CN102985721A - 链条以及用于制造链条的方法 - Google Patents
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Abstract
一种链条,特别是工业链条,优选为能一维运动的链条(活节链),进一步优选为销合链或滚子链,其包括至少一个、优选多个链条元件,其中,至少一个链条元件是带有预应力地组装的;以及一种用于制造链条的方法,其特征在于至少包括下述工艺步骤:由至少两个带有链板孔(3)的链板(2)和两个销轴(1)或者套筒(4)组合至少一个链节,其中链板(2)在未组装状态中是非平直的,特别是具有一种弯曲的形状,和/或链板(2)以及链板孔具有孔轴线(7),其中孔轴线(7)是非直角的,和/或销轴(1)或者套筒(4)在未组装状态中是非平直的,特别是具有一种弯曲的形状;由至少两个链节组合成链条,其中使用至少一个这样制成的链节。
Description
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的链条,特别是工业链条,优选为能一维运动的链条(活节链),进一步优选为销合链或滚子链。上述链条例如可以用作传动链。另外,本发明还涉及一种如权利要求10所述的用于制造链条的方法。
背景技术
在传动链或者说输送链中,特别是由于销轴的变形,可能会在链板中出现很大的或者说值得注意的弯曲应力。这些大的弯曲应力在设计中必须予以考虑并且必然导致较重的链板以及因此导致较高的链条重量。这一点又特别是在斗式输送机中产生负面影响。对于上述销轴和链板、另外还有取代销轴所采用的空心圆筒状的套筒,都算是链条元件。
发明内容
因此本发明的目的是,提供一种改进的链条,特别是提供一种在承载能力特别是拉力承载能力相当的情况下可以更加节省材料地制成的链条。
根据本发明,上述目的通过具有权利要求1特征部分所述特征的链条得以实现。由于链条已经是用至少一个被预加应力的特别是被预加负应力的链条元件、特别是被预加负应力的销轴或者链板制成,因此便能够降低链条元件的、特别是链板的或者还有销轴的由于运行负荷所引起的弯曲应力。
结果是,该链条与现有技术的链条相比,在相同的预期拉力情况下可以更加节省材料地制成,特别是能够使用更薄的链板或者更细的销轴。
本发明链条的其他有益设计特别是可由从属权利要求的特征得出。各从属权利要求的特征原则上可以彼此任意组合。
例如在本发明链条的一种优选设计中可以规定:至少一个带有预应力地组装的链条元件在链条未受负载状态中具有一种偏离平直形状的外形。该链条元件在此处如同一个弹簧、特别是板簧那样地作用。只要链条承载拉力,链条元件就可以克服预应力拉成平直状。
在本发明的一种优选设计中可以规定:所述链条元件涉及的是链板,其中,该链板具有纵轴线和带有孔轴线的、用于接纳销轴端部或者套筒端部的链板孔,其中,孔轴线相对纵轴线或者相对链条的拉力方向并非成直角地定向,而特别是倾斜地定向。所说链板孔的“倾斜”定向涉及的是一种将所需预应力引入链条或者说链节内的有益的可能性。在这个变型方案中特别有益的是:链板和销轴可以分别成平直延伸状以及因此经济地进行加工制造,并且通过可经济地加工的倾斜链板孔,随着链节或者说链条的组合装配便产生了预应力,特别是负的预应力。
在本发明的链条的另一种优选设计中可以规定:至少两个销轴或者套筒与两个链板构成链条的一个链节;其中,销轴或者套筒在链条未受负载状态中分别具有面向其他销轴或者套筒的弯曲;其中,链板在链条未受拉力负载状态中分别具有背离其他链板的弯曲;其中,在链条受拉力负载状态中特别是链板、特别是它们的纵轴线彼此平行定向;其中,在链条受拉力负载状态中特别是销轴或者套筒、特别是它们的纵轴线彼此平行定向。链条或者链节的上述构造设计可以通过仅仅一个用于产生预应力的措施或者还有措施组合得以实现。由于在拉力负荷下链板可以向内弯曲以及销轴或者套筒可以向外弯曲,所以给出了上述链条元件在链条未受拉力负载状态中的形状。结果是,本发明链条的链节被拉直并且与处于非承载拉力状态中的现有技术的链节相同。如果拉力负荷消失的话,链节就重新呈现它原有的非平直状态。
