DE102010061269B4

DE102010061269B4 - Horizontalkettenglied sowie Stahlgliederkette mit solchen Horizontalkettengliedern

Info

Publication number: DE102010061269B4
Application number: DE102010061269.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Benecke Rainer; Torsten Wirtz
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: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2021-04-22
Anticipated expiration: 2030-12-16
Also published as: GB2486573B; CN102556593A; PL397436A1; GB2486573A; DE202010017979U1; GB201121544D0; DE102010061269A1; PL227686B1

Abstract

Fördererkette für einen Kratzerförderer mit Horizontalkettengliedern (3) zum Verbinden von jeweils zwei darin eingehängten Vertikalkettengliedern (2), welche Horizontalkettenglieder (3) an ihren von ihrem Innenraum (7) wegweisenden Außenseiten einen oder mehrere strukturierte Funktionsbereiche (F1-F4) für den Angriff anderer Körper aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Horizontalkettenglied (3) umlaufend eine gleiche Höhe (H) und eine gleiche, den Nenndurchmesser des Horizontalkettengliedes (3) bestimmende Breite (N) aufweist, wobei in den Bögen eine Abweichung in Bezug auf die Höhe (H) bis zu -10% tolerabel ist, und dass sich der zumindest eine Funktionsbereich (F1-F4) innerhalb einer die Höhe (H) und die Breite (N) des Horizontalkettengliedes (3) in einem solchen Funktionsbereich (F1-F4) einhüllenden virtuellen Mantelfläche befindet, wobei die Einhüllende (E) diejenige Kurve ist, die die Endpunkte der Höhe (H) und der Breite (N) miteinander verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördererkette für einen Kratzerförderer mit Horizontalkettengliedern zum Verbinden von jeweils zwei darin eingehängten Vertikalkettengliedern , welche Horizontalkettenglieder an ihren von ihrem-Innenraum wegweisenden Außenseiten einen oder mehrere strukturierte Funktionsbereiche aufweist.
Derartige Horizontalkettenglieder sind Bestandteil von Stahlgliederketten, die typischerweise als Fördererketten etwa zum Betreiben von Kratzerförderern im untertägigen Kohlebergbau eingesetzt werden. Kratzerförderer bzw. Kettenkratzerförderer können zwei umlaufende, motorisch angetriebene Fördererketten aufweisen, an denen zwischen den Ketten erstreckende und die Ketten miteinander verbindende Kratzer befestigt sind. In entsprechender Anwendung können derartige Fördererketten auch als Mittelkette, insbesondere als Doppelmittelkette bei einem Kettenkratzerförderer angeordnet sein. Im Betrieb werden die Kratzerfördererketten über eine Förderrinne gezogen, wodurch der durch die Kratzer geförderte Abraum beispielsweise Kohle abgetragen und zu einer Verladestation gefördert wird.
Horizontalkettenglieder für Fördererketten verfügen mitunter über Funktionsbereiche an ihren von dem Innenraum des Kettengliedes nach außen weisenden Seiten. Bei diesen Funktionsbereichen kann es beispielsweise sich um solche handeln, die die Außenseite der Schenkel strukturieren, um daran einen Kratzer anzuschließen. Funktionsbereiche können derartige Horizontalkettenglieder auch im Bereich ihrer Bögen aufweisen. In DE 41 24 788 A1 ist ein solches Horizontalkettenglied mit Funktionsbereichen im Bereich der Bögen beschrieben. Als Funktionsbereiche weist dieses vorbekannte Horizontalkettenglied an den beiden einander bezüglich der Mittellängsebene des Kettengliedes gegenüber liegenden Außenseiten im Bereich seiner Bögen ebene Anlageflächen auf. Die in Längsrichtung des Kettengliedes weisende Außenseite ist im Querschnitt durch zwei winklig aufeinander laufende Bugflächen pfeilförmig ausgeführt. Die unter Verwendung derartiger Horizontalkettenglieder hergestellte Stahlgliederkette wird daher auch als Pfeilkopfkette angesprochen. Die durch die Bugflächen gebildete Spitze des Horizontalkettengliedes verläuft in einer Draufsicht auf das Horizontalkettenglied gerade. Die Bugflächen selbst sind dagegen konkav geformt, damit diese in eine flächige Anlage mit einem mit gleichem Krümmungsradius an seiner Schubflanke konvex geformten Zahn eines Kettenrades gebracht werden können. Diese Stahlgliederkette zeichnet sich durch eine Anlagefläche zur Anlage an der Schubflanke des Zahnes eines Kettenrades und damit durch eine günstigere Leistungsübertragung von dem Kettenrad auf die Kette im Vergleich zu früheren Horizontalkettengliedern aus.
Eine weitere Fördererkette der vorstehend beschriebenen Art ist aus DE 10 2006 030 984 A1 bekannt. Im Unterschied zu der aus DE 41 24 788 A1 bekannt gewordenen Fördererkette verfügt die aus DE 10 2006 030 984 A1 bekannte Kette nicht über Taschen zum Anschließen von Kratzern in den Schenkeln der Horizontalkettenglieder.
Aus DE 20 2006 007 874 U1 ist ein Kettenstrang für eine Fördererkette eines Kettenkratzerförderers bekannt. Die vertikalen Flachglieder sind bei diesem vorbekannten Kettenstrang durch in Richtung auf die horizontale Mittellängssebene vorstehende Verstärkungen charakterisiert. Die außenseitigen Gleitflächen sind stegartig verschmälert.
