijn aan de steekcirkel St van het kettingwiel. Opgemerkt wordt dat het punt Q zich bevindt op de x-as boven de horizontale raaklijn aan de steekcirkel St van het kettingwiel.

20 Het punt P ligt ook op de x-as op de steekafstand p van punt Q. Het punt R ligt op steekcirkel St op een afstand p van Q. Dit punt R wordt gevonden door het snijden van de steekcirkel St van kettingwiel 3A met een cirkel met middelpunt Q en straal p.

Het punt S bevindt zich ook op de steekcirkel St op een afstand p . 25 van R.

Tussen de punten P en Q is de baancurve recht. Bij het punt Q treedt de overgang op tussen het rechte deel van de baancurve en het middendeel van de baancurve.

v 13

Bij punt R treedt de overgang op van het middendeel van de baancurve naar het cirkelvormige deel van de baancurve B dat correspondeert met de steekcirkel St van kettingwiel 3A.

De afstand tussen de steekcirkel St en de door het tweede deel van 5 de geleiding gevormde cirkelvormige geleiding is gelijk aan de straal Rc van de contourcirkel van de schalmplaat.

De geometrie van het middendeel van de baancurve tussen Q en R is in dit uitvoeringsvoorbeeld bepaald door de eis dat het polygooneffect volledig is geëlimineerd, hetgeen betekent dat de overbrengverhouding van 10 de kettingoverbrenging in de tijd volkomen constant is.

Dit betekent dat bij een constant toerental van het aandrijvende kettingwiel 3A, het toerental van het aangedreven kettingwiel 3B constant is. Dit betekent in het algemeen (wanneer het aantal tanden van beide kettingwielen niet gelijk is) dat ook de snelheid van de ketting tussen beide 15 kettingwielen constant moet zijn. Dit betekent dat bij een constant toerental van het aandrijvende kettingwiel 3A de snelheid van de ketting constant is. Het ingrijpproces tussen de ketting en het kettingwiel is een repeterend verschijnsel, waarbij het ingrijpproces zich na een verplaatsing van de ketting over de steek p herhaalt.

20 Het bovenstaande betekent dat bij een verplaatsing van een middelpunt van een schalm van de ketting van punt P over de steekafstand p naar punt Q het middelpunt van een schalm, dat zich aanvankelijk in R bevindt, zich verplaatst over de steekcirkel St naar het punt S.

Voor de constructie van de baancurve tussen punt Q en punt R 25 wordt de afstand tussen de punten P en Q in een aantal gelijke delen verdeeld. In dit voorbeeld is de afstand tussen P en Q verdeeld in een arbitrair aantal van 5 gelijke delen door middel van punten Pl, P2, P3 en P4.

ί ‘ K ·· - ^ o V-/ v 14

Op overeenkomstige wijze is de verplaatsing van het middelpunt van een nabijgelegen schalm van R naar S over de steekcirkel St in 5 gelijke delen verdeeld door middel van punten Rl, R2, R3 en R4.

Veronderstel dat een schalm zich op het rechte deel van de 5 baancurve bevindt waarbij de middelpunten zich bevinden in punt P en Q. De middelpunten van de hiervan rechts gelegen schalm bevinden zich dan in Q en R. De middelpunten van de hiervan rechts gelegen schalm bevinden zich in R en S op de steekcirkel St.

De baancurve QR kan nu worden bepaald. Immers de snelheid van 10 de ketting en het toerental van het aandrijvende kettingwiel zijn constant. Dit betekent dat in de tijd dat het linker middelpunt van de linker schalm zich beweegt van P naar het bekende punt PI, het linker middelpunt van de rechter schalm zich beweegt van R naar het bekende punt Rl. In dezelfde tijd verplaatst het linkermiddelpunt van de middelste schalm zich van Q 15 naar het nog onbekende punt Q1 op het middendeel van de baancurve.

Aangezien de afstand van Q1 tot PI evenals de afstand van Q1 tot Rl gelijk is aan de steekafstand p van de ketting kan het punt Ql worden geconstrueerd. Het punt Ql wordt bepaald door het snijpunt van de cirkel met middelpunt PI en straal p met de cirkel met middelpunt Rl en straal p. 20 In figuur 3 is dit weergegeven. Op overeenkomstige wijze worden de overeenkomstige punten Q2, Q3, Q4 etc. geconstrueerd. Het is evident dat de baancurve ook numeriek kan worden berekend met wiskundige technieken.

