DE102004028901B4

DE102004028901B4 - Kettenschloss

Info

Publication number: DE102004028901B4
Application number: DE102004028901.8A
Authority: DE
Inventors: Dr. Benecke Rainer; Thorsten Wirtz; Jürgen Berghoff; Franz Roling
Original assignee: Theile JD GmbH and Co KG; JD Theile GmbH and Co KG
Current assignee: Theile JD GmbH and Co KG; JD Theile GmbH and Co KG
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: GB2415235A; US7024849B2; PL375520A1; CN1712753A; AU2005202564A1; PL209705B1; US20050274102A1; GB0511695D0; GB2415235B; DE102004028901A1; AU2005202564B2; CN100470083C

Abstract

Kettenschloss für hochfeste Stahlketten mit zwei gleichen, in drehsymmetrischer Anordnung zueinander in Längsrichtung zusammenfügbaren, einen Längssteg (3) mit beidendig daran angeschlossenen Bogenabschnitten (4, 5) aufweisenden Schlossteilen (2, 2'), wobei den beiden Bogenabschnitten (4, 5) jedes Schlossteils (2, 2') jeweils eines von zwei komplementär zueinander ausgebildeten Kupplungsgliedern zugeordnet ist, von denen das eine als der Längserstreckung des Schlossteils (2, 2') folgender Verriegelungssteg (6, 6') und das andere als Stegaufnahme (15) ausgebildet sind und der in die Stegaufnahme (15) des einen Schlossteils (2) eingreifende Verriegelungssteg (6') des anderen Schlossteils (2') mit seiner durch den in Fügerichtung stirnseitigen Abschluss gebildeten Kupplungsfläche (9') an der komplementären Kupplungsfläche (17) der Stegaufnahme (15) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsflächen (9, 17) einen Kupplungsflächenabschnitt (12, 18) definierter Breite umfassen, der in Fügerichtung weisend ein gerader, sich rechtwinklig zur Längserstreckung des Verriegelungssteges (6, 6') bzw. der Stegaufnahme (15) erstreckender Abschnitt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kettenschloss für hochfeste Stahlketten mit zwei gleichen, in drehsymmetrischer Anordnung zueinander in Längsrichtung zusammenfügbaren, einen Längssteg mit beidendig daran angeschlossenen Bogenabschnitten aufweisenden Schlossteilen, wobei den beiden Bogenabschnitten jedes Schlossteils jeweils eines von zwei komplementär zueinander ausgebildeten Kupplungsgliedern zugeordnet ist, von denen das eine als der Längserstreckung des Schlossteils folgender Verriegelungssteg und das andere als Stegaufnahme ausgebildet sind und der in die Stegaufnahme des einen Schlossteils eingreifende Verriegelungssteg des anderen Schlossteils mit seiner durch den in Fügerichtung stirnseitigen Abschluss gebildeten Kupplungsfläche an der komplementären Kupplungsfläche der Stegaufnahme anliegt.
Hochfeste Stahlketten werden u. a. im untertägigen Bergbau, etwa als Kettenkratzförderer eingesetzt. Derartige Stahlketten bestehen aus einzelnen, ineinander eingehängten und verschweißten Kettengliedern. Zum Öffnen und Schließen einer solchen Stahlkette verfügt diese über ein Kettenschloss. Ein auch als Blockschloss für eine solche Kette angesprochenes Kettenschloss mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus DE 298 11 332 U1 bekannt. Als Kupplungslieder zum Verbinden der beiden Schlossteile zur Ausbildung des Kettenschlosses dienen ein Verriegelungssteg und eine Stegaufnahme. Der Verriegelungssteg und entsprechend die Stegaufnahme weisen eine jeweils in Fügerichtung der beiden Schlossteile weisende mit gleich bleibendem Radius gekrümmte und daher sichelförmige Kupplungsfläche auf. Bei einer Zugbeanspruchung der in ein solches Kettenschloss eingehängten Kettenglieder verriegeln sich die jeweils zusammenwirkenden Kupplungsglieder der beiden Schlossteile selbsttätig. Zur Aufnahme von Querkräften tragen die Kupplungsflächen der Verriegelungsstege zusätzlich einen Hinterschnitt ausbildenden Vorsprung, dessen Kupplungsfläche gleichermaßen mit gleich bleibendem Radius gerundet ist. Die komplementär zu dem Verriegelungssteg zu seiner Aufnahme ausgebildete Stegaufnahme des anderen Schlossteils weist zur Aufnahme des Vorsprunges eine entsprechend dimensionierte Tasche auf. Wesentlich für eine bestimmungsgemäße Belastbarkeit des Kettenschlosses ist, dass die Kupplungsflächen der Verriegelungsstege an den komplementären Kupplungsflächen der Stegaufnahmen des jeweilig anderen Schlossteils anliegen. Zum Fixieren der beiden zusammengefügten Schlossteile in der Längs- bzw. Fügerichtung dienen Sicherungsstifte, die in einander ergänzende Bohrungen der zusammengefügten Schlossteile im Bereich der Bogenabschnitte angeordnet sind.
