DE102018113882A1

DE102018113882A1 - Gelenkkette

Info

Publication number: DE102018113882A1
Application number: DE102018113882.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kemper; Kai Silberg
Original assignee: Ketten Wulf Betriebs GmbH
Current assignee: Ketten Wulf Betriebs GmbH
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-12-12
Also published as: WO2019238318A1

Abstract

Gelenkkette, umfassend eine Mehrzahl von Außenlaschen (4), von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, eine Mehrzahl von Innenlaschen (3), von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, eine Mehrzahl von Gelenkbolzen (2), die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Außenlaschen (4) verbunden sind, eine Mehrzahl von Gelenkbuchsen (1), die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Innenlaschen (3) verbunden sind, wobei die Gelenkbuchsen (1) jeweils einen Gelenkbolzen (2) zumindest abschnittsweise umgeben, sowie eine Mehrzahl von Gleitlagern (5), die jeweils zwischen einem Gelenkbolzen (2) und einer Gelenkbuchse (1) angeordnet sind, wobei jedes der Gleitlager (5) eine Tragschicht (6) und eine Gleitschicht (7) aufweist, die jeweils einen Matrixwerkstoff auf Kunststoffbasis umfassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkkette gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung derartiger Gelenkketten.
In der Fördertechnik werden Gelenkketten aus Stahl eingesetzt, wenn hohe Zugkräfte übertragen werden müssen. Aus diesen hohen Zugkräften resultieren entsprechende Beanspruchungen beispielsweise in Form von Flächenpressungen zwischen dem Gelenkbolzen und der Gelenkbuchse. Diese Flächenpressung ist, in Kombination mit weiteren Einflüssen wie beispielsweise abrasiven Fremdstoffen, für einen fortschreitenden Verschleiß des Kettengelenkes ursächlich. Dabei verschleißen die Kettengelenke infolge der Flächenpressung, wohingegen weitere Einflüsse wie abrasive Medien den Vorgang beschleunigen.
Im Stand der Technik werden im Wesentlichen zwei Möglichkeiten beschrieben, wie der Verschleißfortschritt in den Kettengelenken reduziert werden kann, um eine akzeptable Standzeit zu erreichen. Dies ist zum einen die kontinuierliche beziehungsweise diskontinuierliche Schmierung der Kettengelenke mit Öl oder Fett während des Betriebes und zum anderen der Einsatz von Gleitlagern.
Buchsenförderketten, die während des Betriebes mit Öl beziehungsweise Fett geschmiert werden und deren Gelenk folglich kein Gleitlager umfasst, werden mit einer Gelenkflächenpressung von bis zu 50MPa ausgelegt. Ketten mit einem Gleitlager zwischen dem Bolzen und der Gelenkbuchse werden bei gleichen Gelenkabmessungen mit einer geringeren Flächenpressung ausgelegt. Dies hat zur Folge, dass die Gelenkabmessungen bei Ketten mit Gleitlagern, im Vergleich zu Ketten ohne Gleitlager, bei gleicher Zugkraft wesentlich größer sind. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Kettenlaschen aufgrund der infolge der größeren Gelenkabmessungen größeren Teilungslöcher ebenfalls größer dimensioniert werden müssen. Folglich steigen das Kettengewicht und der benötigte Bauraum. Gerade der zusätzlich benötigte Bauraum kann bei komplexen und eingehausten Systemen, wie beispielsweise einer Fahrtreppe, problematisch sein.
6 zeigt einen Schnitt durch ein Kettengelenk einer Gelenkkette gemäß dem Stand der Technik, die als ölgeschmierte Buchsenförderkette ausgebildet ist. Der Schnitt zeigt eine Gelenkbuchse 11, einen Gelenkbolzen 12 sowie jeweils zwei Innen- und Außenlaschen 13, 14. Bei dieser Bauart werden während der Montage das Kettengelenk, insbesondere der Gelenkbolzen 12 und die Gelenkbuchse 11, mit einer Initialschmierung aus Fett oder Öl versehen. Weiterhin müssen Ketten dieser Bauart im Betrieb kontinuierlich mit Öl als Schmierstoff versorgt werden, um den Verschleiß des Kettengelenkes zu verlangsamen. In der Regel wird das Öl mit Hilfe eines sogenannten Tropfölers kontinuierlich auf beiden Seiten zwischen die Innen- und die Außenlaschen 13, 14 getropft (siehe die Pfeile 15 in 6).