Damit die geraden Abschnitte eine hinreichende Länge aufweisen, um an dem Zahn eines Kettenrades eine ausreichende Anlagefläche zu haben, sind die an die Schenkel grenzenden Bogenabschnitte höckerartig über den Abstand der Außenseite der Schenkel voneinander, mithin über die äußere Breite des Kettengliedes im Bereich seiner Schenkel hervorstehend konzipiert. Da die äußere Breite dieses vorbekannten Kettengliedes im Bereich seiner Schenkel der Norm-Breite eines Rundstahlkettengliedes gleichen Nenndurchmessers entspricht, wird durch diese Konzeption die maximale äußere Breite dieses Kettengliedes erhöht. Mithin ist der Abstand bei diesem Kettenglied von dem zu dem Kettengliedinneren weisenden Scheitel bis zu der Außenseite eines solchen Höckers größer als im Bereich der Mittenebene. Dieses wiederum hat zur Folge, dass ein in dieses vorbekannte Horizontalkettenglied eingehängtes Vertikalkettenglied in Querrichtung zur Mittellängsebene des Horizontalkettengliedes nur im Bereich der Mittenebene bestimmungsgemäß Scharnieren kann. D.h: Ein bestimmungsgemäßes Scharnieren ist nur möglich, wenn die ineinander eingehängten Kettenglieder miteinander fluchten. Durch die vorbeschriebene Geometrie dieses vorbekannten Horizontalkettengliedes ist im Bereich der Außenseiten der Schenkel eine zargenartige Ausnehmung zum Anschließen eines Kratzers geschaffen.
Für den Antrieb einer mit solchen Horizontalkettengliedern gefertigten Fördererkette über ein Kettenrad ist eine solche Scharnierbarkeit ausreichend. Bei hängender Kette kann es allerdings vorkommen, dass Horizontalkettenglieder und Vertikalkettenglieder gegeneinander aus ihrer in Längsrichtung fluchtenden Anordnung heraus verschwenkt werden mit der Folge, dass ein Vertikalkettenglied mit seiner Längsachse aus der Mittenebene heraus in Richtung zu den Schenkeln verschwenkt wird. In einer solchen Stellung von Horizontalkettenglied und Vertikalkettenglied zueinander ist eine Scharnierbarkeit, wenn überhaupt nur noch sehr eingeschränkt möglich. Dieses wiederum kann zu unerwünschten Verklankungen führen.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Horizontalkettenglied für eine Fördererkette vorzuschlagen, die trotz Vorhandenseins von Funktionsbereichen ein möglichst ungehindertes Scharnieren zwischen einem Horizontalkettenglied und einem Vertikalkettenglied ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine eingangs genanntes, gattungsgemäßes Fördererkette, bei dem ein solchesHorizontalkettenglied umlaufend eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Höhe und eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche, den Nenndurchmesser des Horizontalkettengliedes bestimmende Breite aufweist, wobei in den Bögen eine Abweichung in Bezug auf die Höhe bis zu -10% tolerabel ist, und dass sich der zumindest eine Funktionsbereich innerhalb einer die Höhe und die Breite des Horizontalkettengliedes in einem solchen Funktionsbereich einhüllenden virtuellen Mantelfläche befindet, wobei die Einhüllende diejenige Kurve ist, die die Endpunkte der Höhe und der Breite miteinander verbindet.
Dieses Horizontalkettenglied zeichnet sich wie ein Norm-Rundstahlhorizontalkettenglied dadurch aus, dass dieses umlaufend eine zumindest im Wesentlichen gleiche Höhe und zumindest im Wesentlichen gleiche Breite aufweist. Vorzugsweise sind die Unterschiede in der Höhe und der Breite über den Umfang gesehen so gering, wie durch die Herstellungstoleranzen bedingt. Abweichungen von dieser Geometrie der gleichen Höhe ist im Bereich der Bögen bis zu -10 % tolerabel. Vorzugsweise beträgt eine funktionsbereichsbedingte Reduktion der Höhe in den Bögen jedoch weniger als 5 % der maximalen Höhe. Die Funktionsbereiche dieses Horizontalkettengliedes befinden sich im Unterschied zu der Konzeption vorbekannter Horizontalkettenglieder innerhalb einer die Höhe und die Breite in dem jeweiligen Kettengliedabschnitt Einhüllenden, sind mithin von der durch die Einhüllende gebildeten virtuellen Mantelfläche nach innen hin und damit in Richtung zum Innenraum zurückversetzt. Im Zusammenhang mit diesen Ausführungen ist unter dem Begriff der Einhüllenden bzw. dem Begriff der einhüllenden Mantelfläche diejenige Kurve zu verstehen, die die Endpunkte der Höhe und der Breite des Horizontalkettengliedes in dem jeweiligen Abschnitt miteinander verbindet, wobei die Höhe und die Breite orthogonal an die Einhüllende grenzen. Folglich befinden sich bei diesem Horizontalkettenglied die Funktionsbereiche gegenüber der Außenseite der Einhüllenden zurückversetzt und behindern das Scharnieren mit einem in das Horizontalkettenglied eingehängten Vertikalkettenglied nicht. Dieses kann auf Grund dieser Maßnahme vor allem in den Bögen ungehindert Scharnieren, wodurch ein Verklanken wirksam verhindert ist. Da die Höhe und die Breite sowohl in den Bögen als auch in Schenkeln unter Berücksichtigung der vorgenannten Toleranz in den Bögen zumindest im Wesentlichen gleich ist, ist die vorbeschriebene besonders gute Scharnierbarkeit nicht auf den Bereich der Bögen des Horizontalkettengliedes beschränkt. Dieses kann wie bei einem Norm-Rundstahlhorizontalkettenglied über den Umfang des erfindungsgemäßen Horizontalkettengliedes gleichermaßen oder zumindest annähernd gleichermaßen gut scharnieren. Demzufolge können bei hängender Kette ineinander eingetauchte Kettenglieder ohne weiteres bei eine Zugbelastung wieder in ihre bestimmungsgemäße Position zueinander gebracht werden, ebenso wie bei einem herkömmlichen Rundstahlkettenglied. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass Horizontalkettenglied und Vertikalkettenglied zur Vermeidung von Verklankungen in üblicher Weise hinsichtlich ihrer Geometrie und Dimensionierung aufeinander abgestimmt sind. Jedenfalls sind Verklankungen, die durch die notwendigen Funktionsbereiche bei herkömmlichen Horizontalkettengliedern hervorgerufen worden sind, vermieden.
