DE102004013696A1

DE102004013696A1 - Drive chain has links mounted on bolts so that they can swivel with respect to each other, links having pointed ends which mesh with a drive wheel and flat sides, across which force is transferred in sections where chain is straight

Info

Publication number: DE102004013696A1
Application number: DE200410013696
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Twardzik; Gunther Weiglein
Original assignee: Rexroth Mecman GmbH
Current assignee: Aventics GmbH
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: DE102004013696B4

Abstract

The drive chain has links (3a, 3b) mounted on bolts (4a, 4b) so that they can swivel with respect to each other. They have pointed ends (7) which mesh with a drive wheel (1) and flat sides (6), across which force is transferred in sections where the chain is straight.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schubkette zur Kraftübertragung von mindestens einem Kettenrad eines Kettengetriebes, bestehend aus einer Vielzahl von Kettenelementen mit Durchbrüchen zur Aufnahme je einer Bolzenanordnung, um die Kettenelemente nach radialinnen verschwenkbar aneinanderzureihen.The The invention relates to a push chain for power transmission of at least one Sprocket of a chain transmission, consisting of a variety of Chain elements with openings for receiving each a bolt assembly to the chain elements after can be pivoted radially together.

Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Getriebetechnik. Bei Kettengetrieben erfolgt die Übertragung einer Antriebskraft von einem antreibenden Kettenrad zu mindestens einem weiteren getriebenen Kettenrad über einer distanzüberbrückende Kette. Dabei kann die Kette entweder als Zugmittel oder als Schubmittel funktionieren. Bei einer als Zugmittel ausgebildeten Kette zur Kraftübertragung ist diese auf Zug beansprucht, wogegen eine als Schubmittel ausgebildete Kette im Bereich des geraden Kettentrums auf Druck beansprucht ist.The Field of application of the present invention is the transmission technology. Chain transmissions are transmitted a driving force from a driving sprocket to at least one another driven sprocket a distance bridging chain. The chain can either as traction or as a pushing agent function. In a train designed as a chain for power transmission this is claimed to train, whereas one designed as a thrust Chain in the region of the straight chain center is subjected to pressure.

Aus dem "Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau" (20. Auflage, 2001, Seite G115) ist eine schubkraftbelastete Kette alternativ zur zugkraftbelasteten Kette offenbart. Als Beispiel wird hier ein sogenanntes Schubgliederband aufgeführt, welches als Ganzmetall- Keilriemen vorzugsweise Bestandteil eines stufenlosen Getriebes ist. Die einzelnen Kettenelemente dieser speziellen Schubkette werden im Wesentlichen auf Druck beansprucht.Out the "Dubbel Paperback for the Mechanical engineering "(20. Auflage, 2001, page G115) is a shear force loaded chain alternatively disclosed to zugkraftbelasteten chain. As an example, here is one so-called push belt listed, which as all-metal V-belt preferably part of a continuously variable transmission is. The individual chain elements of this special push chain are essentially stressed by pressure.

Aus der DE 101 37 939 A1 geht eine gattungsgemäße Schubkette hervor. Die zur Kraftübertragung zwischen Kettenrädern eines Kettengetriebes dienende Schubkette besteht aus mehreren aneinandergereihten Kettenelementen. Jedes Kettenelement weist zwei beabstandet voneinander angeordnete Durchbrüche auf. Die Durchbrüche dienen der Aufnahme je eines Rundbolzens, um die Kettenelemente miteinander zu verbinden, das heißt zu verketten. Im verketteten Zustand ist die Schubkette nach radialinnen verschwenkbar, um über ein Kettenrad zu laufen. Im Bereich des geraden, auf Schub beanspruchten Kettentrums lässt sich die Schubkette nicht weiter nach radialaußen verschwenken. Eine Blockierung tritt an dieser Stelle dadurch ein, dass die Kettenelemente über ihre Seitenbereiche aneinander zur Anlage kommen.From the DE 101 37 939 A1 is a generic push chain out. Serving for power transmission between sprockets of a chain drive chain thrust consists of several juxtaposed chain elements. Each chain element has two spaced openings arranged on each other. The breakthroughs serve to accommodate each round bolt to connect the chain elements together, that is to chain. In the chained state, the push chain is pivotable radially inward to run over a sprocket. In the area of the straight, loaded on thrust chain center, the push chain can not pivot further radially outward. Blocking occurs at this point in that the chain elements come to rest against one another via their side regions.