本发明的另一个目的是,提供一种改进的用于制造链条的方法,特别是提供一种在承载能力特别是拉力承载能力相当的情况下可以更加节省材料地制成的链条的制造方法。
根据本发明,上述目的通过如权利要求10所述的方法得以实现。所使用的链条元件的、在权利要求10中提到的设计原则上可以随意组合。根本重要的是采取至少一种用于在链条元件内产生预应力的措施。由此装配而成的链节然后就本身被张紧。
在实际当中例如可以通过如下方式建立负的预应力:
-通过弯曲的销轴和直的链板孔(弯曲的销轴给链板和销轴预加应力);
-通过偏斜的链板孔和直的销轴(链板和销轴被链板内的偏斜的钻孔预加应力);
-通过带有直的链板孔的弯曲链板(链板和销轴被带有直孔的弯曲链板预加应力)。
也可以考虑其他的措施。优选的是,多个链条元件以上面概略描述的方式被预加应力。
这种提议/构造原则上同样适用于内链节。在这种情况下例如可以通过如下方式建立负的预应力:
-通过弯曲的套筒和直的链板孔(弯曲的套筒给链板和套筒预加应力);
-通过偏斜的链板孔和直的套筒(链板和套筒被链板内的偏斜的钻孔预加应力);
-通过带有直的链板孔的弯曲链板(链板和套筒被带有直孔的弯曲链板预加应力)。
附图说明
参照附图借助下文对优选实施例的说明来明确阐述本发明的其他特征和优点。附图中示出:
图1为无拉力(F)状态下的、现有技术的链条的两个销轴和两个链板;
图2为有拉力(F)状态下的、现有技术的链条的两个销轴和两个链板;
图3为无拉力(F)状态下的本发明的链条,特别是两个销轴和两个链板;
图4为有拉力(F)状态下的本发明的链条,特别是两个销轴和两个链板;
图5至11为组装成链节或者本发明的链条之前的各链条元件的分解图;
图10a为由图5至11之一所示出的链条元件组装而成的链节;
图12为本发明的链条;
图13为本发明的链条;
图14为一个用于示出侧面和端面的链板和一个销轴。
在附图中使用了下列附图标记:
B 销轴(现有技术)
L 链板(现有技术)
F 拉力/可能的行进方向
1 销轴
2 链板
3 链板孔
4 套筒
5 处于未组装状态中的销轴或者套筒的纵轴线
6 处于未组装状态中的链板的纵轴线
7 链板孔的孔轴线
8 侧面
9 端面
5′ 处于组装状态中的销轴或者套筒的纵轴线
6′ 处于组装状态中的链板的纵轴线
具体实施方式
首先参见图1。为了说明之目的,对变形的图示在所有附图中均被夸张示出。
图1示出的是现有技术的链条的数个链条元件,特别是两个销轴B和两个链板L,处于未受负载状态中,特别是没有拉力F。可以看出,链条元件、特别是销轴和链板在链条未受负载状态中为理想典型的平直状。
图2示出的是现有技术的链条的数个链条元件,特别是两个销轴B和两个链板L,处于负载状态中,特别是具有拉力F。可以看出,链条元件、特别是销轴和链板在链条的负载状态中产生变形,特别是偏离理想典型的平直形状。其原因主要在于由拉力产生的张紧作用。
图3示出的是本发明的链条的数个链条元件,特别是两个销轴1和两个链板2,处于未受负载状态中,特别是没有拉力F。可以看出,链条元件、特别是销轴和链板在链条的未受负载状态中并非平直状。图示被夸张示出。链条元件、特别是销轴和链板带有预应力地被组装。
图4示出的是本发明的链条的数个链条元件,特别是两个销轴1和两个链板2,处于负载状态中,特别是具有拉力F。可以看出,链条元件、特别是销轴和链板在链条的负载状态中为理想典型的平直状。其原因主要在于:由拉力产生的张紧反作用于预应力。在理想的状态中,上述张紧作用相互抵消。通俗一些可以说,受负载的本发明的链条与现有技术的未受负载的链条在它们的外部形状方面是相同的。
