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Die
Erfindung betrifft eine Kette, insbesondere Zahnkette, mit einer
Vielzahl von aufeinander folgenden Kettengliedern, wobei die Kettenglieder
zumindest aus Metalllaschen aufgebaut sind und die Metalllaschen über
mindestens zwei beabstandet zueinander angeordnete Durchbrüche
verfügen, welche quer zur Laufrichtung der Kette angeordnete
Bolzen aufnehmen, welche die Metalllaschen miteinander verbinden
sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Kette.
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Das
Einsatzgebiet einer solchen Zahnkette erstreckt sich vornehmlich
auf fördertechnische Anwendungen. So wird zur Bildung einer
linearen Förderstrecke die Zahnkette nach Art eines Förderbandes über
eine langgestreckte Trägereinrichtung mit zumindest endseitigen
Umlenk- oder Antriebsrollen endlos geführt. Dabei greift
die mit einer Verzahnung ausgestattete Antriebsrolle in eine korrespondierende
Verzahnung der Zahnkette ein. Selbstverständlich kann eine
solche Zahnkette auch als Antriebsmittel im Rahmen eines Zugmittelgetriebes
zum Einsatz kommen, beispielsweise bei Kraftfahrzeugmotoren, bei
Motoren für allgemeine Zwecke, bei Industriemaschinen und
dergleichen.
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Eine
derartige Kette ist aus der
DE 101 62 850 A1 bekannt. Diese Kette ist
als Transportkette ausgelegt, die erhöhte Zugbelastungen
aufzunehmen vermag und vielseitig eingesetzt werden kann. Dies wird
dadurch erreicht, dass die Kette aus alternierend aufeinander folgenden
Laschengliedern und Blockgliedern aufgebaut ist. Die Laschenglieder
sind dabei in bekannter Ausführung aus jeweils zwei gegenüberliegenden
Metalllaschen, die von Bolzen miteinander verbunden sind, zusammengesetzt.
Die Bolzen ragen dabei mit Bolzenköpfen durch überliegende
Durchbrüche in den Metalllaschen hindurch und die Bolzenköpfe
sind zur Herstellung einer festen Verbindung mit dem Metalllaschen
verstemmt oder vernietet. Dabei ragen die Bolzenköpfe um
ein erhebliches Maß über die äußere
Oberfläche der Metalllaschen hinaus. Eine solche Transportkette
wird üblicherweise in einer Vorrichtung mit seitlichen
Führungen eingebaut, so dass die Bolzenköpfe an
den Führungen entlang bewegt werden. Prinzipbedingt aufgrund
der vorstehenden Bolzenköpfe und darüber hinaus
aufgrund der bei dem Verstemmvorgang oder Nietvorgang sich einstellenden
ungleichmäßigen Ausbildungen der Bolzenköpfe
kommt es zu Verschleißerscheinungen an den Bauteilen.
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Eine
weitere Kette ist aus der
DE
94 22 349 U1 bekannt. Diese Kette weist ein Verschlussglied auf,
das aus jeweils zwei gegenüberliegenden Metalllaschen,
die über Bolzen miteinander verbunden sind, zusammengesetzt
ist. Dabei sind die beiden Bolzen dieses Verschlussgliedes jeweils
einseitig mit einer der beiden Metalllaschen durch eine Laser-Schweißung
verbunden, während die jeweils gegenüberliegende
freie Seite des Bolzen lösbar mit der jeweils anderen Metalllasche
verbindbar ist. Die Laser-Schweißung kann das Problem der überstehenden
Bolzenköpfe lösen, wenn der Bolzenkopf nach der
Schweißung genau mit der äußeren Oberfläche
der Metalllasche abschließt. Bei der Schweißung
können aber durch die herbeigeführte Metallverflüssigung
Oberflächenerhebungen oder Oberflächenverformungen
auftreten. Zur Erzielung einer glatten äußeren
Oberfläche der Metalllaschen müssten solche Erhebungen
oder Verformungen durch ein entsprechendes mechanisches Bearbeitungsverfahren
entfernt werden. Problematisch ist darüber hinaus, dass
bei beim Einsatz einer solchen Kette insbesondere als Transportkette
hohe Querkräfte auf die Kette einwirken können.