Opgemerkt wordt dat de gevonden baancurve, die de middelpunten 25 van de schalmen afleggen van P via Q, R naar S zich volledig buiten de steekcirkel bevindt.

Er zijn vele wijzen waarop het vast opgestelde eerste deel 10A van de geleiding kan worden uitgevoerd. In de figuren 6 t/m 11 zijn enkele voorbeelden schematisch weergegeven. Er zijn nog vele andere variaties 30 denkbaar.

\ 1 15

Refererend aan figuur 6A en 6B is daarin in respectievelijk een doorsnede en een zij-aanzicht getoond van een alternatieve uitvoeringsvorm van het vast op gestelde eerste deel 10A van de geleiding van de kettingover-brenging 1 waarbij de kettingpennen 6 verlengd zijn uitgevoerd. De ketting 5 2 wordt aan een zijde of aan beide zijden van de ketting 2 geleid via een groef 203 of/en 204 in het huis die het vast op gestelde eerste deel van de geleiding vormen. In de figuur is contour 205 en 206 van de groef weergegeven. Afhankelijk van de uitvoering van de kettingoverbrenging 1 kan contour 205 vervallen, waarbij de rechtgeleiding alleen effectief is via 10 contour 206. De contour loopt door tot punt Q’ en Q”, die zich respectievelijk recht onder en recht boven punt Q bevinden.

In de figuur is de ketting 2 getekend in de positie waarbij het linker middelpunt Mi van schalm 5 zich tussen P en Pi bevindt. De linkerzijde van de schalm 5 wordt dus geleid langs de rechtgeleiding. Het 15 middelpunt M2 van schalm 208 bevindt zich reeds op de curve tussen punt Q en Qi. Dit middelpunt bevindt zich voorbij punt Q en wordt dus niet meer geleid via de door de groef 203 en 204 gevormde rechtgeleiding. Het middelpunt M2 wordt nu geleid door het glijden van het raakpunt 208a van de rechter nok 11B langs het door geleidingscirkel 207 gevormde roteerbaar 20 opgestelde tweede geleidingsdeel 10B . De gekozen diameter van de ring van de verlengde kettingpen 6 bepaalt de grootte van de Hertze spanning tussen de ring en de groef. Bij een te grote Hertze spanning is bij de relatief grote slipsnelheid tussen kettingpen 6 ten opzichte van de groef 205 en 206 de flitstemperatuur te hoog, waardoor ontoelaatbare slijtage kan optreden.

25 Bovengenoemde slip kan worden vermeden door de ketting 2 niet te geleiden via het verlengde van de kettingpen 6, maar door de rol van de als rollenketting uitgevoerde ketting te ondersteunen. In figuur 7A en 7B is dit in respectievelijk een doorsnede en een zij-aanzicht weergegeven. Er is een cirkelvormige groef 305 aangebracht in het kettingwiel 3, waarin zich 30 het als rechtgeleiding 302 uitgevoerde eerste deel van de geleiding bevindt.

J U <; ij c* α 5 16

Rol 301 van de ketting 2 wordt hierbij ondersteund door rechtgeleiding 302. Voor een goede en nauwkeurige montage is de rechtgeleiding U-vormig uitgevoerd, waardoor hij qua positie ondersteund wordt door de cirkelvormige groef 305. Door middel van een bout 306 kan de groef vast 5 worden gemonteerd. Eventueel kan door middel van bobbel 307 de rechtgeleiding 302 verend worden bevestigd op groef 305 van het kettingwiel, waardoor wordt voorkomen dat rechtgeleiding 302 loskomt. Er is dan geen bout benodigd. Dit is een constructief gunstige oplossing.

In dit voorbeeld kan rol 301 rollen in plaats van slippen langs 10 rechtgeleiding 302. Het voordeel hiervan is dat de flitstemperatuur verlaagd is. De rol 301, die aanvankelijk geen rotatiesnelheid heeft, moet sterk versnellen opdat hij kan rollen langs rechtgeleiding 302. Zodra het contactpunt Q’ tussen de rol en de rechtgeleiding verlaten is, moet de roterende rol in rotatierichting worden afgeremd, zodat de rol kan 15 samenwerken met de tandholte 303 van het kettingwiel. Het is ook mogelijk dat de ketting 2 bij deze uitvoeringsvorm is uitgevoerd als busketting in plaats van de getoonde rollenketting. Bus 301 wordt dan geleid langs rechtgeleiding 302.