这一点具有如下的效果:链条只有在它们的正常负载作用下、特别是在沿链条的行进方向的拉力作用下才具有直的链条元件,特别是链板、销轴和/或套筒。换言之:配备有所提出的链条元件的链条只有在负载下才伸直,就是说在拉力负荷下所具有的外形与现有技术的未受负载的链条相同。这样可以保障承载拉力负荷的链条的尺寸的高精确性,通过这种方式例如可以改善齿轮的啮合或者各个链节的转动,通俗地说就是链条的运转,然而这一点并不是通过使用更高级的和更贵重的材料来实现的。
由于销轴在负载下略微弯曲或者丝毫不弯曲,因而就产生本发明的另一个优点。增加了套筒与销轴之间的接触面,降低了所谓的边缘压力(Kantenpressung)。套筒与销轴最佳地相叠配合。这便意味着磨损的减少。
本发明的链条主要包括许多个链节。一个链节包括许多个链条元件,特别是带有链板孔3的链板2、销轴1和/或套筒4。链板2例如可以被构造成外链板。在这种情况下链节优选包括链板2和销轴1。另外,链板也可以被构造成内链板。在这种情况下链节优选包括链板和套筒4。在一个链条中,销轴1分别穿过套筒4内以及因此使多个链节一个接一个地相继排列布置。前述实施方式构成一个相当简单的链条。也可以考虑每个链节设置两个以上的链板,因而还可以考虑中间链板。
在图5至11中示出的是被组合成链节或者链条之前的链条元件。图5至11特别是为了更详细地阐述在链节内产生预应力的不同可能性。单独的、未组装的各链条元件具有纵轴线,特别是链板2具有纵轴线6,销轴1具有纵轴线5以及套筒4具有纵轴线5。如果从具有两个侧面8和一个端面9的链板出发,其中,至少一个侧面8面向销轴1或者套筒4,那么就应该以在链板2的端面9俯视图中得到的纵轴线6为基础。例如在图14的透视图中示出了一个链板、一个销轴和一个套筒。
链板孔3分别具有孔轴线7。只要链板孔3涉及的是圆形的钻孔,那么就可以用钻孔轴线或者中间轴线的称呼代替孔轴线。原则上可以考虑任意形状的链板孔。
前述链条元件可以组装成链节。在图10a中示出了链节的组装状态。为了说明前述链条元件的未组装状态与组装状态之间的区别,特别是针对其纵轴线,在组装状态中链板、销轴和套筒的各纵轴线用虚线标示,与此相应地标示为5′和6′。对弯曲的图示有意夸张地进行表现,用来清楚地看出相应的弯曲。对于单独的各链条元件,特别是为了在链节内形成相应的张紧作用,而采用能够相应变形的和具有充分弹性的材料,尤其是钢材。
正如已经在上面提到的那样,链条元件或者链板孔可以具有不同的设计形式。下表给出了在链节或者在链条内能够产生所期望的预应力、特别是负的预应力的可能的设计形式。
变型方案 | 销轴/套筒 | 链板 | 链板孔 |
1(图5) | 直的 | 直的 | 倾斜的 |
2(图6) | 直的 | 弯曲的 | 垂直的 |
3(图7) | 直的 | 弯曲的 | 倾斜的 |
4(图8) | 弯曲的 | 直的 | 垂直的 |
5(图9) | 弯曲的 | 直的 | 倾斜的 |
6(图10) | 弯曲的 | 弯曲的 | 垂直的 |
7(图11) | 弯曲的 | 弯曲的 | 倾斜的 |
在图5中示出的是链节的第一变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6以及还有销轴1的纵轴线5是直的。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7却不是垂直于链板2的纵轴线6定向,就是说在链板中设置有倾斜的链板孔。其特征可能还在于链板孔相对链条的纵向行进运动偏斜的布置。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。由于销轴1和链板2是直的,而链板孔3是倾斜的,所以不但链板2而且销轴1都由于产生的张紧作用被弯曲,因此所形成的链节大致具有如在图10a中画出的形状。倾斜的链板孔在制造技术方面可以特别有益地得以实现并且能够低成本地制造被预加应力的链节或者说带有负的预应力的链条。不只链节内的销轴的纵轴线5′而且链板的纵轴线6′都不是直的,尤其是弯曲的。孔轴线在组装状态中也被用7标记,这是由于它-至少在技术上重要的范围内-不弯曲的原因。原则上既在此也在后续的变型方案中原本并不彼此匹配的链条元件被照此组装在一起。在这个变型方案中特别有益的是:链板和销轴可以分别被加工成平直延伸的,并且预应力、特别是负的预应力随着链节或者链条的组装才产生。图10a所示的链节的特征尤其是在于:链板2向外弯曲而销轴1或者套筒4则向内弯曲。