Blockschlösser der vorgenannten Art haben sich in der Praxis aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit und auch aufgrund ihrer hohen Zugbelastbarkeit bewährt. Gleichwohl wäre es wünschenswert, wenn die Dauerfestigkeit eines solchen Kettenschlosses zum Erhöhen der Standzeit verbessert werden könnte, ohne zu diesem Zweck das Kettenschloss bzw. seine Längsstege und seine Bogenabschnitte mit größerer Materialstärke ausbilden zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Kettenschloss gelöst, bei dem die Kupplungsflächen einen Kupplungsflächenabschnitt definierter Breite umfassen, der in Fügerichtung weisend ein gerader, sich rechtwinklig zur Längserstreckung des Verriegelungssteges bzw. der Stegaufnahme erstreckender Abschnitt ist.
Bei diesem Kettenschloss verfügen die beiden, bei geschlossenem Kettenschloss aneinander liegenden Kupplungsflächen der beiden Schlossteile jeweils über einen Kupplungsflächenabschnitt, der gerade ist. Dieser gerade Kupplungsflächenabschnitt kann über zwei mit definiertem Radius gekrümmte Kupplungsflächenübergangsabschnitte an die beiden Seitenflächen des Verriegelungssteges bzw. der Stegaufnahme angeschlossen sein. Gleichfalls ist es möglich, dass durch den vorbeschriebenen Kupplungsflächenabschnitt die gesamte Kupplungsfläche gebildet wird. Es hat sich überraschend gezeigt, dass durch das Vorsehen von Kupplungsflächen mit einem derartigen, geraden Kupplungsflächenabschnitt, der quer zur Fügerichtung der beiden Schlossteile verläuft, die Dauerfestigkeit nicht unerheblich gesteigert werden kann. Das Ergebnis ist überraschend, da die einer Kraftübertragung dienende Kupplungsfläche als solche infolge der geraden Kupplungsflächenabschnitte kleiner ist als die Kupplungsfläche eines Verriegelungssteges, der wie beim vorbekannten Stand der Technik eine gleichmäßige Krümmung aufweist. Aus diesem Grunde war zunächst zu vermuten, dass sich eine Reduzierung der zur Verfügung stehenden Kupplungsfläche nachteilig auf die Zugbeanspruchung und die Dauerfestigkeit auswirken würde. Entschieden vergrößert sind bei dem beanspruchten Kettenschloss gegenüber dem eingangs gewürdigten vorbekannten Stand der Technik dagegen die Flächenanteile der Kupplungsfläche, die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Fügerichtung orientiert sind.
Die Breite des geraden, quer zur Fügerichtung orientierten Kupplungsflächenabschnittes ist an die Größe des Kettenschlosses sowie an den Radius der vorzugsweise daran anschließenden Kupplungsflächenübergangsabschnitte angepasst und beträgt beispielsweise bei einer 34'iger Kette mehr als 3 mm, etwa 5 mm. Bei Kettenschlössern mit einer kleineren Normierung ist der gerade, quer zur Fügerichtung orientierte Kupplungsflächenabschnitt entsprechend schmaler ausgebildet, dieser kann beispielsweise nur 1 mm oder auch weniger betragen. Entsprechend breit können die Kupplungsflächenabschnitte bei Kettenschlössern einer größeren Normierung ausgebildet sein.