Im Umschlingungsbereich um das Kettenrad erfolgt die Kraftübertragung bei dieser bekannten Schubkette nicht mehr allein über die Kettenelemente, sondern über die Verbindungsbolzen der Kettenelemente, wie dies auch bei einer Rollenkette der Fall ist. Insbesondere bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Kettenrades entstehen laute Laufgeräusche, welche in speziellen Einsatzfällen – wie beispielsweise bei der Bühnenhebetechnik in Theatern – unerwünscht sind. Des weiteren verursacht der Übergang des Kraftflusses von Kettenglied zu Kettenglied im Bereich des geraden Kettentrums auf die Verbindungsbolzen im Umschlingungsbereich des Kettenrades bei höheren Geschwindigkeiten Vibrationen, die sich in einem ungleichförmigen Bewegungsablauf und einer mangelhaften verschleißverursachenden Laufruhe äußern.in the Wrap around the sprocket is the power transmission in this known push chain not alone on the Chain elements, but over the connecting bolts of the chain elements, as with a Roller chain is the case. Especially at high rotational speeds of the Kettenrades create loud running noise, which in special Applications - such as in the stage lift technology in theaters - are undesirable. Furthermore, the transition of the Power flow from chain link to chain link in the region of the straight Chain center on the connecting bolts in the wrap of the Sprocket at higher Speeds vibrations, resulting in a non-uniform movement and express a lack of wear-causing smoothness.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schubkette zur Kraftübertragung zwischen Kettenrädern eines Kettengliedes zu schaffen, welche zur Übertragung hoher Kräfte geeignet ist und sich auch bei hohen Laufgeschwindigkeiten durch geringe Laufgeräusche und Vibrationen auszeichnet.It Therefore, the object of the present invention is a push chain for power transmission between sprockets to provide a chain link, which is suitable for the transmission of high forces is and even at high speeds by low running noise and vibrations.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Schubkette gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Im Hinblick auf ein Kettengetriebe wird die Aufgabe durch Anspruch 9 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The The object is based on a push chain according to the preamble of claim 1 solved in conjunction with its characterizing features. In terms of to a chain transmission, the object is achieved by claim 9. The each referenced dependent claims give advantageous developments of the invention again.

Die Erfindung schließt im Hinblick auf eine Schubkette als Kraftübertragungsmittel die technische Lehre ein, dass deren Kettenelemente über einen Verzahnungsbereich nach An einer Zahnkette mit den Kettenrädern im Eingriff stehen, worüber die Kraftübertragung im Umschlingungsbereich des Kettenrades erfolgt, wogegen die Kraftübertragung im Bereich des geraden, auf Schub beanspruchten Kettentrums über den Seitenbereich benachbarter Kettenelemente erfolgt.The Invention includes with regard to a push chain as a power transmission means the technical Teach a that their chain elements over a toothed area After engaging a sprocket with the sprockets, what about the power transmission takes place in the wrap of the sprocket, whereas the power transmission in the area of the straight, stressed on thrust chain center on the Side area of adjacent chain elements takes place.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass aufgrund des allein durch Kettenelemente innerhalb der Schubkette übertragenen Kraftflusses und den Rückgriff auf die Zahnkettentechnologie ein äußerst geräusch- und vibrationsarmer Lauf des Kettengetriebes erzielt wird. So ist ein Einsatz insbesondere in geräuschsensiblen Umgebungen möglich.Of the Advantage of the invention is solution especially in that due to the alone by chain elements transferred within the push chain Power flow and recourse on the sprocket technology a very quiet and low-vibration run of the chain transmission is achieved. Such is a use in particular in noisy environments possible.