Eine solche Belastung kann durch einen Ausdruckversuch simuliert
werden. Dabei hat sich herausgestellt, dass sehr starke Streuungen
der Haltbarkeit der Laser- Schweißung bestehen. Dies ist
beispielsweise auf eine schlechte Schweißbarkeit des Basismaterials
zurückzuführen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kette beziehungsweise
ein Verfahren zur Herstellung einer Kette anzugeben, die hohe Querkräfte aufnehmen
kann und bei der der Verschleiß, der zusammenwirkend mit
seitlichen Führungen auftreten kann, gering ist.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Bolzen mit dem Metalllaschen
zusammenwirkende mechanisch verformte Bolzenköpfe aufweisen,
die vollständig innerhalb der Außenkontur der
gegenüberliegenden Metalllaschen liegen. Damit ist ein durch
vorstehende Bolzenköpfe und/oder bei einer ungleichmäßigen
Oberflächenbeschaffenheit hervorgerufener Verschleiß mit
zusammenwirkenden Führungen ausgeschlossen. Als mechanisches
Verformverfahren kommt insbesondere ein Nietverfahren zur Anwendung,
denkbar ist aber auch die Bolzenköpfe zu verstemmen oder
zu verpressen. Allen diesen Verfahren ist es gemeinsam, dass damit
Verbindungen geschaffen werden, die hohe Querkräfte aufnehmen
können, und die ohne weitere Nachbearbeitung prozesssicher
gewährleisten, dass die verformten Bolzenköpfe
innerhalb der Außenkontur der Metalllaschen liegen.
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In
einer allgemeinen Ausführung kann die mechanische Verformung
ohne weitere vorbereitende Bearbeitung der Metalllaschen durchgeführt
werden. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, wenn die Metalllaschen
Ansenkungen zur Aufnahme der zu verformenden Bolzenköpfe
aufweisen. In diese Ansenkungen können die Bolzenköpfe
problemlos verformt werden und darüber hinaus ist dadurch
auch eine Erhöhung sowie eine Vergleichmäßigung
der übertragbaren Querkräfte erreicht.
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In
weiterer Ausgestaltung weisen die Metalllaschen zusätzlich
zu den Ansenkungen diese zur Außenkontur der Metalllaschen
umfassende Flachsenkungen auf. Diese Flachsenkungen sind vorgesehen,
um sicherzustellen, dass die verformten Bolzenköpfe in
jedem Fall innerhalb der Außenkontur der Metalllaschen
liegen. Dabei sind die Bolzenköpfe normalerweise so bemessen,
dass diese bei dem Verformvorgang vollständig in die Ansenkungen
verformt werden. Sollte aber bei denkbaren Herstellungsschwankungen
ein Bolzenkopf beispielsweise eine Materialmehrmenge aufweisen,
ist durch die Fachsenkungen sichergestellt, dass diese Materialmehrmenge
keinen Vorstand über die Außenkontur hinaus verursacht.
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In
Weiterbildung der Erfindung weisen die Ansenkungen eine Tiefe auf,
die angenähert der Hälfte der Dicke der Metalllaschen
entspricht. Damit ist einerseits sichergestellt, dass der eingesetzte
Bolzen für die Fertigung einer maßgenauen und
zugbelastbaren Kette in dem Durchbruch genau geführt ist, und
andererseits ist ausreichend Raum für eine haltbare und
querkräfteübertragende Verformung der Bolzenköpfe
in den Ansenkungen vorhanden.
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In
weiter Ausgestaltung weisen für den Fall, dass zusätzliche
Flachsenkungen vorhanden sind, die Durchbrüche, die Ansenkungen
und die Flachsenkungen jeweils Tiefen auf, die angenähert
in der angegebenen Reihenfolge in dem Verhältnis 25%, 50%,
25% stehen. Dabei kann das Verhältnis der Tiefen von den
Durchbrüchen zu den Flachsenkungen zugunsten der Durchbrüche
verändert werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung sind die Bolzenköpfe zu Senknietköpfen
verformbar ausgebildet. Ein Senknietkopf ist für die dargestellte
Ausgestaltung die günstigste Form.
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Die
Bolzen weisen bevorzugt eine rechteckige Grundform auf. Entsprechend
sind die Durchbrüche in den Metalllaschen ebenfalls rechteckig
ausgebildet. Die Ansenkungen und gegebenenfalls die Flachsenkungen
sind dagegen kegelförmig beziehungsweise zylinderförmig
ausgebildet. Distanzhülsen, die zwischen zwei gegenüberliegende
Metalllaschen auf den Bolzen aufgesetzt sind, weisen zumindest eine
zylinderförmige Außenkontur auf, so dass mit zusammenwirkenden
inneren Kettengliedern eine gelenkige Verbindung geschaffen ist.
Selbstverständlich können die Bolzen auch als
Rundbolzen und die Durchbrüche entsprechend zylinderförmig ausgebildet
sein.
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Bevorzugt
ist das Basismaterial der Metalllaschen kaltgewalzter Bandstahl.
Dieses Material erfüllt das Anforderungsprofil an die Herstellbarkeit
und die Dauerhaltbarkeit der fertigen Kette.