In figuur 8A en 8B is in respectievelijk een doorsnede en een zij-20 aanzicht weergegeven van een uitvoeringsvorm waarbij de ketting 2 is uitgevoerd als een duplex ketting. Hierdoor kan de sterkte van de ketting aanzienlijk worden vergroot. De met verwijzingscijfers 401, 402, 403 en 404 aangegeven schalmplaten van de schalmen 5 zijn aan de lange zijden nabij de hoekpunten voorzien van geleidingsnokken, zodat de schalmen kunnen 25 glijden en rollen over de als geleidingscirkel 405 uitgevoerde roteerbaar opgestelde geleiding. De met verwijzingscijfers 406, 407, 408 en 409 aangegeven schalmen aan de binnenzijden zijn bij voorkeur uitgevoerd zonder geleidingsnokken. De contourcirkels van deze schalmen worden geleid via de rechtgeleiding 410 die bijvoorbeeld U-vormig is uitgevoerd en ^ r 17 nauwkeurig wordt gepositioneerd door de cirkelvormige groef 411 die is aangebracht in het kettingwiel. De rechtgeleiding is effectief tot punt Q’.

In figuren 9A en 9B is getoond dat de ketting 2 wordt geleid door middel van de verlengde geleidingsbussen 9 die glijden over contour 505 5 van het als rechtgeleiding 503 en 504 uitgevoerde vast op gestelde eerste deel van de geleiding. De rechtgeleiding stopt bij punt Q’. De rechtgeleiding 503 en 504 is uitgevoerd als een plaat die bevestigd is door middel van een bout met het huis. Voor een nauwkeurige positionering van de plaat ten opzichte van het kettingwiel is hier gekozen voor een ringvormige 10 ondersteuning 506, die geleid wordt door de binnenzijde 507 van de ring van de geleidingscirkel 508.

In figuren 10A en 10B is de geleiding gerealiseerd door middel van strippen 601 en 602, die vast bevestigd zijn op de buitengelegen schalmplaten 603 en 604. De strippen zijn aan de onderzijde voorzien van 15 een cirkelvormige afronding 605 en 606 met als middelpunt de hartlijn van de corresponderende kettingpen. De strippen glijden over contour 607a van rechtgeleiding 607 die tot punt Q’ effectief is. De rechtgeleiding kan worden bevestigd door middel van bouten etc. In dit voorbeeld is de rechtgeleiding voorzien van een groef 608, waarin de geleidingscirkel 609 loopt.

20 In figuur 11 is tenslotte in zijaanzicht weergegeven dat het vast op gestelde eerste deel van de geleiding 10A en het roteerbaar op gestelde tweede deel 10B van de geleiding 10 recht op elkaar aansluiten. De eerste en tweede geleidingsvlakken 11A, 11B kunnen dan samenvallen. Deze uitvoeringsvorm heeft als belangrijk voordeel dat hij in axiale richting 25 compact bouwt.

Opgemerkt wordt, dat het vast opgestelde eerste deel 10A van de geleiding 10 en het roteerbaar opgestelde tweede deel 10B van de geleiding 10 eveneens onder een hoek op elkaar aan kunnen sluiten of zelfs met onderlinge afstand in looprichting van de ketting en/of dwars daarop uiteen 30 kunnen zijn geplaatst.

\ ✓ 18

Op gemerkt wordt dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier beschreven voorkeursuitvoeringsvormen. Zo kan het roteerbaar opgestelde tweede deel van de geleiding een van de cirkelvorm afwijkende vorm hebben. Ook kan het roteerbaar opgestelde tweede deel zijn voorzien van 5 nokken, uitsparingen of repeterende bogen. Bij een dergelijke uitvoeringsvorm kunnen de schalmplaten van de schalmen van de ketting eventueel een conventionele achtvormige of ovale omtrek hebben.

Dergelijke varianten zullen de vakman duidelijk zijn en worden geacht te liggen binnen het bereik van de uitvinding zoals verwoord in de 10 hierna volgende conclusies.

