-
Die
Erfindung betrifft eine Gelenkkette, insbesondere als Transport-
und Antriebsmittel für
Produktionsanlagen, umfassend aufeinanderfolgend angeordnete Innen-
und Außenglieder,
die durch ein einen Lagerbolzen und eine Lagerhülse umfassendes Kettenlager
relativ zueinander um eine Lagerachse verschwenkbar sind.
-
Derartige
Gelenkketten sind aus dem Stand der Technik bekannt.
-
Damit
eine derartige Gelenkkette bei ungünstigen Umgebungsverhältnissen
langlebig zum Einsatz kommen kann, ist eine gute Schmierung speziell
im Bereich des Kettenlagers erforderlich.
-
Bei
den bislang bekannten Gelenkketten kann dies nicht gewährleistet
werden.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkkette der
gattungsgemäßen Art derart
zu verbessern, daß das
Kettenlager auch bei ungünstigen
Umgebungsbedingungen eine ausreichende Schmierung erfährt.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer Gelenkkette der eingangs beschriebenen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß das
Kettenlager mindestens eine zwischen dem Lagerbolzen und der Lagerhülse wirksame
Gleitbüchse
aus einem graphitischen Werkstoff aufweist.
-
Das
Vorsehen einer derartigen Gleitbuchse aus einem graphitischen Werkstoff
hat den großen Vorteil,
daß dadurch
eine auch bei ungünstigen
Betriebsbedingungen zuverlässige
Schmierung im Bereich des Kettenlagers gewährleistet ist.
-
Damit
ist eine Schmierung mit Ölen
oder Fetten zwischen dem Lagerbolzen und der Lagerhülse im wesentlichen überflüssig.
-
Insbesondere
ist damit im Hochtemperaturbereich, das heißt in einem Temperaturbereich
oberhalb von 200°C
und/oder im Zusammenhang mit dem Einsatz von Lösungsmitteln oder Lacken, eine
ausreichende Schmierung des Kettenlagers gewährleistet, im Gegensatz zu
den bekannten Gelenkketten, die bei derartigen Umgebungsbedingungen
nicht mehr eingesetzt werden können,
da Schmiermittel verdunstet oder verbrennt oder durch Lacke oder
Lösungsmittel
gelöst
und somit nicht mehr zur Schmierung zur Verfügung steht.
-
Außerdem wird
erfindungsgemäß eine durch Mangelschmierung
bedingte Korrosion, die in der Regel frühzeitig zur Längung und
letztendlich zur Zerstörung
der Gelenkkette führt,
vermieden.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung erreicht
dagegen eine Verlängerung
der Lebensdauer der Gelenkkette, so daß selbst eine Gelenkkette aus
Stahl mit minimaler Schmierung eine lange Lebensdauer aufweist.
-
Bei
einer derartigen Gelenkkette aus Stahl ist beispielsweise lediglich
oberflächlich
eine minimale Nachschmierung erforderlich, um zu erreichen, daß die Lagerhülsen auf
Kettenrädern
mit der notwendigen Schmierung laufen, wodurch der Schmiermittelbedarf
erheblich gesenkt wird.
-
Die
mindestens eine Gleitbüchse
könnte
bei der erfindungsgemäßen Lösung prinzipiell
entweder sowohl gegenüber
der Lagerhülse
als auch dem Lagerbolzen drehbar sein.
-
Es
ist aber auch denkbar, die Gleitbüchse fest auf dem Lagerbolzen
anzuordnen.
-
Eine
konstruktiv besonders zweckmäßige Lösung sieht
vor, daß die
mindestens eine Gleitbüchse
drehfest in der Lagerhülse
angeordnet ist und somit die den Lagerbolzen aufnehmende Lagerfläche der
Gleitbüchse
den Lagerbolzen drehbar lagert.
-
Zur
Fixierung der Gleitbüchse
in der Lagerhülse
ist vorzugsweise vorgesehen, daß die
mindestens eine Gleitbüchse
durch Einschrumpfen in der Lagerhülse drehfest gelagert ist.