Dem beanspruchten Horizontalkettenglied liegt eine völlig neuartige Konzeption zugrunde. Im Vordergrund steht, das Horizontalkettenglied so weit wie möglich einem herkömmlichen Rundstahlhorizontalkettenglied hinsichtlich seiner Geometrie anzunähern. Dass ein solches Horizontalkettenglied dennoch mit strukturierten Funktionsbereichen, speziell strukturiert beispielsweise für den Angriff anderer Körper, die erforderlichen Festigkeiten aufweist, war überraschend. Schließlich wurden bei herkömmlichen Horizontalkettengliedern die strukturierten Funktionsbereiche dadurch bereitgestellt, dass ausgehend von der Geometrie eines Rundstahlkettengliedes die gewünschte Strukturierung aufgetragen worden ist. Der Gegenstand des beanspruchten Horizontalkettengliedes geht mit seiner Lehre in die entgegengesetzte Richtung. Folge dieser Konzeption ist auch, dass trotz der Funktionsbereiche ein solches Kettenglied ein geringeres Gewicht gegenüber herkömmlichen Kettenglieder aufweist.
Maßgeblich bei dieser Konzeption ist, dass die Höhe des Horizontalkettengliedes in seinen Schenkeln und den Bögen sowie seine Breite über den Umfang in dem vorbeschriebenen Maße gleich bleibt. Höhe und Breite können voneinander abweichen. So ist es in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Höhe der Schenkel und der Bögen größer ist als die Breite.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Horizontalkettenglied in einer Draufsicht eine Außenkontur und eine Außenbemaßung auf, die derjenigen eines Norm-Rundstahlhorizontalkettengliedes gleichen Nenndurchmessers entspricht oder sogar zumindest teilweise innerhalb derselben liegt.
Als Funktionsbereiche eines solchen Kettengliedes können als Taschen ausgeführte Befestigungsabschnitte der Schenkel zum Anschließen eines Kratzers vorgesehen sein. Möglich ist es auch, ein solches Horizontalkettenglied im Bereich seiner Bögen mit im Querschnitt in Längsrichtung des Kettengliedes pfeilförmig aufeinander zulaufenden Bugflächen auszustatten, mithin ein solches Horizontalkettenglied nach Art eines Pfeilkopfkettengliedes zu konzipieren. Diese oder andere Funktionsbereiche befinden sich zumindest mit ihren für die jeweilige Funktionalität wirksamen Abschnitten innerhalb der die Höhe und Breite einhüllenden Mantelfläche.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

1: Eine Stahlgliederkette mit Horizontalkettengliedern und Vertikalkettengliedern mit den als Flachkettenglied ausgeführten Vertikalkettengliedern in einer Seitenansicht,
2: die Stahlgliederkette der 1 in einer um 90 Grad gedrehten Ansicht mit den schematisiert dargestellten Horizontalkettengliedern in einer Draufansicht,
3: ein Horizontalkettenglied der Stahlgliederkette 1 in einer Draufsicht sowie mit Schnittdarstellungen durch eine Bogenhälfte eines Bogens (3a - 3c) sowie durch einen Schenkel (3d),
4: eine perspektivische Ansicht des Horizontalkettengliedes der 3,
5 - 7: perspektivische Ansichten des Horizontalkettengliedes nach Art fotorealistischer Wiedergaben,
8: ein Flachkettenglied in isolierter Darstellung aus der Stahlgliederkette der 1 in einer Seitenansicht zusammen mit Querschnittsdarstellungen des Flachkettengliedes aus einem seiner Bögenhälften (8a bis 8g),
9: eine fotorealistische Darstellung des Flachkettengliedes der 8 in einer ersten perspektivischen Ansicht und
10: eine weitere fotorealistische Darstellung des Flachkettengliedes.

Eine Stahlgliederkette 1, konzipiert als Fördererkette zur Verwendung im Bergbau, insbesondere als Kratzerfördererkette im untertägigen Kohlebergbau, umfasst eine Wechselfolge von vertikal ausgerichteten Flachkettengliedern 2 als Vertikalkettenglieder und von Horizontalkettengliedern 3. 1 zeigt die Stahlgliederkette 1 in einer Seitenansicht zum Darstellen der Vertikalkettenglieder 2. Somit sind bei der Stahlgliederkette 1 jeweils zwei Flachkettenglieder 2 durch ein in die Flachkettenglieder 2 eingehängtes Horizontalkettenglied 3 miteinander verbunden. Die äußere Breite B₁ der Flachkettenglieder 2 definiert die Höhe der Fördererkette 1. Die Flachkettenglieder 2 sind im Wege eines Schmiedeprozesses hergestellt worden. Bei den Horizontalkettengliedern 3 des dargestellten Ausführungsbeispiels handelt es sich um herkömmliche, aus einem Runddraht hergestellte Kettenglieder.
Die Horizontalkettenglieder 3 weisen umlaufend, wie aus 1 erkennbar, eine kreisrunde Querschnittsfläche auf. Die innere Breite B₂ der Flachkettenglieder 2 ist um das notwendige Bewegungsspiel größer als der Durchmesser der Horizontalkettenglieder 3.