Zum Auffangen von Querkräften können die Kupplungsflächen der Verriegelungsstege einen hinterschnittenen Vorsprung und die Stegaufnahmen eine entsprechende Tasche zur Aufnahme des Vorsprunges aufweisen. Die Vorsprünge der Verriegelungsstege erstrecken sich zweckmäßigerweise lediglich in Fügerichtung, können sich jedoch auch bis in die Seitenflächen hinein erstrecken.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
1: ein aus zwei Schlossteilen gebildetes geöffnetes Kettenschloss in einer perspektivischen Ansicht nach Art einer Explosionsdarstellung,
2a, 2b: eine Seitenansicht (2a) und eine Draufsicht (2b) auf das untere Schlossteil der 1 und
3: eine Seitenansicht des durch Zusammenfügen der beiden Schlossteile der 1 gebildeten Kettenschlosses.
Ein Kettenschloss 1 für eine in den Figuren nicht näher dargestellte hochfeste Stahlkette besteht aus zwei Schlossteilen 2, 2'. Die beiden Schlossteile 2, 2' sind bezüglich ihrer wesentlichen und nachfolgend beschriebenen Merkmale identisch aufgebaut und in 1 zum Ausbilden des Kettenschlosses drehsymmetrisch in Fügerichtung zueinander angeordnet. Im Folgenden ist zunächst das Schlossteil 2 näher beschrieben; das Schlossteil 2' ist entsprechend aufgebaut.
Das Schlossteil 2 verfügt über einen Längssteg 3, an dem beidendig jeweils ein Bogenabschnitt 4, 5 angeschlossen ist. Die Bogenabschnitte 4, 5 verfügen über Kupplungsglieder, mit denen das Schlossteil 2 mit dem Schlossteil 2' verbindbar ist. Die Kupplungsglieder der Bogenabschnitte 4, 5 sind komplementär zueinander ausgebildet. Das Bogenstück 4 trägt als Kupplungsglied einen Verriegelungssteg 6, dessen Längserstreckung der Längserstreckung des Schlossteils 2 folgt. Der Verriegelungssteg ist gebildet durch zwei Seitenflächen 7, 8, die mit geringem Winkel, beispielsweise mit 4° in Richtung zur Außenseite des Bogenabschnitts 4 hin aufeinander zulaufen. An die geraden Seitenflächen 7, 8 schließt zum freien Ende des Verriegelungssteges 6 hin eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnete Kupplungsfläche an. Im Bereich der Kupplungsfläche 9 weist der Verriegelungssteg 6 einen in Richtung der Längserstreckung des Schlossteils 2 und somit in Fügerichtung vorspringenden, einen Hinterschnitt 10 ausbildenden Vorsprung auf. Die Kupplungsfläche 9 ist somit durch die zur Außenseite des Bogenabschnitts 4 weisende Fläche des Verriegelungssteges 6 mit dem Vorsprung 11 und dem Hinter-schnitt 10 gebildet. Die Kupplungsfläche 9 selbst umfasst einen geraden, ungekrümmten, rechtwinklig zur Längserstreckung des Schlossteiles 2 verlaufenden Kupplungsflächenabschnitt 12. Verbunden ist der Kupplungsflächenabschnitt 12 mit den Seitenflächen 7, 8 durch mit definiertem Radius gekrümmte Kupplungsflächenübergangsabschnitte 13, 14. Die Kupplungsfläche 9 weist diese Merkmale sowohl im Bereich des Vorsprunges 11 als auch im Bereich des Hinterschnittes 10 auf.
Der Bogenabschnitt 5 trägt als Kupplungsglied eine Stegaufnahme 15, die komplementär ausgebildet ist zu dem vorbeschriebenen Verriegelungssteg 6, so dass der Verriegelungssteg 6' des Schlossteils 2' darin aufgenommen werden kann. Die Stegaufnahme 15 verfügt daher auch über eine Tasche 16 zur Aufnahme des Vorsprunges 11' des Verriegelungssteges 6' des Schlossteils 2'. Die zur Außenseite des Bogenabschnitts 5 weisende Innenwandfläche der Stegaufnahme 5 ist komplementär zu der Kupplungsfläche 9 bzw. der Kupplungsfläche 9' des Schlossteils 2' ausgebildet. Der in die Stegaufnahme 15 eingesetzte Verriegelungssteg 6' des Schlossteils 2' Liegt sodann mit seiner Kupplungsfläche 9' an der komplementären Kupplungsfläche sowie mit seinen Seitenflächen an den Innenwandflächen der Stegaufnahme 15 an. Daher weist auch die Stegaufnahme 15 zusammen mit ihrer Tasche 16 eine Kupplungsfläche 17 mit einem geraden, ungekrümmten, rechtwinklig zur Längserstreckung der Stegaufnahme 15 verlaufenden Kupplungsflächenabschnitt (vgl. 2b) auf. Die Seitenflächen 19, 20 der Stegaufnahme 15 sind ebenfalls mit demselben Verjüngungswinkel zur Außenseite des Bogenabschnitts 5 hin zulaufend verjüngt, in der die Seitenflächen 7, 8 des Verriegelungssteges 6 bzw. 6' verjüngt sind.