为了避免重复应该指出的是:所有按照各变型方案制成的链节原则上可以具有如在图10a中所示的形状。可以通过链板孔的倾斜的或者不倾斜的定向产生微小的偏差。
在图6中示出的是链节的第二变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6是弯曲的以及销轴1的纵轴线5是直的。简而言之,在这个变型方案中,是将弯曲的链板2与平直的销轴1组装在一起。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7垂直于链板的纵轴线6的相应部段或者说垂直于链条的行进方向定向,就是说在链板2中设置有相对于相应部段平直的链板孔3。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。由于销轴1是直的,而链板2是弯曲的,所以销轴1也由于产生的张紧作用被弯曲,因此所形成的链节大致具有如在图10a中画出的形状。总体上,链节、特别是它的链条元件处于所期望的张紧作用下。
在图7中示出的是链节的第三变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6是弯曲的以及销轴1的纵轴线5是直的。简而言之,在这个变型方案中,是将弯曲的链板2与直的销轴1组装在一起。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7相对于链板的纵轴线6的相应部段或者说相对链条的行进方向倾斜定向,就是说在链板2中设置有相对于纵轴线的相应部段倾斜的链板孔3。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。由于销轴1是直的,而链板2是弯曲的以及链板孔3是倾斜的,所以销轴1由于产生的张紧作用也被弯曲,因此所形成的链节大致具有如在图10a中画出的形状。总体上,链节、特别是它的链条元件处于所期望的张紧作用下。由于销轴端部与相应链板孔3在未组装状态中已经能够初步彼此调准定位,所以前述变型方案在制造技术上是特别有利的。
在图8中示出的是链节的第四变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6是直的以及销轴1的纵轴线5是弯曲的。简而言之,在这个变型方案中,是将直的链板与弯曲的销轴组装在一起。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7垂直于链板的纵轴线或者说垂直于链条的行进方向定向,就是说在链板2中设置有直的链板孔3。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。由于销轴1是弯曲的,而链板孔3是垂直的或者说直的,所以链板2由于产生的张紧作用也被弯曲,因此所形成的链节大致具有如在图10a中画出的形状。总体上,链节、特别是它的链条元件由于所述本来并不匹配的链条元件而处于所期望的张紧作用下。
在图9中示出的是链节的第五变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6是直的以及销轴1的纵轴线5是弯曲的。简而言之,在这个变型方案中,是将直的链板与弯曲的销轴组装在一起。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7相对链板的纵轴线6或者说相对链条的行进方向倾斜定向,就是说在链板2中设置有倾斜的链板孔3。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。由于销轴1是弯曲的,而链板2是直的以及链板孔3是倾斜的,所以链板2由于产生的张紧作用也被弯曲,因此所形成的链节大致具有如在图10a中画出的形状。总体上,链节、特别是它的链条元件处于所期望的张紧作用下。由于销轴端部与相应链板孔在未组装状态中已经能够初步彼此调准定位,所以前述变型方案在制造技术上是特别有利的。