, 1 2 05 3 6

Claims (14)

1. Kettingoverbrenging, omvattende een ketting die is samengesteld uit een reeks opeenvolgende schalmen die telkens scharnierbaar ten opzichte van elkaar zijn verbonden, en tenminste een roteerbaar opgesteld kettingwiel met tanden die tijdens gebruik over een aangrijptraject samenwerken met opeenvolgende schalmen van de ketting, voorts omvattende geleidingsmiddelen voor het langs een baancurve nabij en langs althans een deel van het aangrijptraject geleiden van de schalmen van de ketting, waarbij de baancurve de steekcirkel van de tanden van het kettingwiel via een gekromd haandeel van buitenaf benadert, met het kenmerk, dat de geleidingsmiddelen een nabij het kettingwiel opgestelde, roteerbare geleiding omvatten voor het door samenwerking met geleidingsvlakken, geleiden van de schalmen.

2. Kettingoverbrenging volgens conclusie 1, waarbij de geleidingsmiddelen voorts een nabij het kettingwiel opgestelde, vaste geleiding omvatten voor het door samenwerking met geleidingsvlakken van de schalmen geleiden van de schalmen van de ketting, waarbij de vast opgestelde geleiding en de roteerbaar opgestelde geleiding respectievelijk een eerste deel en een tweede deel van een meervoudige geleiding vormen.

3. Kettingoverbrenging volgens conclusie 1 of 2, waarbij althans een der geleidingsvlakken nokvormig is uitgevoerd ter afwikkeling op de tweede geleiding.

4. Kettingoverbrenging volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het eerste deel van de geleiding als rechte of althans gedeeltelijk gekromde rechtgeleiding is uitgevoerd.

5. Kettingoverbrenging volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het tweede deel van de geleiding als ringgeleiding is uitgevoerd, en een bij voorkeur cirkelcilindrisch geleidingsoppervlak heeft. , Λ v '· ^ O V-

6. Kettingoverbrenging volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de rotatie-as van het tweede deel van de geleiding samenvalt met de rotatie-as van het kettingwiel.

7. Kettingoverbrenging volgens conclusie 6, waarbij het tweede deel van de geleiding meeroterend met het kettingwiel is opgesteld.

8. Kettingoverbrenging volgens een der voorgaande conclusies 3-7, waarbij de schalmen elk zijn voorzien van tenminste een zich met zijn langsas in lengterichting van de ketting uitstrekkende schalmplaat waarvan een omtreksrand een nokvormig geleidingsoppervlak draagt.

9. Kettingoverbrenging volgens conclusie 8, waarbij het nokvormige geleidingsvlak, langs de langsas van de schalmplaat naar het midden toe gezien, in hoofdzaak vloeiend verloopt van een meer van de langsas af gelegen deel van het geleidingsnokoppervlak naar een meer nabij de langsas gelegen deel van het geleidingsnokoppervlak.

10. Kettingoverbrenging volgens conclusie 8 of 9, waarbij het nokvormige geleidingsvlak aan een hoekpunt van de schalmplaat is gelegen.

11. Kettingoverbrenging volgens een der conclusies 8-10, waarbij aan één lange zijde, bij voorkeur aan beide lange zijden, aan tenminste één, bij voorkeur aan twee hoekpunten van de schalmplaat een nokvormig geleidingsvlak is gelegen.

12. Ketting, omvattende een reeks opeenvolgende schalmen die telkens met behulp van pennen scharnierbaar ten opzichte van elkaar zijn verbonden, waarbij althans een aantal schalmen is voorzien van ten minste een zich in langsrichting van de ketting uitstrekkende schalmplaat die is voorzien van twee in langsrichting van de schalmplaat uiteengeplaatste scharniergaten waarin opeenvolgende pennen van de ketting zijn opgenomen, en welke tenminste ene schalmplaat aan een omtreksrand is voorzien van een geleidingsnok, met het kenmerk, dat de geleidingsnok een geleidingsoppervlak heeft dat, langs de langsas van de schalmplaat naar het midden toe gezien, in hoofdzaak vloeiend afloopt van een meer van de langsas af gelegen deel van het geleidingsnokoppervlak naar een meer nabij de langsas gelegen deel van het geleidingsnokoppervlak.

13. Ketting volgens conclusie 12, waarbij het nokvormige geleidingsoppervlak aan een hoekpunt van de schalmplaat is gelegen.

14. Ketting volgens conclusie 12 of 13, waarbij aan één lange zijde, bij voorkeur aan beide lange zijden, aan tenminste één, bij voorkeur aan twee hoekpunten van de schalmplaat een nokvormig geleidingsvlak is gelegen. • · :·" V ( H J' V