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel tragen die Schlossteile 2, 2' jeweils einen Mittenstegansatz 21, 21'. Der Mittenstegansatz 21 verfügt über einen in Richtung des Vorsprunges 11 des Verriegelungssteges 6 weisenden Vorsprung 22 im Bereich seines oberen Abschlusses auf, durch den ein Hinterschnitt 23 gebildet ist. Die Tiefe des Hinterschnittes 23 entspricht der Tiefe des Hinterschnittes 10 des Verriegelungssteges 6. Der Mittenstegansatz 21' ist entsprechend konzipiert, so dass der Vorsprung 22' des Mittenstegansatzes 21' in den Hinterschnitt 23 des Mittenstegansatzes 21 beim Zusammenfügen der beiden Schlossteile 2, 2' eingreift.
Zum Sichern der beiden miteinander verbundenen Schlossteile 2, 2' dienen zwei Federhülsen F als Sicherungselements, die in einander ergänzende Bohrungen 24, 24' im Bereich der Trennflächen des durch die beiden Mittenstegansätze 21, 21' gebildeten Mittensteges 25 angeordnet sind. Die Anordnung der beiden Bohrungen 24, 24' im Bereich des Mittensteges 25 hat zum Vorteil, dass die Federhülsen F auch bei in das Kettenschloss 1 eingehängten Kettengliedern jederzeit ohne weiteres zugänglich sind. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Bohrungen 24, 24' zum Aufnehmen jeweils einer Federhülse F vorgesehen. Die Bohrungen 24, 24' zum Aufnehmen jeweils einer Federhülse sind eingebracht in den Mittensteg 25 im Bereich einer sich in Fügerichtung der beiden Schlossteile 2, 2' erstreckenden Trennfläche. Demzufolge sind die Bohrungen 24, 24' durch jeweils zwei in je einen Mittenstegansatz 21 bzw. 21' eingebrachte Aussparungen 26, 26' gebildet. Da die beiden Schlossteile 2, 2' durch das klauenartige Eingreifen der Vorsprünge 22, 22' der Mittenstegansätze 21, 21' in den jeweilig gebildeten Hinterschnitt 23 sowie durch Eingreifen der Vorspringe 11, 11' der Verriegelungsstege 6, 6' in die Taschen 16 der Stegaufnahmen 15 in Querrichtung formschlüssig verbunden sind, brauchen die Bohrungen 24, 24' die Mittenstegansätze 21, 21' oder Teile davon nicht dergestalt ausgebildet sein, damit durch das oder die Sicherungselemente zusätzlich Querkräfte aufgenommen werden müssen.
Anstelle des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels, bei dem zwei Bohrungen 24, 24', jeweils zur Aufnahme einer Federhülse vorgesehen sind, ist es zum Sichern der beiden zusammengefügten Schlossteile 2, 2' gleichermaßen ausreichend, im Bereich des Mittensteges 25 auch lediglich ein einziges Sicherungselement anzuordnen bzw. im Bereich des Mittensteges 25 nur eine Bohrung der vorbeschriebenen Art vorzusehen.