Nachteilig hierbei sind die Abgabe des Schmierstoffes aus der Initialschmierung an die Umgebung, die Kosten für die Anschaffung einer geeigneten Schmiervorrichtung wie beispielsweise eines Tropfölers, die Kosten für die Anschaffung und Lagerhaltung des Schmierstoffes, die Kosten für die Entsorgung der Ölrückstände beziehungsweise des Altöles sowie die Verunreinigungen der Anlagen und/oder der Umgebung und/oder des Fördergutes durch Ölrückstände.
7 zeigt einen Gelenkschnitt durch eine mit Fett geschmierte Buchsenförderkette gemäß dem Stand der Technik. Der Schnitt zeigt einen Gelenkbolzen 12 mit einer Schmierbohrung 16, eine Gelenkbuchse 11, zwei Dichtungen 17 zwischen einander gegenüberliegenden Innen- und Außenlaschen 13, 14, vier Deckel 18 sowie einen Schmiernippel 19. Während der Montage werden bei dieser Bauart sowohl das Kettengelenk als auch die Dichtungen 17 mit einer Initialschmierung aus Fett oder Öl versehen. In der Regel werden Ketten dieser Bauart während des Betriebes nachgeschmiert. Das bedeutet, dass nach einem bestimmten Intervall neues Schmierfett manuell oder automatisch beispielsweise durch den Schmiernippel 19 in das Kettengelenk gepresst wird. Altes Schmierfett kann durch die Konstruktion der Dichtungen 17 bei anliegendem Druck des neuen Schmierfettes nach außen entweichen.
Nachteilig hierbei sind die Abgabe des Schmierstoffes aus der Initialschmierung an die Umgebung, die Kosten für die Anschaffung und die Lagerhaltung der Schmierstoffe, die Kosten für die Anschaffung einer automatischen Schmiereinrichtung beziehungsweise die Kosten für die manuelle Nachschmierung, die Verunreinigungen der Anlagen und/oder der Umgebung und/oder des Fördergutes durch Schmierstoffrückstände, das Reduzieren der Bruchkraft des Gelenkbolzens durch die eingebrachten Schmierbohrungen sowie eine aufwändige Dichtungskonstruktion, die durchgängig für Schmierstoff sein muss. Weiterhin können zusätzliche Bauteile oder eine spezielle Vorbereitung beziehungsweise eine mechanische Bearbeitung der Dichtflächen erforderlich sein.
8 zeigt den Gelenkschnitt einer Buchsenförderkette mit Gleitlagern 20. Der Schnitt zeigt einen Gelenkbolzen 12, ein Gleitlager 20, eine Gelenkbuchse 11, zwei Dichtungen 17 und vier Deckel 18. Bei Kettengelenken, die mindestens ein Gleitlager 20 umfassen, das zwischen Gelenkbolzen 12 und Gelenkbuchse 11 positioniert ist, ist gegebenenfalls nach dem Stand der Technik ebenfalls eine Initialschmierung vorzusehen. Es werden sowohl das Gleitlager 20 als auch die Dichtungen 17 während der Montage mit Fett initialgeschmiert. Im Betrieb der Kette ist keine weitere Schmierung notwendig.
Nachteilig hierbei sind die Initialschmierung der Gleitlager, um den Verschleiß des Kettengelenkes zu reduzieren, die Initialschmierung der Dichtungen, um den Verschleiß der Dichtungen zu reduzieren, die Abgabe des Schmierstoffes aus der Initialschmierung der Gleitlager an die Umwelt und/oder die Anlage und/oder das Fördergut, die Abgabe des Schmierstoffes aus der Initialschmierung der Dichtungen an die Umwelt und/oder die Anlage und/oder das Fördergut sowie eine aufwändige Dichtungskonstruktion. Weiterhin nachteilig ist die Reduzierung der maximal zulässigen Gelenkflächenpressung. Die Belastbarkeit ist insbesondere begrenzt, weil der Werkstoff des Gleitlagers thermoplastisch verarbeitbar sein muss. Aufgrund der Homogenität der Gleitlager können Gleitlager dieser Bauart nicht lokal an die Belastungen angepasst werden. Weiterhin sind unter Umständen zusätzliche Bauteile oder eine zusätzliche Bearbeitung der Dichtflächen zur Optimierung des Dichtungssystems erforderlich.
Eine Gelenkkette der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 775 079 B1 bekannt, die ebenfalls eine Buchsenförderkette mit Gleitlager offenbart. Das darin beschriebene Gleitlager ist ein homogen aufgebautes thermoplastisches Polymergleitlager mit Zusatzstoffen, wobei die Zusatzstoffe beispielsweise Füllstoffe, Festschmierstoffe und Kurzfasern sein können, die jeweils in der Polymermatrix verteilt sind. Weiterhin sind zwischen den Außen- und Innenlaschen Dichtungen aus PTFE vorgesehen.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Gelenkkette der eingangs genannten Art, die weder eine Initialschmierung noch eine Schmierung im Betrieb benötigt und insbesondere trotzdem mindestens den gleichen Belastungen standhalten kann wie aus dem Stand der Technik bekannte Buchsenförderketten. Weiterhin soll optional eine Überwachung der Gleitlager ermöglicht werden. Weiterhin sollen Verwendungen der Gelenkkette angegeben werden.