在图10中示出的是链节的第六变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6是弯曲的以及销轴1的纵轴线5是弯曲的。简而言之,在这个变型方案中,是将弯曲的链板与弯曲的销轴组装在一起。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7垂直于链板的纵轴线的相应部段或者说垂直于链条的行进方向定向,就是说在链板中设置有直的链板孔3。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。销轴1和链板2可以被如下地弯曲,即,在链节内、特别是在链条元件内仍然产生一种张紧作用。由于销轴端部与相应链板孔在未组装状态中已经能够初步彼此调准定位,所以前述变型方案在制造技术上是特别有利的。
在图11中示出的是链节的第七变型方案。在未组装状态中,链板2的纵轴线6是弯曲的以及销轴1的纵轴线5是弯曲的。简而言之,在这个变型方案中,是将弯曲的链板与弯曲的销轴组装在一起。在这个变型方案中,链板孔3的孔轴线7相对链板的纵轴线的相应部段或者说相对链条的行进方向倾斜定向,就是说在链板中设置有倾斜的链板孔。为了构成链节,销轴端部被插入链板孔3内。销轴和链板可以被如下地弯曲以及还有链板孔可以被如下地定向,即,在链节内、特别是在链条元件内仍然产生一种张紧作用。由于销轴端部与相应链板孔在未组装状态中已经能够初步彼此调准定位,所以前述变型方案在制造技术上是特别有利的。
出于避免重复的原因,省略了针对代替销轴1而包含有套筒4的变型方案的图示描述。在前述变型方案中,实心的销轴1可以由空心圆筒状的套筒4所代替。套筒的构造形式,就是说直的或者弯曲的套筒,对应于各个变型方案中销轴的相应规定指标。
可以看出,使用至少一个上面概略叙述的链条元件制造链节的结果通常便是一个带有弯曲链板和弯曲销轴的链节(参照图10a)。能够最大程度地预先决定链板2和销轴1在组装状态中的、就是说在链节内的弯曲度,例如通过合适的材料选择和/或组装前的弯曲度的选择。因而还可以规定:链板的弯曲度很小,或者说链板在组装状态中保持平直状。尽管如此,销轴1仍然是弯曲的以及链节或者链条元件处于所需的预应力下。这个具有尽可能直的链板的实施方式由于借此能够以简单的方式方法避免与毗邻的链节的链板发生碰撞而在技术上特别具有价值。
在图12中示出的是本发明的、具有两个链节的链条。左边的链节涉及的是一个由直的链板2、倾斜的链板孔3和直的销轴1组成的链节(参照图5所述的变型方案)。通过相应的制造技术兼顾到了链板2即使是在组装状态中,就是说在链节内也尽可能地保持平直状。而销轴1却被弯曲。右边的第二链节是一个具有链板2和套筒4的、现有技术的链节。第一链节的销轴1穿过第二链节的套筒4。所示出的链条处于未受负载状态,即没有拉力作用到链节上。可以想象,当相应的拉力作用在链条上、特别是销轴上时,链条、特别是销轴被“拉直”。在理想状态中,不但销轴1或者套筒4是直的,就是说它们的纵轴线5是平行的,而且链板2也是直的,就是说它们的纵轴线6也是平行的。该链条当然还可以通过其他的链节扩展延伸,其中,既可以使用链条元件被预加应力的链节,也包括带有套筒的实施方式,也可以使用现有技术的链节,就是说没有被预加应力的链条元件。