Vorzugsweise ist der Seitenbereich der Kettenelemente als eine durchgängige gerade und orthogonal zur Bewegungsrichtung des auf Schub beanspruchten Kettentrums ausgerichtete Anlagefläche ausgebildet. Dies Maßnahme gewährleistet eine einfache Formgebung der einzelnen Kettenelemente, was deren einfache Herstellung begünstigt und gewährleistet daneben auch eine zuverlässige Kraftübertragung von Kettenelement zu Kettenelement im Bereich des geraden, auf Schub beanspruchten Kettentrums.Preferably is the side area of the chain elements as a continuous straight and orthogonal to the direction of movement of the loaded on thrust Chain center aligned contact surface formed. This measure ensures a simple shape of the individual chain elements, what their easy production favors and guaranteed besides a reliable one power transmission from chain element to chain element in the area of the straight, on thrust claimed chain center.

Als weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorgeschlagen, dass mehrere Kettenelemente paketartig zusammengefasst sind. Denn die einzelnen Kettenelemente lassen sich in besonders einfacher Weise als Blechstanzteile herstellen, wobei durch deren paketartige Zusammenfassung die von Kettenelementpaket zu Kettenelementpaket übertragbaren Kräfte gesteigert werden können. Eine besonders günstige Bauform ergibt sich dadurch, dass zwei endseitig der Bolzenanordnung zueinander beabstandet durch eine Distanzhülse angeordnete Kettenelementpakete vorgesehen werden.As a further measure improving the invention it is proposed that a plurality of chain elements are combined in a packet-like manner. Because the individual chain elements can be produced in a particularly simple manner as sheet metal stampings provide, by their packet-like summary can be increased from chain element packet to chain element package transmitted forces. A particularly favorable design results from the fact that two end of the bolt assembly spaced from each other by a spacer sleeve arranged chain element packets are provided.

Im Hinblick auf eine weitere Steigerung der Laufruhe wird vorgeschlagen, dass die Kettenelemente mit den Kettenrädern über eine Evolventenverzahnung zusammenwirken. Eine Evolventenverzahnung hat sich wegen des gleichmäßigen Zahneingriffes als besonders laufruhefördernd erwiesen. Als eine weiter die Laufruhe verbessernde Maßnahme kann die Bolzenanordnung nach An eines Wiegegelenks ausgebildet werden. Das aus Profilzapfen und Wiegezapfen bestehende Wiegegelenk verursacht keine Reibung im Bereich der Bolzenanordnung, da sich beim Verschwenken der Schubkette der Wiegezapfen entsprechend auf dem Profilzapfen abrollt.in the With regard to a further increase in smoothness, it is proposed that the chain elements with the sprockets via an involute toothing interact. An involute toothing has become due to the uniform meshing as a particularly smooth running proved. As a further smoothness improving measure can the bolt assembly are formed according to on a cradle joint. Made of profiled and pivot pins existing cradle joint causes no friction in the area of the bolt arrangement, since during pivoting the push chain of the weighing pins accordingly rolls on the profiled pin.

Vorzugsweise ist der Rückenbereich der Kettenelemente konvex mit einem zur Achse des Kettenrades konzentrischen Radius gerundet. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass die Schubkette im Umschlingungsbereich um das Kettenrad eine im Wesentlichen glatte Fläche bildet, die ein Zusammenwirken mit Andruckrollen ermöglicht. Andruckrollen dienen der Vermeidung eines Überspringens oder Aufkletterns der Schubkette an der Verzahnung des Kettenrades im Bereich des Tangentenein- und Tangentenauslaufpunktes der Umschlingungswegstrecke um das Kettenrad. Vorzugsweise beträgt der Umschlingungswinkel der Schubkette um das antreibende Kettenrad bis zu 180°.Preferably is the back area the chain elements convex with a concentric to the axis of the sprocket Radius rounded. The advantage of this measure is that the push chain in the wrap around the sprocket in the Essentially smooth surface forms, which allows interaction with pressure rollers. Pressure rollers serve to avoid skipping or climbing the push chain on the teeth of the sprocket in the area of Tangent entry and tangent exit point of the looping path around the sprocket. Preferably, the wrap angle the push chain around the driving sprocket up to 180 °.