-
Um
außerdem
eine Führung
der Außenglieder
relativ zu den Innengliedern zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen,
daß die
mindestens eine Gleitbüchse über mindestens
eine Stirnseite der Lagerhülse übersteht
und eine Gleitfläche
für das
jeweilige Außenglied
bildet, die quer zur Lagerachse verläuft.
-
Damit
läßt sich
auch das jeweils an dem Innenglied geführte Außenglied exakt zu diesem über die
Gleitbüchse
führen
und somit nicht nur eine im wesentlichen schmierungsfreie Lagerung
zwischen der Lagerhülse
und dem Lagerbolzen radial zur Lagerachse sondern auch eine im wesentlichen schmierungsfreie
Lagerung zwischen dem jeweiligen Innenglied und dem jeweiligen Außenglied
in Richtung der Lagerachse erreichen.
-
Um
eine möglichst
langlebige, in Richtung der Lagerachse wirkende Gleitführung zu
erhalten ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Gleitfläche um die
Lagerachse umlaufend ausgebildet ist.
-
Die
Gleitfläche
könnte
beispielsweise durch einen Fortsatz der Gleitbüchse gebildet sein.
-
Konstruktiv
besonders einfach ist es jedoch, wenn die Gleitfläche durch
eine Stirnfläche
der Gleitbüchse
gebildet ist.
-
Im
Zusammenhang mit dem bisherigen Ausführungsbeispiel wurde lediglich
von mindestens einer Gleitbüchse
ausgegangen.
-
Damit
müßte eine
derartige Gleitbüchse
in Richtung der Lagerachse eine relativ große Ausdehnung aufweisen.
-
Um
die Gleitbüchsen
jedoch einfacher und insbesondere kostengünstiger herzustellen, ist vorzugsweise
vorgesehen, daß in
der Lagerhülse
in Richtung der Lagerachse aufeinanderfolgend zwei Gleitbüchsen angeordnet
sind.
-
Es
besteht aber auch die Möglichkeit,
mehr als zwei in Richtung der Lagerachse aufeinanderfolgende Gleitbüchsen einzusetzen.
-
Zur
optimalen Führung
des jeweiligen Außengliedes
relativ zum jeweiligen Innenglied ist daher vorgesehen, daß jede außenliegende
Gleitbüchse
eine im Abstand von der entsprechenden Stirnseite der Lagerhülse angeordnete
Gleitfläche
bildet, so daß dadurch
eine Führung
der Außenglieder
relativ zu den Innengliedern in beiden Richtungen längs der Lagerachse
möglich
ist.
-
Prinzipiell
könnten
die in Richtung der Lagerachse aufeinanderfolgenden Gleitbüchsen aneinander
anliegend angeordnet sein.
-
Um
jedoch Gleitbüchsen
einsetzen zu können,
die in Richtung der Lagerachse eine nicht allzu große Ausdehnung
aufweisen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die in der Lagerhülse angeordneten Gleitbüchsen in
Richtung der Lagerachse einen Abstand voneinander aufweisen.
-
Die
Gleitbüchsen
können
prinzipiell in einen zentralen Durchbruch der Lagerhülse eingesetzt sein.
-
Um
eine präzise
Fixierung der Gleitbüchsen zu
erreichen ist jedoch vorgesehen, daß die Lagerhülse von
beiden Stirnseiten ausgehende Aufnahmen für die Gleitbüchsen aufweist.
-
Diese
Aufnahmen erlauben insbesondere die Gleitbüchsen so anzuordnen, daß jede Gleitbüchse in
der für
diese vorgesehenen Aufnahme relativ zur Stirnseite der Lagerhülse exakt
positioniert ist.
-
Um
dies zu erreichen, ist beispielsweise vorgesehen, daß die Aufnahmen
für die
Gleitbüchsen durch
mindestens ein in Richtung der Lagerachse vorspringendes Anschlagelement
voneinander getrennt sind.