Die Darstellung der 2, in der die Stahlgliederkette 1 in einer Draufsicht gezeigt ist, veranschaulicht, dass die äußere Breite B₃ der Horizontalkettenglieder 3 erheblich größer ist als die äußere Bereite B₁ der Flachkettenglieder 2. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die äußere Breite B₁ der Flachkettenglieder 2 in etwa 2/3 der äußeren Breite B₃ der Horizontalkettenglieder 3. In 2 sind die Flachkettenglieder 2 auf den oberen der beiden die Böden jeweils verbindenden Schenkel gezeigt. Ein solcher Schenkel ist in 2 mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnet. Der andere Schenkel 4.1 ist aus 1 erkennbar. Die maximale Breite Bs des Schenkels 4 ist größer als die minimale Breite des Flachkettengliedes 2 im Bereich seiner Bögen. Der Nenndurchmesser des Flachkettengliedes 2 wird durch diesen Abschnitt minimaler Breite des Flachkettengliedes 2 definiert. Dieser ist in 2 mit dem Bezugszeichen N (Nenndurchmesser) markiert. Somit bauchen die Schenkel 4 gegenüber diesen, den Nenndurchmesser des Flachkettengliedes 2 definierenden Abschnitten der Bögen aus, wie dieses näher nachstehend unter Bezug auf 3 erläutert ist. Die Breite Bs der Schenkel 4, 4.1 ist um das notwendige Bewegungsspiel kleiner als die innere Breite B₄ eines Horizontalkettengliedes 3.
3 zeigt in einer Alleindarstellung in einer Draufsicht ein Horizontalkettenglied 3 der Stahlgliederkette 1. Diese in 3 gezeigte Ansicht des Horizontalkettengliedes 3 wird als Draufsicht bezeichnet, da diese Ansicht diejenige Ansicht des Horizontalkettengliedes 3 in einer Draufsicht auf die Stahlgliederkette 1 ist. Die Außenkontur und Außenbemaßung des Horizontalkettengliedes 3 entspricht der Kontur eines Norm-Rundstahlhorizontalkettengliedes gleichen Nenndurchmessers. Im Zusammenhang mit diesen Ausführungen wird die DIN 22252 als einschlägige Norm in Bezug genommen. Damit entspricht die äußere Breite B₃ des Horizontalkettengliedes 3 der äußeren Breite eines Rundstahlhorizontalkettengliedes der vorbeschriebenen Norm gleichen Nenndurchmessers. Das Horizontalkettenglied 3 weist bezüglich seiner Höhe H (siehe 3a - 3c) umlaufend und somit in seinen Schenkeln 4, 4.1 sowie in seinen die beiden Schenkel 4, 4.1 verbindenden Bögen 5, 5.1 eine etwa gleiche Höhe auf. Grundsätzlich ist die Höhe in den Schenkeln 4, 4.1 und den Bögen 5, 5.1 gleich, wobei innerhalb der Bögen 5, 5.1 diesbezüglich eine Abweichung gegeben ist, wie dieses nachstehend in Bezug auf dem Horizontalkettenglied 3 zugeordnete Funktionsbereiche innerhalb der Bögen beschrieben ist. Gleichfalls ist die Breite des Horizontalkettengliedes 3 umlaufend und somit in seinen Schenkeln 4, 4.1 und seinen Bögen 5, 5.1 gleich. Die Breite ist in 3a mit dem Nenndurchmesser N angegeben. Der Nenndurchmesser des Horizontalkettengliedes 3 bestimmt sich durch den Durchmesser seiner Bögen 5, 5.1 im Bereich der Mittenebene 6 quer zur Längserstreckung sowie zur Mittellängsebene des Horizontalkettengliedes 3. Die den Abstand von dem zum Innenraum 7 weisenden Scheitel von dem außenliegenden Scheitel bestimmende Höhe H ist, wie aus der Schnittdarstellung der 3a ersichtlich, rechtwinklig zu dem Nenndurchmesser N - der Breite - angeordnet.
Das Horizontalkettenglied 3 verfügt an seiner von dem Innenraum 7 wegweisenden Außenseite über mehrere Funktionsbereiche F₁ - F₄ . Bei den Funktionsbereichen F₁ - F₄ handelt es sich um eine Strukturierung der Außenseite des Horizontalkettengliedes 3, mit dem dieses zusätzliche Funktionalitäten erfährt. Bei diesen zusätzlichen Funktionalitäten handelt es sich um solche, die über die Eignung des Horizontalkettengliedes 3, zwei Vertikalkettenglieder miteinander zu verbinden, hinausgehen. Bei dem in den Figuren dargestellten Horizontalkettenglied 3 sind die Funktionsbereiche F₁ , F₃ den Schenkeln 4, 4.1 und die Funktionsbereiche F₂ , F₄ den Bögen 5, 5.1 zugeordnet. Bei den Funktionsbereichen F₁ , F₃ handelt es sich um Befestigungsabschnitte, eingearbeitet in die Außenseite der Schenkel 4 bzw. 4.1, geeignet für einen Kratzeranschluss. Im Folgenden ist der Funktionsbereich F₁ beschrieben. Der Funktionsbereich F₃ ist identisch konzipiert. Der Funktionsbereich F₁ ist durch zwei parallel zueinander verlaufende, in die Außenseite des Schenkels 4 eingebrachte Anschlusstaschen T charakterisiert. Die Anschlusstaschen T sind durch einen der Längserstreckung des Horizontalkettengliedes 3 folgenden Steg S voneinander getrennt. Zum Anschluss eines Kratzers wird ein formschlüssig in jede Tasche T eingreifendes Mitnehmerelement eingebracht und an dem Schenkel 4 befestigt. Deutlich erkennbar ist aus 3d, dass die Anschlusstaschen T in den Schenkel 4 eingearbeitet sind, wodurch die Querschnittsfläche des Schenkels 4 im Bereich seines als Befestigungsabschnitt konzipierter Funktionsbereich F₁ kleiner ist in den angrenzenden Kettengliedabschnitten. Der die beiden Anschlusstaschen T trennende Steg S folgt mit seiner Außenseite der durch die Bögen 5, 5.1 im Übergang zu dem Schenkel 4 vorgegebenen Kontur. Die Konzeption des Funktionsbereiches F₁ wird deutlich auch durch die perspektivischen Ansichten des Horizontalkettengliedes 3 in den 4 bis 7.