Bezugszeichenliste

1: Kettenschloss
2, 2': Schlossteil
3: Längssteg
4: Bogenabschnitt
5: Bogenabschnitt
6, 6': Verriegelungssteg
7: Seitenfläche
8: Seitenfläche
9, 9': Kupplungsfläche
10: Hinterschnitt
11, 11': Vorsprung
12: Gerader Kupplungsflächenabschnitt
13: Kupplungsflächenübergangsabschnitt
14: Kupplungsflächenübergangsabschnitt
15: Stegaufnahme
16: Tasche
17: Kupplungsfläche
18: Kupplungsflächenabschnitt
19: Seitenfläche
20: Seitenfläche
21, 21': Mittenstegansatz
22, 22': Vorsprung
23: Hinterschnitt
24, 24': Bohrung für Sicherungselement
25: Mittensteg
26, 26': Aussparung
F: Federhülse als Sicherungselement

Claims

Kettenschloss für hochfeste Stahlketten mit zwei gleichen, in drehsymmetrischer Anordnung zueinander in Längsrichtung zusammenfügbaren, einen Längssteg (3) mit beidendig daran angeschlossenen Bogenabschnitten (4, 5) aufweisenden Schlossteilen (2, 2'), wobei den beiden Bogenabschnitten (4, 5) jedes Schlossteils (2, 2') jeweils eines von zwei komplementär zueinander ausgebildeten Kupplungsgliedern zugeordnet ist, von denen das eine als der Längserstreckung des Schlossteils (2, 2') folgender Verriegelungssteg (6, 6') und das andere als Stegaufnahme (15) ausgebildet sind und der in die Stegaufnahme (15) des einen Schlossteils (2) eingreifende Verriegelungssteg (6') des anderen Schlossteils (2') mit seiner durch den in Fügerichtung stirnseitigen Abschluss gebildeten Kupplungsfläche (9') an der komplementären Kupplungsfläche (17) der Stegaufnahme (15) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsflächen (9, 17) einen Kupplungsflächenabschnitt (12, 18) definierter Breite umfassen, der in Fügerichtung weisend ein gerader, sich rechtwinklig zur Längserstreckung des Verriegelungssteges (6, 6') bzw. der Stegaufnahme (15) erstreckender Abschnitt ist.
Kettenschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den ungekrümmten Kupplungsflächenabschnitt (12, 18) zu beiden Seiten ein Übergangsabschnitt (13, 14) zum Anschließen des Kupplungsflächenabschnittes (12, 18) an die Seitenflächen (7, 8; 19, 20) des Verriegelungssteges (6, 6') bzw. der Stegaufnahme (15) anschließt.
Kettenschloss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsflächenübergangsabschnitte (13, 14) gekrümmt sind.
Kettenschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsfläche (9) des Verriegelungssteges (6, 6') einen in Fügerichtung weisenden, einen Hinterschnitt (10) ausbildenden Vorsprung (11) umfasst und die Stegaufnahme (15) eine Tasche (16) zur Aufnahme des Vorsprunges (11) des Verriegelungssteges (6') des anderen Schlossteils (2') aufweist.
Kettenschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenschloss (1) durch zumindest ein in eine in beide Schlossteile (2, 2') eingreifende Bohrung (24, 24') eingesetztes Sicherungselement (F) gesichert ist, wobei die zumindest eine Bohrung (24, 24') zum Aufnehmen des wenigstens einen Sicherungselementes (F) im Bereich eines Mittensteges (25) angeordnet ist.
Kettenschloss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung zur Aufnahme des Sicherungselements (F) im Bereich einer durch die beiden Mittenstegansätze (21, 21') gebildete, sich in Fügerichtung erstreckende Trennfläche oder erstreckenden Trennflächenabschnitt des Mittensteges (25) angeordnet ist, wobei jedes Schlossteil (2, 2') eine Aussparung (26, 26') als Teil einer sich durch die beiden in die Mittenstegeinsätze (21, 21') eingebrachten Aussparungen (26, 26') ergänzenden Bohrung (24, 24') aufweist.
Kettenschloss nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittensteg (25) in wenigstens einem Abschnitt in Querrichtung zur Ebene des Kettenschlosses (1) geteilt ist, so dass der Mittenstegansatz (26, 26') jedes Schlossteils (2, 2') eine in Längsrichtung weisende Kupplungsfläche aufweist.
Kettenschloss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mittenstegansatz (21, 21') im Bereich seines freien Endes einen in Fügerichtung weisenden, einen Hinterschnitt (23) bildenden, klauenartigen Vorsprung (22) aufweist.
Kettenschloss nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenschloss durch zwei Federhülsen (F) als Sicherungselemente gesichert ist.