-
Dieses
Anschlagelement ist beispielsweise durch einen zumindest segmentweise
um die Lagerachse herum verlaufenden, in Richtung der Lagerachse überstehenden
Bund gebildet.
-
Hinsichtlich
des graphitischen Werkstoffs wurden bislang keine näheren Angaben
gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß ein Material
der Gleitbüchse
mindestens eine der Komponenten Steinkohlenteer, Pechkoks, Petrolkoks,
Zechenkoks, Anthrazit, Ruß,
Naturgraphit und Elektrographit umfaßt.
-
Die
Mischung dieser Komponenten untereinander ist dabei abhängig von
dem jeweils zu lagernden Werkstoff.
-
Ferner
sind vorzugsweise die Komponenten durch einen Sinterprozeß miteinander
verbunden.
-
In
einem derartigen Sinterprozeß wird
beispielsweise eine Verbindung zwischen den Komponenten durch verkokstes
Pech oder verkokstes Kunstharz erreicht.
-
Hinsichtlich
der Dichte des Materials wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben
gemacht.
-
So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, daß die Dichte
des Materials der Gleitbüchse
zwischen ungefähr
1g/cm3 und ungefähr 3g/cm3 liegt.
-
Ferner
wurden im Zusammenhang mit den bisher erläuterten Ausführungsbeispielen
keine weiteren Angaben zur Führung
der Außenglieder
relativ zu den Innengliedern gemacht.
-
Besonders
günstig
ist dabei eine Ausführungsform
der Gelenkkette, bei welcher durch die Gleitbüchsen Außenlaschen der Außenglieder
im wesentlichen berührungsfrei
von Innenlaschen der Innenglieder geführt sind.
-
Dies
läßt sich
konstruktiv am einfachsten dadurch erreichen, daß die Außenlaschen der Außenglieder
an den Gleitflächen
der Gleitbüchsen
anliegen.
-
Ferner
ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Lagerhülsen fest
mit den Innenlaschen der Innenglieder verbunden sind und damit eine
Einheit bilden. Ferner ist ebenfalls zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Lagerbolzen
fest mit Außenlaschen
der Außenglieder
verbunden sind.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Gelenkkette.
-
In
der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gelenkkette mit einem Bereich
A, in welchem ein Schnitt längs
Linie 1-1 in 2 dargestellt ist;
-
2 eine
Draufsicht auf das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Gelenkkette,
bei welchem in einem Bereich B ein Schnitt längs Linie 2-2 in 1 dargestellt
ist;
-
3 eine
vergrößerte Darstellung
des Bereichs A in 1;
-
4 eine
vergrößerte Darstellung
des Bereichs B in 2;
-
5 einen
Schnitt durch eine Lagerhülse;
-
6 einen
Schnitt durch eine Gleitbüchse;
-
7 eine
Ansicht einer Gleitbüchse
in Richtung des Pfeils C in Fig. und
-
8 eine
Ansicht der Gleitbüchse
in Richtung des Pfeils D in 7.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Gelenkkette 10,
dargestellt in 1 bis 4, umfaßt aufeinanderfolgend
angeordnete Innenglieder 12 und Außenglieder 14, wobei
die Innenglieder 12 zwei parallel zueinander verlaufende
Innenlaschen 16, 18 aufweisen, die durch jeweils
im Abstand voneinander angeordnete Lagerhülsen 20 fest miteinander
verbunden sind.
-
Ferner
weisen die Außenglieder 14 Außenlaschen 26 und 28 auf,
die ebenfalls parallel zueinander verlaufen und durch Lagerbolzen 30 ebenfalls fest
miteinander verbunden sind.
-
Die
Lagerbolzen 30 durchsetzen dabei einen zentralen Durchbruch 32 der
Lagerhülsen 20 und
bilden mit den Lagerhülsen 20 ein
als Ganzes mit 40 bezeichnetes Kettenlager.