Als weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der gerade, auf Schub beanspruchte Kettentrum oder auch der nicht-kraftübertragene gerade Kettentrum mit einer ortsfesten Führungsschiene zur geradlinigen Führung des Kettentrums zusammenwirkt. Die Führungsschiene vermeidet als zusätzliche Sicherheitseinrichtung ein Ausknicken, insbesondere des auf Schub beanspruchten Kettentrums. Vorzugsweise weist die Führungsschiene einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, um die Kettenrückseite und die über die Kettenelemente hervorstehenden Endbereiche von Führungsbolzen zu umschließen. Die Führungsbolzen sind nahe der Kettenrückseite und achsparallel zur Bolzenanordnung in die Kettenelemente eingesetzt. Über die Rückenseite sowie die seitlichen Führungsbolzen wird eine spielarme formschlüssige Führung der Schubkette innerhalb der Führungsschiene gewährleistet.When further measure improving the invention is proposed that the straight, stressed on thrust chain center or the non-force transmitted Straight chain center with a stationary guide rail for straight lines guide the chain center cooperates. The guide rail avoids as additional Safety device buckling, in particular the on thrust claimed chain center. Preferably, the guide rail a substantially U-shaped Cross section on to the chain back and the above the chain elements projecting end portions of guide pins to enclose. The guide pins are near the chain back and used axially parallel to the bolt assembly in the chain elements. About the back page as well as the lateral guide pins is a low-backlash positive guide the push chain within the guide rail guaranteed.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further the invention improving measures will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures shown in more detail. It shows:

1 eine Seitenansicht eines Ausschnittes aus einem Kettengetriebe im Bereich eines antreibenden Kettenrads mit Schubkette, und 1 a side view of a section of a chain transmission in the range of a driving sprocket with push chain, and

2 einen Querschnitt durch die Schubkette nach 1 im Bereich des geraden Kettentrums. 2 a cross section through the push chain after 1 in the area of the straight chain.

Gemäß 1 besteht ein Kettengetriebe aus einem antreibenden Kettenrad 1, über welches eine Schubkette 2 verläuft. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Umschlingungswinkel der Schubkette 2 um das antreibende Kettenrad 90°. Die Schubkette 2 besteht aus einer Vielzahl einzelner Kettenelemente 3a, 3b. Jedes Kettenglied 3 weist zwei beabstandet zueinander angeordnete Durchbrüche zur Aufnahme je einer Bolzenanordnung 4a, 4b auf. Über die Bolzenanordnung 4 erfolgt eine Aneinanderreihung, d.h. Verkettung, der einzelnen Kettenelemente 3.According to 1 a chain transmission consists of a driving sprocket 1 over which a push chain 2 runs. In this embodiment, the wrap angle of the push chain 2 around the driving sprocket 90 °. The push chain 2 consists of a large number of individual chain elements 3a . 3b , Each chain link 3 has two mutually spaced openings for receiving a respective bolt arrangement 4a . 4b on. About the bolt arrangement 4 a stringing together, ie chaining, the individual chain elements 3 ,

Die Kraftübertragung im Bereich des geraden, auf Schub beanspruchten Kettentrums 5 erfolgt über den Seitenbereich 6 benachbarter Kettenelemente 3.The power transmission in the area of the straight, stressed on thrust chain 5 takes place via the page area 6 adjacent chain elements 3 ,