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In
Weiterbildung der Erfindung werden die Bolzenköpfe der
Bolzen auf einem Taumelnieter unter Erzeugung von die Ansenkungen
ausfüllenden Senknietköpfen mit den Metalllaschen
vermietet. Ein Taumelnieter hat sich als ein für die Serienfertigung geeignetes
Werkzeug bewährt. Für den Nietvorgang werden alle
benötigten Bauteile, wie die inneren Kettenglieder die
Distanzhülsen, die Metalllaschen und die Bolzen zusammengesetzt
in den Taumelnieter eingelegt.
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Weiter
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung
zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben sind.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Metalllasche,
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2 einen
Schnitt durch die Metalllasche gemäß 1,
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3 eine
Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Metalllasche
und
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Metalllasche mit Bolzen.
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Die
Metalllasche 1a gemäß 1 ist
als Zahnlasche ausgebildet. Dazu besitzt sie im Bereich des Laschenfußes
eine Ausnehmung 2. Die Ausnehmung 2 bildet eine
Freilassung für einen dort hineinragenden Zahn eines hier
nicht weiter dargestellten korrespondierenden Kettenrades, wobei
der Zahn allerdings nicht unbedingt mit der Metalllasche 1a innerhalb
der Ausnehmung in Kontakt tritt. Die Kraftübertragung erfolgt
normalerweise über die beiden einander gegenüberliegenden
seitlichen Laschenflanken 3a und 3b. Die Metalllasche 1a weist
beabstandet voneinander angeordnete Durchbrüche 4a, 4b auf,
die rechteckig ausgebildet sind und unter einem Winkel von angenähert
9° jeweils in Richtung der Ausnehmung 2 des Laschenfußes
geneigt sind. In diese rechteckig ausgebildeten Durchbrüche 4a, 4b werden
entsprechend rechteckig ausgebildete Bolzen eingesetzt. Um bei dem
Verformungsvorgang der Bolzenköpfe zur Erzeugung einer
festen Verbindung zwischen den Bolzen und den Metalllaschen 1a die
Bolzenköpfe ohne Vorstand über die äußeren Oberfläche
der Metallflaschen 1a zu verformen, weist die Metalllasche 1a die
Durchbrüche 4a, 4b umfassende Ansenkungen 5a auf,
in die die Bolzenköpfe vorstandsfrei eingeformt werden.
Dabei ist der Verformvorgang auf beispielsweise einem Taumelnieter so
ausgerichtet, dass das Material der Bolzenköpfe vollständig
in die unterschiedlichen großen Freiflächen eingeformt
werden, die durch die rechteckig ausgestalteten Durchbrüche 4a, 4b und
die diese zylinderförmig umfassenden Ansenkungen 5a bedingt sind.
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Dem
Schnitt durch die Metalllasche 1a gemäß 2 ist
zusätzlich zu entnehmen, dass die Ansenkung 5a eine
Tiefe aufweist, die angenähert der Hälfte der
Dicke der Metalllasche 1a entspricht.
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Die
Metalllasche 1b gemäß 3 weist
im Unterschied zu der Metalllasche 1a gemäß 1 zusätzlich
zu der Ansenkung 5b eine Flachsenkung 6 auf, die
die Ansenkung 5b wiederum umgibt. Während die
Ansenkungen 5a, 5b kegelförmig ausgebildet
sind ist die Flachsenkung 6 zylinderförmig ausgebildet.
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Die
Flachsenkung 6 weist gemäß 4 einen
Durchmesser auf, der größer ist als der Öffnungswinkel
der Ansenkung 5b im Bereich der äußeren
Oberfläche der Metalllasche 1b. Weiterhin ist
ersichtlich, dass der Durchbruch 4b, die Ansenkung 5b und
die Flachsenkung 6 Tiefen aufweisen, die angenähert
in der angegebenen Reihenfolge in dem Verhältnis 25%, 50%,
25% stehen.
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Mit 5 wird
der in den Durchbruch 4b der Metallasche 1c eingesteckte
Bolzen 7 vor der Vernietung veranschaulicht. Durch eine
im Bolzen 7 eingearbeitete Schulter 8 – hier
gegenüberliegend veranschaulicht – wird der Bolzen 7 immer
mit einem definierten Maß durch den Durchbruch 4b gedrückt. Hierdurch
wird eine optimale Bolzenlänge zum einwandfreien Vernieten
sichergestellt.
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- 1a,
1b, 1c
- Metalllasche
- 2
- Ausnehmung
- 3a,
3b
- Laschenflanke
- 4a,
4b
- Durchbruch
- 5a,
5b
- Ansenkung
- 6
- Flachsenkung
- 7
- Bolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10162850
A1 [0003]
- - DE 9422349 U1 [0004]