-
Um
ein derartiges Kettenlager 40 bei hohen Temperaturen und
im wesentlichen schmierungsfrei einsetzen zu können, ist, wie in 3, 4 und 5 dargestellt,
jede der Lagerhülsen 20 mit
einer sich von deren Stirnseiten 42, 44 ausgehend
in diese hinein erstreckenden Aufnahme 46, 48 vorgesehen, wobei
die Aufnahmen 46, 48 Teilbereiche des zentralen
Durchbruchs 32 bilden und jeweils durch einen im zentralen
Durchbruch 32 vorgesehenen und radial nach innen überstehenden
Bund 50 begrenzt sind, welcher einen Bereich des zentralen
Durchbruchs 32 mit dem geringsten Durchmesser bildet.
-
Die
beiden Aufnahmen 46 und 48 sind koaxial zu einer
Lagerachse 52 angeordnet und dienen zur Aufnahme von Gleitbüchsen 56 und 58,
welche mit ihren radial außenliegenden
Mantelflächen 62 und 64 fest
in den Aufnahmen 46 und 48 sitzen und mit ihren inneren
Stirnseiten 66 und 68 an dem Bund 50 auf gegenüberliegenden
Seiten desselben anliegen.
-
Ferner
weisen die Gleitbüchsen 56 und 58 radial
innenliegende zur Lagerachse 53 koaxial verlaufende zylindrische
Lagerflächen 72 und 74 auf,
in welchen der Lagerbolzen 30 mit seiner Mantelfläche 76 drehbar
in Form eines Gleitlagers gelagert ist.
-
Darüber hinaus
sind, wie insbesondere in 4 dargestellt,
die Gleitbüchsen 56 und 58 derart in
den Aufnahmen 46 und 48 gehalten, daß deren äußere Stirnseiten 82 und 84 über die
entsprechenden Stirnseiten 42 und 44 der jeweiligen
Lagerhülse 20 überstehend
und im Abstand von diesen angeordnet sind.
-
Die äußeren Stirnseiten 82 und 84 der
Gleitbüchsen 56 und 58 bilden
somit Gleitflächen
für die Außenlaschen 26 und 28,
welche an den Stirnseiten 82 und 84 mit den Stirnseiten 82 und 84 gegenüberliegenden
Innenbereichen 86 und 88 ihrer Innenseiten 92 und 94 an
diesen gleitend anliegen.
-
Somit
bewirken die Gleitbüchsen 56 und 58 nicht
nur ein Gleitlager für
den Lagerbolzen 30 zu Lagerung desselben koaxial zur Lagerachse 52 sondern
gleichzeitig noch mit ihren Stirnseiten 82 und 84 und
den Bereichen 86 und 88 der Innenseiten 92 und 94 der
Außenlaschen 26, 28 ein
Gleitführungslager für die Führung der
Außenlaschen 26 und 28 berührungsfrei
zu den Innenlaschen 16 und 18, die mit ihren Außenflächen 96, 98 fluchtend
zu den Stirnseiten 42, 44 der Lagerhülsen 20 verlaufen.
-
Die
Gleitbüchsen 56 und 58 sind
dabei vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches ein sogenannter "graphitischer Werkstoff" ist, der als Komponenten
Steinkohlenteer, Pechkoks und/oder Petrolkoks und/oder Zechenkoks
und/oder Anthrazit und/oder Ruß und/oder
Naturgraphit und/oder Elektrographit enthält, die Gleitbüchsen 56, 58 sind
daher insbesondere Kohlegraphitbüchsen.
-
Die
Auswahl und Mischung der einzelnen Komponenten erfolgt in Anpassung
an das Material, das an den Gleitbüchsen 56, 58 gelagert
werden soll, im vorliegenden Fall also in Anpassung an das Material
der an den Lagerflächen 72 und 74 gelagerten Lagerbolzen 30 sowie
das Material der an den Stirnseiten 82 und 84 gelagerten
Bereiche 86 und 88 der Außenlaschen 26 und 28.