Die Taschen T weisen eine Tiefe auf, die etwa ein Drittel der Höhe H eines Schenkels 4 entspricht. Die Tiefe dieser in den Schenkeln 4 eingearbeitet Taschen T verdeutlicht die nicht unerhebliche Querschnittsflächenreduzierung in Bezug auf die unmittelbar an den Funktionsbereich F₁ grenzenden Abschnitte des Horizontalkettengliedes 3.
In 3d ist die die Höhe H und die Breite (den Nenndurchmesser N) Einhüllende E als Kurve (Elipse) eingetragen, die die Endpunkte der Höhe und derjenigen der Breite N miteinander verbindet, wobei die Höhe H und die Breite N orthogonal an die Einhüllende E grenzen. Aus der Darstellung der 3d wird deutlich, dass sich der Funktionsbereich F₁ mit seinen Taschen T, welche Taschen T für einen formschlüssigen Anschluss eines Kratzers in Längsrichtung des Horizontalkettengliedes 3 gesehen die funktional wirksamen Bereiche sind, innerhalb der Einhüllenden E angeordnet sind.
Die den Bögen 5 bzw. 5.1 zugeordneten Funktionsbereiche F₂ bzw. F₄ sind ebenfalls identisch konzipiert. Im Folgenden ist der Funktionsbereich F₂ näher beschrieben. Die Bögen 5, 5.1 sind spiegelsymmetrisch zur Mittenebene 6 konzipiert. Beschrieben ist der Funktionsbereich F₂ innerhalb der unteren Hälfte des Bogens 5. Das Horizontalkettenglied 3 ist als sogenanntes Pfeilkopfkettenglied konzipiert. Die diesbezügliche Funktionalität wird durch den Funktionsbereich F₂ bereitgestellt. Das Horizontalkettenglied 3 verfügt über einander bezüglich der Mittellängsebene des Horizontalkettengliedes 3 gegenüberliegende Anlageflächen 8, 8.1. In dem Funktionsbereich F₂ ist der Bogen 5 mit zwei pfeilförmig aufeinander zulaufenden, eine Kante 9 bildende Bugflächen 10, 10.1 ausgestattet. Die Anordnung der Bugflächen 10, 10.1 ist aus den Schnitten der 3a - 3c erkennbar. Die Bugflächen 10, 10.1 des dargestellten Ausführungsbeispieles sind in einer Querschnittsbetrachtung gerade konzipiert. Dieses erleichtert nicht nur die Herstellung des Funktionsbereiches F₂ , sondern auch die Gestaltung der Zahnflanke eines Zahns eines Kettenrades, welches zum Antreiben des in eine Fördererkette eingebauten Horizontalkettengliedes 3 an einer der Bugflächen 10 bzw. 10.1 zur Anlage gebracht wird.
Eingetragen ist auch in 3c die Einhüllende E. Hieraus wird deutlich, dass sich der gesamte Funktionsbereich F₂ innerhalb der Einhüllenden E befindet.
Die Schnitte der 3a, 3b, 3c stehen in einem Winkelabstand von 15 Grad zueinander ausgehend von der Mittenebene 6. Im Bereich der Schnittlinie der 3c ist die fordere Kante 9 über einen kurzen Abschnitt gerade ausgeführt. Aus diesem Grunde weicht die Höhe H in diesem Bereich von der Höhe H in den angrenzenden Bogenbereichen ab. Im Bereich dieses geraden Kantenabschnittes ist die Höhe gegenüber den angrenzenden Bogenbereichen geringfügig reduziert. Gleichwohl macht die Darstellung der 3 deutlich, dass dieser gerade Abschnitt der Kante 9 kaum erkennbar ist. Die diesen geraden Abschnitt der Kante 9 bildenden Bugflächen 10, 10.1 bzw. eine derselben bilden bei einem Antrieb des Horizontalkettengliedes 3 die Schubflächen, an denen eine komplementär gestaltete Flanke des Zahnes eines Kettenrades zur Anlage gebracht wird.
Das Horizontalkettenglied 3 zeigt in seiner Bogenspitze, wie durch die Schnittdarstellung der 3a dargestellt, eine Querschnittsflächengeometrie, bei der die quer zur Mittenebene 6 verlaufende Breite - diese definiert den Nenndurchmesser N - kleiner ist als die Höhe H. Die zum Kettengliedinnenraum 7 weisende Krümmung ist in dem Querschnitt der 3a mit einem Radius ausgeführt, der größer ist als der den Nenndurchmesser N definierende Radius (hier: 26 mm). Der Nenndurchmesser des Horizontalkettengliedes 3 beträgt 52 mm; die Höhe H beträgt im Bereich des Schnittes der 3a 54 mm. Aufgrund der über den Umfang gesehen gleich bleibenden Höhe und Breite des Horizontalkettengliedes ist die Höhe desselben umlaufend größer als seine durch den Nenndurchmesser N definierte Breite.
Die bezüglich des Horizontalkettengliedes 3 vorbeschriebene Geometrie verdeutlicht, dass dieses ungehindert gegenüber einem darin eingehängten Vertikalkettenglied scharnieren kann. Dabei wird man die Konzeption des bzw. der in ein Horizontalkettenglied 3 eingehängten Vertikalkettenglieder so wählen, dass das Vertikalkettenglied eine möglichst geringe Höhe aufweist und damit eine möglichst geringe äußere und auch innere Breite. Der Innenradius des Vertikalkettengliedes ist angepasst an den Innenradius des Horizontalkettengliedes 3. Hierbei handelt es sich jedoch um übliche Maßnahmen. Die besondere Gestaltung des Horizontalkettengliedes 3 verdeutlicht, dass in dieses ein Vertikalkettenglied geringster Bauhöhe eingehängt werden kann und dennoch ein ungehindertes Scharnieren ermöglicht und daher ein Verklanken vermieden ist.