Dem gegenüber erfolgt die Kraftübertragung im Umschlingungsbereich des Kettenrades 1 über einen an den Kettenelementen 3 ausgebildeten und nach radialinnen gerichteten Verzahnungsbereich 7. Insoweit ist die Schubkette 2 nach Art einer Zahnkette ausgebildet. Der Eingriff zum antreibenden Kettenrad 1 erfolgt über eine Evolventenverzahnung.In contrast, the power transmission takes place in the wrap of the sprocket 1 about one on the chain elements 3 trained and radially inward gear area 7 , In that regard, the push chain 2 designed in the manner of a toothed chain. The intervention to the driving sprocket 1 via an involute toothing.

Die Bolzenanordnung 4 ist nach Art eines Wiegegelenks ausgebildet. Der Seitenbereich 6 der Kettenelemente 3 ist als durchgängig gerade und orthogonal zur Bewegungsrichtung der auf Schub beanspruchten Kettentrums 5 ausgerichtete Anlagefläche geformt. Die Bolzenanordnung 4 und die Kettenelemente 3 bestehen bei diesem Ausführungsbeispiel aus Stahl.The bolt arrangement 4 is designed like a cradle joint. The page area 6 the chain elements 3 is consistently straight and orthogonal to the direction of movement of the chain drive stressed on thrust 5 shaped bearing surface. The bolt arrangement 4 and the chain elements 3 consist in this embodiment of steel.

Zur Vermeidung eines Überspringens oder Aufkletterns der Schubkette 2 an der Verzahnung des Kettenrades ist die Kettenrückseite im Bereich zwischen Tangentenein- und Tangentenauslaufpunkt der Umschlingungswegstrecke um das Kettenrad 1 über mit dem Rückenbereich 8 der Kettenelemente 3 in Kontakt kommende glatte Andruckrollen 9a und 9b gestützt. Um einen vibrationsfreien Lauf der Andruckrollen 9a und 9b an der Schubkette 2 zu gewährleisten, ist der Rückenbereich 8 der Kettenelemente 3 konvex mit einem zur Achse des Kettenrades 1 konzentrischen Radius gerundet.To avoid skipping or climbing the push chain 2 At the teeth of the sprocket, the back of the chain is in the area between Tangentenein- and tangent outlet point of Umschlingungswegstrecke to the sprocket 1 over with the back area 8th the chain elements 3 coming in contact smooth pressure rollers 9a and 9b supported. For a vibration-free running of the pressure rollers 9a and 9b at the push chain 2 to ensure is the back area 8th the chain elements 3 convex with one to the axis of the sprocket 1 rounded concentric radius.

Zur Vermeidung eines Ausknickens des geraden, auf Schub beanspruchten Kettentrums 5 der Schubkette 2 ist eine Führungsschiene 10 vorgesehen, welche ortsfest fixiert ist. Die Führungsschiene 10 gewährleistet eine geradlinige Führung des Kettentrums 5.To avoid kinking of the straight, stressed on thrust chain 5 the push chain 2 is a guide rail 10 provided, which is fixed in place. The guide rail 10 ensures a linear guidance of the chain 5 ,

Gemäß 2 weist die Führungsschiene 10 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Die Führungsschiene 10 umschließt die Kettenrückseite sowie die über die Kettenelemente 3 hervorstehenden Endbereiche von Führungsbolzen 11. Die Führungsschiene 10 läuft schenkelseitig in einen nach innen gebogenen Randbereich aus. Insgesamt bildet die Führungsschiene 10 eine spielarme, formschlüssige Führung im Zusammenwirken mit dem Rückenbereich der Schubkette 2 und den Führungsbolzen 11.According to 2 has the guide rail 10 a substantially U-shaped cross section. The guide rail 10 encloses the back of the chain as well as the chain elements 3 protruding end portions of guide pins 11 , The guide rail 10 runs on the thigh side in an inwardly curved edge region. Overall, the guide rail forms 10 a low-back, positive guidance in cooperation with the back region of the push chain 2 and the guide pin 11 ,