-
Die
Herstellung der Gleitbüchsen 56, 58 erfolgt
durch Mischen der einzelnen Bestandteile, Vermischen derselben mit
Pech oder Kunstharz, Aushärten
derselben, Zermahlen derselben, anschließend Einpressen des Mahlguts
in ein Gesenk und verkoksen der Mahlguts in einem Sinterprozeß mit Pech
oder Kunstharz.
-
Die
Festigkeit und Dichte läßt sich
dabei durch die Temperaturführung
des Sinterprozesses einstellen. Vorzugsweise hat das Material der
Gleitbüchsen
eine Dichte zwischen ungefähr
1,0g/cm3 und ungefähr 3g/cm3,
vorzugsweise eine Dichte zwischen 1,6g/cm3 und
ungefähr
2,6g/cm3.
-
Beispielhaft
kann als Material für
die Gleitbüchsen 56, 58 der
Werkstoff EK 24 oder der Werkstoff EK 25 der Firma SGL Cabon GmbH,
Werk Ringsdorff, Drachenburgstraße 1, 53170 Bonn eingesetzt
werden.
-
Ein
derartiges Material hat auch bei Temperaturen über 250° C gute Schmier- und Notlaufeigenschaften,
so daß eine
Schmierung der Kettenlager 40 mit Schmiermitteln in der
Regel nicht erforderlich ist.
-
Zur
Fixierung der Gleitbüchsen 56, 58 in
den Lagerhülsen 20 werden
die Aufnahmen 46, 48 in den Lagerhülsen 20 radial
zur Lagerachse 52 mit Untermaß hergestellt und zum Einsetzen
der Gleitbüchsen 56, 58 werden
die Lagerbüchsen 20 erwärmt, so
daß durch
das nachfolgende Schrumpfen der Lagerhülsen 20 bei Abkühlung derselben
die Gleitbüchsen 56, 58 kraftschlüssig fixiert
sind.
-
Da
das Material der Gleitbüchsen 56, 58 einen
Ausdehnungskoeffizient aufweist, der in der Größenordnung von 1 × 10–10 bis
10 × 10–10 liegt,
ist es erforderlich, die Lagerhülsen 20 vor
dem Einsetzen der Gleitbüchsen 56, 58 über die
vorgesehene Betriebstemperatur der Gelenkkette 10 hinaus
zu erwärmen,
um auch bei Betriebstemperatur der Gelenkkette einen festen Sitz
der Gleitbüchsen 56, 58 in den
Aufnahmen 46, 48 zu gewährleisten.
-
Die
Fixierung der Lagerhülsen 20 in
den Innenlaschen 16, 18 erfolgt durch Einpressen
derselben in einen in den Innenlaschen 16, 18 vorgesehenen
Durchbruch 100, so daß die
Lagerhülsen 20 mit ihrer
Außenmantelfläche 102 kraftschlüssig in
dem Durchbruch 100 fixiert sind. Ferner hat die Außenmantelfläche 102 noch
auf gegenüberliegenden
Seiten Abflachungen 104, die eine verdrehsichere Fixierung
der in die Innenlaschen 16, 18 eingepreßten Lagerhülsen 20 ermöglichen.
-
Darüber hinaus
sind auch die Lagerbolzen 30 in Durchbrüche 110 der Außenlaschen 26, 28 eingepreßt, wobei
diese ebenfalls mit ihren Außenmantelflächen 112 in
den Durchbrüchen 110 fixiert
sind und Abflachungen 114 aufweisen, die eine drehfeste Fixierung
der Lagerbolzen 30 bewirken.
-
Darüber hinaus
sind die Lagerbolzen 30 vorzugsweise als Hohlbolzen mit
einem zentralen Durchbruch 120 ausgebildet, der zur Aufnahme
von die Gelenkkette 10 durchgreifenden Führungsstäben dient.