Die perspektivische Darstellung des Horizontalkettengliedes in 4 sowie die fotorealistischen Darstellungen in den 5 - 7 verdeutlichen nochmals die besondere Konzeption des Horizontalkettengliedes 3. Aus diesen erschließt sich auch ohne weiteres seine besonders gute Scharnierbarkeit über den ganzen oder den größten Teil seiner Bögen hinweg. Aufgrund der besonderen Konzeption des Horizontalkettengliedes 3 ist dieses auch im Bereich seiner Schenkel gegenüber einem Vertikalkettenglied scharnierbar, insbesondere ohne dass eine Gefahr von Verklankungen besteht.
8 zeigt ein einzelnes Vertikalkettenglied 2 der Stahlgliederkette 1. Der Innenraum 11 des Vertikalkettenglieds 2 ist durch ein von dem in 8 unteren Schenkel 12.1 nach innen vorspringenden, nasenförmigen Teilungselement 13 in zwei voneinander getrennte Bewegungsräume 14, 14.1 geteilt. Der Abstand des Teilungselementes 13 von der Innenseite des gegenüberliegenden Schenkels 12 ist, wie auch aus 8 erkennbar, kleiner als der Durchmesser der in das Vertikalkettenglied 2 eingehängten Horizontalkettenglieder 3. Damit ist der Bewegungsraum eines in einen Bewegungsraum 14 bzw. 14.1 eingehängten Horizontalkettengliedes 3 auf diesen Bewegungsraum 14 bzw. 14.1 beschränkt.
Die die Schenkel 12, 12.1 verbindenden Bögen des Vertikalkettenglied 2 sind in 8 mit den Bezugszeichen 15, 15.1 gekennzeichnet. Jeder Bogen 15, 15.1 besteht aus zwei, sich jeweils über 90 Grad erstreckenden Bögenhälften, die in der Mittenebene 16 - diejenige Ebene, die die Bögen 15, 15.1 im Querschnitt schneidet - aneinander geführt sind. Die beiden Bögenhälften eines Bogens sind im Bezug auf die Mittenebene 16 spiegelsymmetrisch zueinander ausgeführt. Zur Charakterisierung des Bogens 15 (gleiches gilt für den Bogen 15.1) ist daher die Beschreibung einer Bogenhälfte ausreichend. Dieses erfolgt nachstehend anhand der in 8 unteren, an den Schenkel 12.1 grenzenden Hälfte des Bogens 15. In der Mittenebene 16 weist der Bogen 15 eine Querschnittsgeometrie auf, wie diese in dem Querschnitt der 8a wiedergegeben ist. Dieser Querschnitt definiert den Nenndurchmesser des Vertikalkettenglieds 2. Der Nenndurchmesser ist in 8a mit den Bezugszeichen Nv eingetragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Nenndurchmesser 52 mm. Mithin handelt es sich bei dem Vertikalkettenglied um ein so genanntes 52' iger-Glied. Der Durchmesser des Bogens 15 in Längsrichtung des Flachkettengliedes 2 und damit quer zu dem Nenndurchmesser Nv ist größer als der Nenndurchmesser und beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 54 mm. Die zu dem Bewegungsraum 14.1 weisende Krümmung des in 8a dargestellten Querschnittes weist einen Radius R auf, der größer ist als der den Nenndurchmesser definierende Radius (hier: 26 mm). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Radius R dem Innenradius R_i der Horizontalkettenglieder 3 (siehe 2). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenradius größer als der mit dem Bezugszeichen R gekennzeichnete Innenradius. An den beiden einander gegenüberliegenden Außenseiten ist der Bogen 15, wie aus der Schnittdarstellung der 8a erkennbar, abgeflacht, wobei diese Seiten abschnittsweise parallel zueinander verlaufen. Durch diese Konzeption und die mit engen Radien ausgeführten Übergänge ist die Querschnittsfläche des Vertikalkettenglieds 2, wie aus 8 erkennbar, verglichen mit der Querschnittsfläche eines Vertikalkettengliedes mit Bögen mit kreisrunder Querschnittsfläche vergrößert. Zum Vergleich ist in 8a gestrichelt die Querschnittsfläche eines solchen Vertikalkettengliedes mit kreisrunder Querschnittsfläche im Bereich seines rechten Bogens eingezeichnet.
Das andere Ende der betrachteten Bogenhälfte wird durch den Schnitt der 8g verdeutlicht, der bereits die Querschnittsfläche des Vertikalkettengliedes im Bereich des Beginns des Schenkels 12.1 zeigt. Diese Schnittdarstellung ist gegenüber den anderen vergrößert wiedergegeben. Der Querschnittsdarstellung der 8g ist zu entnehmen, dass die Höhe Hv des Schenkels 12.1 deutlich kleiner ist als die Breite B_s des Schenkels 12.1. Die maximale Breite B_s des Schenkels 12.1 ist außermittig zur Außenseite 17 des Schenkels 12.1 hin versetzt angeordnet, was zur Erhöhung der Bruchfestigkeit beiträgt. Die Geometrie der Querschnittsfläche des Schenkels 12.1 ist mit Ausnahme des Bereichs des Teilungselementes 13 als trogförmig bzw. angenähert halbkreisförmig anzusprechen. Die Querschnittsfläche des Schenkels 12 ist ebenso ausgeführt wie der Schenkel 12.1. Wie bereits aus der Draufsicht auf die Vertikalkettenglied 2 der 2 erkennbar, verdeutlicht auch die Schnittdarstellung der 8g, dass das Vertikalkettenglied 2 im Bereich seiner Schenkel 12, 12.1 seine maximale Bereite und im Bereich der Mittenebene 16, repräsentiert durch den Schnitt gemäß 8a, seine geringste Breite aufweist. Zwischen den unterschiedlichen Breiten des Vertikalkettengliedes 2 im Bereich seiner Schenkel 12, 12.1 und im Bereich der Mittenebene 16 besteht eine stetige Breitenabnahme im Bereich der Bögen 15, 15.1. Die diesbezüglich sich ausbildende Taillierung, deren Zentrum die Mittenebene 16 bildet, ist in 8g gut erkennbar.