在图13中示出的是本发明的、带有两个链节的链条。左边的链节涉及的是一个带有被预加应力的链条元件的、包括弯曲的链板2、垂直的链板孔3和弯曲的销轴1的链节(参照图10所述的第六变型方案)。作为第二链节再次使用现有技术的、带有套筒4的链节,其中,在此处也同样可以使用带有被预加应力的套筒4或者其他被预加应力的链条元件的链节。别的方面则可以参照对图12的详细解释,在本实施方式中链板也被“拉直”。
本文当前只是对本发明链条中链节的两种组合方式作了详细考察。然而原则上,上文所述链节变型方案中的每一个都可以分别用销轴或者用套筒配对地相互组合。这样,例如带有销轴的第一变型方案可以与带有套筒的第二变型方案相互组合。各变型方案也可以与传统的链节组合而成为本发明的链条。
Claims (10)
1.链条,特别是工业链条,优选为能一维运动的链条(活节链),进一步优选为销合链或滚子链,其包括多个链条元件,其特征在于:至少一个链条元件是带有预应力地组装的。
2.如权利要求1所述的链条,其特征在于:所述至少一个带有预应力地组装的链条元件是以相对于在链条拉力负荷(F)下出现的拉力方向为负的预应力被组装的。
3.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:所述链条元件涉及销轴(1)、链板(2)和/或套筒(4)。
4.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:所述至少一个带有预应力地组装的链条元件在链条未受负载状态中具有一种偏离平直形状的外形。
5.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:链板(2)具有纵轴线(6′),其中,所述纵轴线(6′)在链条未受拉力负载的状态中是非平直的,特别是具有一种弯曲的形状。
6.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:销轴(1)或者套筒(4)具有纵轴线(5′),其中,所述纵轴线(5′)在链条未受拉力负载的状态中是非平直的,特别是具有一种弯曲的形状。
7.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:链板具有纵轴线(6′)和带有孔轴线(7)的、用于接纳销轴端部或者套筒端部的链板孔(3),其中,所述孔轴线(7)相对所述纵轴线(6′)或者链条的拉力方向(F)并非成直角地定向,而特别是倾斜地定向。
8.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:至少两个销轴(1)或者套筒(4)与两个链板(2)构成链条的一个链节,其中,销轴(1)或者套筒(4)在链条未受负载状态中分别具有面向其他销轴或者套筒的弯曲;其中,链板(2)在链条未受拉力负载的状态中分别具有背离其他链板的弯曲。
9.如前述权利要求之至少一项所述的链条,其特征在于:在链条受拉力负载的状态中,各链板(2)、特别是它们的纵轴线彼此平行定向;其中,在链条受拉力负载的状态中,各销轴(1)或者各套筒(4)、特别是它们的纵轴线彼此平行定向。
10.用于制造如权利要求1至9之任一项所述的链条的方法,其特征在于至少包括下述工艺步骤:
-由至少两个带有链板孔(3)的链板(2)和两个销轴(1)或者套筒(4)组合至少一个链节,其中
-所述链板(2)具有纵轴线(6),其中,所述纵轴线(6)在所述链板(2)未组装状态中是非平直的,特别是具有一种弯曲的形状,和/或
-所述链板(2)具有纵轴线(6)以及所述链板孔具有孔轴线(7),其中,所述孔轴线(7)相对所述纵轴线(6)或者相对链条的拉力方向(F)并非成直角地定向,而特别是倾斜地定向,和/或
-所述销轴(1)或者套筒(4)具有纵轴线(5),其中,所述纵轴线(5)在销轴(1)或者套筒(4)未组装状态中是非平直的,特别是具有一种弯曲的形状,
-由至少两个链节组合成链条,其中使用至少一个这样制成的链节。
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