Zur Erhöhung der Belastbarkeit der Schubkette 2 sind mehrere Kettenelemente 3, 3', paketartig zusammengefasst. Je ein solches Kettenelementpaket ist beidseits der Bolzenanordnung 4 platziert. Die Beabstandung beider Kettenelementpakete erfolgt über eine dazwischen angeordnete Distanzhülse 12.To increase the load capacity of the push chain 2 are several chain elements 3 . 3 ' , summarized in a package. Each such chain element package is on both sides of the bolt assembly 4 placed. The spacing of the two chain element packets takes place via a spacer sleeve arranged therebetween 12 ,

11: KettenradSprocket
22: Schubkettepush chain
33: Kettenelementchain element
44: Bolzenanordnungbolt arrangement
55: Kettentrumchain run
66: Seitenbereichpage range
77: Verzahnungsbereichtoothed area
88th: Rückenbereichback
99: Andruckrollepinch
1010: Führungsschieneguide rail
1111: Führungsbolzenguide pins
1212: DistanzhülseStand Off

Claims

Push chain for power transmission of at least one sprocket of a chain transmission, consisting of a plurality of chain elements ( 3a . 3b ) with openings for receiving a respective bolt arrangement ( 4a . 4b ) to the chain elements ( 3 ) to be arranged so as to be pivotable radially inwards, characterized in that the chain elements ( 3 ) over a gearing area ( 7 ) in the manner of a toothed chain with the sprockets ( 1 ) are engaged, about which the power transmission in the wrap of the sprocket ( 1 ), whereas the transmission of force in the region of the straight, stressed on thrust chain center ( 5 ) over the page area ( 6 ) of adjacent chain elements ( 3 ) he follows.

Thrust chain according to claim 1, characterized in that the side area ( 6 ) of the chain elements ( 3 ) as a consistently straight and orthogonal to the direction of movement of the claimed on thrust chain center ( 5 ) aligned contact surface is formed.

Push chain according to claim 1 or 2, characterized in that to increase the transferable forces several chain elements ( 3 . 3 ' ) are summarized in a packet.

Push chain according to claim 3, characterized in that two ends of the bolt arrangement ( 4 ) and spaced apart by a spacer sleeve ( 12 ) arranged chain element packets are provided ( 2 ).

Push chain according to claim 1, characterized in that the chain elements ( 3 ) with the sprocket ( 1 ) interact via an involute toothing.

Push chain according to claim 1, characterized in that the bolt arrangement ( 4 ) is designed in the manner of a rocker joint.

Push chain according to claim 1, characterized in that the back region ( 8th ) of the chain elements ( 3 ) convex with one to the axis of the sprocket ( 1 ) concentric radius is rounded.

Push chain according to claim 1, characterized in that the bolt arrangement ( 4 ) and the chain elements ( 3 ) consist of steel.

Chain transmission with a push chain ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the push chain ( 2 ) around the driving sprocket ( 1 ) with a wrap angle of up to 180 °.

Chain transmission according to claim 9, characterized in that in order to avoid skipping or climbing the push chain ( 2 ) on the toothing of the Ketterades ( 1 ) the back of the chain in the area between Tangentenein- and tangent exit point of the looping distance to the sprocket ( 1 ) over with the back area ( 8th ) of the chain elements ( 3 ) coming in contact smooth pressure rollers ( 9a . 9b ) is supported.

Chain transmission according to claim 9 or 10, characterized in that to avoid buckling of the straight, stressed on thrust chain center ( 5 ) a stationary guide rail cooperating therewith ( 10 ) for the linear guidance of the chain center ( 5 ) is provided.

Chain transmission according to claim 9 or 10, characterized in that the guide rail ( 10 ) has a substantially U-shaped cross section around the back of the chain and the chain elements ( 3 ) projecting end portions of guide pins ( 11 ) to enclose.