8b bis 8f zeigen in umgekehrter Nummerierung, ausgehend von der 8g die den Querschnittbereich der Schenkel 12, 12.1 zeigt, wie sich die Querschnittsform und Querschnittsfläche in dieser Bogenhälfte des Bogens 15 zur Mittenebene 16, repräsentiert durch die Schnittdarstellung der 8a, hin ändert und die Ausbauchung A des Schenkels 12.1 gegenüber dem durch die Breite in der Mittenebene 16 definierten Nenndurchmesser Nv in Richtung zur Mittenebene 16 stetig abnimmt. Im Zuge dieser Änderung in der Querschnittsgeometrie kehren sich die Verhältnisse zwischen der Breite und dem quer dazu verlaufenden Durchmesser in 8g - durch die Höhe Hv wiedergegeben - ausgehend von dem Ende des Schenkels 12.1 bzw. dem Anfang des Bogens 15 in Richtung zur Mittenebene 16 hin um. Während an dem Bogenanfang (siehe Schnittdarstellung 8g) das Vertikalkettenglied 2 seine größte Breite und seinen dazu quer angeordneten geringsten Durchmesser (hier: die Höhe Hv) aufweist, sind diese Verhältnisse im Bereich der Mittenebene 16 (siehe 8a) umgekehrt. Hier ist die Breite - der Nenndurchmesser Nv des Flachkettengliedes 2 - kleiner als der Durchmesser des Bogens 15 quer zum Nenndurchmesser.
Die einzelnen Querschnittsdarstellungen der 8 (8a bis 8g) sind jeweils in einem Winkelabstand von 15 Grad über die Bogenhälfte angeordnet. Bei den dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt des Bogens 15, durch den der Nenndurchmesser Nv des Vertikalkettengliedes 2 definiert ist, durch die Mittenebene 16 quasi als Linie ausgeführt. Die beiden den Bogen 15 bildenden Bogenhälften verjüngen sich hinsichtlich ihrer Breite ausgehend von dem jeweiligen Schenkel 12 bzw. 12.1 stetig zur Mittenebene 16 hin, an welcher Stelle die kleinste Breite des Vertikalkettengliedes 2 angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Rate der Abnahme der Breite in einem an die Mittenebene 16 grenzenden Bogenabschnitt ebenfalls abnimmt. Hierdurch ist die in 8g asymptotische Geometrie der Ausbauchung - dort mit A bezeichnet - erkennbar. Gestrichelt ist in 8a und 8g der Nenndurchmesser Nv des Vertikalkettengliedes 2 in die Schenkel 12, 12.1 hinein projiziert. Dieses verdeutlicht das Maß der beidseitigen Ausbauchung A. Das Querschnittsflächenverhältnis zwischen der Querschnittsfläche der Bögen 15, 15.1 im Bereich der Mittenebene 16, wie dieses durch den Schnitt der 8a verdeutlicht ist, gegenüber der Querschnittsfläche in den Schenkeln, wie durch die Schnittdarstellung der 8g erkennbar ist, beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 0,72. Damit ist die Querschnittsfläche dieses Vertikalkettengliedes im Bereich seiner Schenkel um etwa 28 Prozent kleiner als im Bereich der Mittenebene der Bögen.
Mit einem Vertikalkettenglied, wie vorbeschrieben, kann eine Fördererkette mit einer besonders hohen Leistungsfähigkeit bei sehr geringer Höhe und relativ geringem Gewicht bereitgestellt werden.
9 und 10 zeigen das vorbeschriebene Flachkettenglied 2 nach Art von fotorealistischen Darstellungen. Deutlich erkennbar ist vor allem in der das Flachkettenglied 2 in liegender Form wiedergebende Abbildung der 10 die von den Schenkeln bis in den Bereich der Mittenebene sukzessive abnehmende Breite des Kettengliedes 2. Diese Darstellungen machen zudem deutlich, dass ein fließender Übergang der aufeinander zulaufenden Breitenabnahme von jeden Schenkel über den jeweiligen Bogenabschnitt zur Mittenebene hin gegeben ist.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die Erfindung verwirklichen zu können, ohne dass dieses jedoch im einzelnen im Rahmen dieser Ausführungen ausgeführt werden müsste. Derartige Ausgestaltungen zählen ebenfalls zum Offenbarungsgehalt dieser Ausführungen.
Bezugszeichenliste

1: Stahlgliederkette
2: Vertikalkettenglied
3: Horizontalkettenglied
4, 4.1: Schenkel
5, 5.1: Bogen
6: Mittenebene
7: Innenraum
8, 8.1: Anlagefläche
9: Kante
10, 10.1: Bugfläche
11: Innenraum
12, 12.1: Schenkel
13: Teilungselement
14, 14.1: Bewegungsraum
15, 15.1: Bogen
16: Mittenebene
17: Außenseite
A: Ausbauchung
B1: äußere Breite Flachkettenglied
B2: innere Breite Flachkettenglied
B3: äußere Breite Horizontalkettenglied
B4: innere Breite Horizontalkettenglied
Bs: maximale Breite Schenkel Flachkettenglied
F1, F2, F3, F4: Funktionsbereich
H: Höhe
Hv: Höhe Vertikalkettenglied
N: Nenndurchmesser
Nv: Nenndurchmesser Vertikalkettenglied
R: Radius
S: Steg
T: Tasche

Claims

Fördererkette für einen Kratzerförderer mit Horizontalkettengliedern (3) zum Verbinden von jeweils zwei darin eingehängten Vertikalkettengliedern (2), welche Horizontalkettenglieder (3) an ihren von ihrem Innenraum (7) wegweisenden Außenseiten einen oder mehrere strukturierte Funktionsbereiche (F₁-F₄) für den Angriff anderer Körper aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Horizontalkettenglied (3) umlaufend eine gleiche Höhe (H) und eine gleiche, den Nenndurchmesser des Horizontalkettengliedes (3) bestimmende Breite (N) aufweist, wobei in den Bögen eine Abweichung in Bezug auf die Höhe (H) bis zu -10% tolerabel ist, und dass sich der zumindest eine Funktionsbereich (F₁-F₄) innerhalb einer die Höhe (H) und die Breite (N) des Horizontalkettengliedes (3) in einem solchen Funktionsbereich (F₁-F₄) einhüllenden virtuellen Mantelfläche befindet, wobei die Einhüllende (E) diejenige Kurve ist, die die Endpunkte der Höhe (H) und der Breite (N) miteinander verbindet.
Fördererkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Horizontalkettenglied (3) in seinen Schenkeln und Bögen (5, 5.1) eine gleiche Breite (N) sowie eine gleiche Höhe (H) aufweist, wobei in einem Funktionsbereich (F₁-F₄) die Höhe (H) gegenüber der maximalen Höhe (H) um maximal 10 %, vorzugsweise um weniger als 5 % reduziert sein kann.
Fördererkette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhenreduktion ausschließlich in den Bögen (5, 5.1) zugeordneten Funktionsbereichen (F₁-F₄) gestattet ist.
Fördererkette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Horizontalkettenglied (3) in einer Draufsicht eine Außenkontur und -bemaßung aufweist, die derjenigen eines Norm-Rundstahlhorizontalkettengliedes gleichen Nenndurchmessers entspricht oder innerhalb derselben liegt.
Fördererkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Schenkel des Horizontalkettengliedes (3) verbindenden Bögen (5, 5.1) in ihren Bogenhälften mit im Querschnitt in Längsrichtung des Kettengliedes (3) pfeilförmig aufeinander zulaufenden Bugflächen (10, 10.1) als Funktionsbereiche (F₁-F₄) ausgestattet sind.
Fördererkette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bugflächen (10, 10.1) in einer Querschnittsbetrachtung einen geraden Anlageabschnitt zur Anlage an der Schubflanke des Zahns eines Kettenrades aufweisen.
Fördererkette nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Anordnung der Bugflächen (10, 10.1) gebildete pfeilförmige Ausgestaltung der Bogenhälften in der in die Bögen (5, 5.1) projizierten Fortsetzung der an den von dem Kettenglied eingeschlossenen Innenraum (7) grenzenden inneren Schenkelabschnitte beschränkt befindet.
Fördererkette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Bögen verbindenden Schenkel (4, 4.1) an ihren nach außen weisenden Seiten jeweils einen Befestigungsabschnitt als Funktionsbereich (F₁, F₃) aufweisen, welcher Befestigungsabschnitt (F₁, F₃) ausgeführt ist, damit daran ein durch das Horizontalkettenglied (3) zu ziehender Gegenstand, insbesondere ein Kratzer in Längsrichtung des Kettengliedes (3) formschlüssig daran anschließbar ist.
Fördererkette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (F₁, F₃) eines Schenkels (4, 4.1) wenigstens eine in den Schenkel eingearbeitete und dadurch seine Querschnittsfläche gegenüber angrenzenden Abschnitten des Horizontalkettengliedes (3) reduzierende Tasche (T) ausgeführt ist.
Fördererkette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Tasche (T) spiegelsymmetrisch zur Mitte des Schenkels (4, 4.1) konzipiert ist.
Fördererkette nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (F₁, F₃) zwei parallel zueinander verlaufende und durch einen Steg (S) voneinander getrennte Taschen (T) aufweist.
Fördererkette nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) des Horizontalkettengliedes größer ist als seine Breite (N).
Fördererkette nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Breite der Vertikalkettenglieder (2) allein im Maße eines notwendigen Bewegungsspiels zwischen einem Horizontalkettenglied (3) und einem Vertikalkettenglied (2) größer ist als der maximale Durchmesser des Horizontalkettengliedes (3) im Bereich seiner Bögen (5, 5.1).
Fördererkette nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalkettenglieder (2) als Flachkettenglieder konzipiert sind, deren die Bögen (15, 15.1) verbindende Schenkel (12, 12.1) bei vertikaler Ausrichtung des Kettengliedes (2) in vertikaler Richtung eine Schenkelhöhe (Hv) aufweisen, die kleiner ist als die maximale Schenkelbreite (Bs), wobei die maximale Schenkelbreite (Bs) in vertikaler Richtung außermittig sowie zur Schenkelaußenseite (17) hin versetzt angeordnet und die maximale Schenkelbreite (Bs) wiederum größer als die den Nenndurchmesser (Nv) des Kettengliedes (2) definierende Breite desselben im Bereich seiner Bögen (15, 15.1) ist.
Fördererkette nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der den Nenndurchmesser des Kettengliedes (2) definierende Bereich der Bögen (15, 15.1) auf einen wenige Winkelgrade umfassenden Bogenabschnitt von maximal etwa 10 Grad zu beiden Seiten der die Bögen (15, 15.1) im Querschnitt schneidenden Mittenebene (16) begrenzt ist und dass ausgehend von der Schenkelbreite die Breite des Kettengliedes (2) in seinen Bögen (15, 15.1) stetig bis in den den Nenndurchmesser definierenden Bogenabschnitt abnimmt.
Fördererkette nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der den Nenndurchmesser definierende Bogenabschnitt der Bögen (15, 15.1) der Vertikalkettenglieder (2) weniger als 5 Grad, insbesondere weniger als 1 Grad zu beiden Seiten der die Bögen (15, 15.1) im Querschnitt schneidenden Mittenebene (16) begrenzt ist.
Fördererkette nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Vertikalkettengliedes (2) in dem seinen Nenndurchmesser definierenden Abschnitt in Querrichtung zu dem Nenndurchmesser größer als der Nenndurchmesser ist.