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Gelenkkette der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und/oder 12 und/oder 13 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass jedes der Gleitlager eine Tragschicht und eine Gleitschicht aufweist, die jeweils einen Matrixwerkstoff auf Kunststoffbasis umfassen. Gemäß Anspruch 13 ist vorgesehen, dass eine jede der Dichtungen einen Dichtungswerkstoff auf Kunststoffbasis sowie einen Festschmierstoff umfasst. Durch diese Ausgestaltung der Gleitlager und der Dichtungen kann die Gelenkkette komplett schmierstofffrei verwendet werden.
Die sich daraus ergebenden Vorteile sind die Schonung von Ressourcen, wie insbesondere das Vermeiden von Kosten für automatische Schmiervorrichtungen und/oder eine manuelle Nachschmierung und/oder für Schmierstoffe. Ein weiterer Vorteil ist der Schutz der Umwelt, wie insbesondere das Vermeiden von Verunreinigungen der Umwelt durch die Schmierstoffe, das Vermeiden von Verunreinigungen des Gehäuses durch Schmierstoffrückstände sowie das Vermeiden von Verunreinigungen des Fördergutes durch Schmierstoffrückstände. Weiterhin ist keine Zugänglichkeit während des Betriebs zur Schmierung erforderlich.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass bestehende, bislang geschmierte Ketten bei gleicher äußerer Abmessung durch ein komplett schmierstofffreies System ersetzt werden können.
Weiterhin können die Gleitlager aufgrund des Matrixwerkstoffs auf Kunststoffbasis eine sehr gute chemische Beständigkeit aufweisen.
Weiterhin müssen durch die Verwendung von Dichtungen, die einen Dichtungswerkstoff auf Kunststoffbasis sowie einen Festschmierstoff umfassen, die Gegenlaufflächen der Dichtungen nicht mehr durch eine mechanische Bearbeitung beziehungsweise durch zusätzliche Bauteile eingestellt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Tragschicht und die Gleitschicht durch den Matrixwerkstoff miteinander verbunden sind. Insbesondere kann dabei der Matrixwerkstoff ein Kunstharz beziehungsweise ein Duroplast sein oder ein Kunstharz beziehungsweise ein Duroplast umfassen, insbesondere wobei der Matrixwerkstoff ein Epoxidharz ist oder ein Epoxidharz umfasst. Dadurch werden die Schichten fest miteinander verbunden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Gleitschicht bessere Gleiteigenschaften als die Tragschicht und/oder dass die Tragschicht eine höhere Belastbarkeit als die Gleitschicht aufweist. Durch eine Variation der Schichtstärke können die Gleitlager an spezielle Lastfälle und Einsatzgebiete angepasst werden. Dadurch kann das Gleitlager je nach Belastung und zulässigem Verschleißweg schichtweise flexibel aufgebaut werden, wobei insbesondere der Anteil der Gleitschicht und der Tragschicht an der Gesamtdicke des Gleitlagers variabel je nach Anwendungsfall festgelegt werden kann.
Der zulässige Verschleißweg hängt dabei mit der Schichtdicke der Gleitschicht zusammen, nach deren Abtragen die Funktion des Gleitlagers nicht mehr gewährleistet ist. Beispielsweise ergeben eine vergleichsweise dicke Tragschicht und eine vergleichsweise dünne Gleitschicht eine hohe Belastbarkeit und einen geringen zulässigen Verschleiß, während eine vergleichsweise dünne Tragschicht und eine vergleichsweise dicke Gleitschicht eine geringe Belastbarkeit und einen großen zulässigen Verschleiß ergeben.
Es kann vorgesehen sein, dass die Gleitschicht und/oder die Tragschicht einen integrierten Festschmierstoff umfassen, insbesondere Bornitrid, MoS₂, Graphit oder PTFE. Durch den eingelagerten Festschmierstoff kann eine Transferschmierung des Kettengelenks bewirkt werden, bei der Festschmierstoffpartikel in die Rauheitsspitzen des jeweiligen Gegenlaufpartners eingelagert werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Gleitschicht und/oder die Tragschicht endlos gewickelte Fasern umfassen, insbesondere aus Polyester, Aramid, Kohle, Glas oder PTFE. Aufgrund der Verstärkung durch Endlosfasern kann bei geeignetem Aufbau der Schichten eine Flächenpressung bei dynamischer Belastung von bis zu 140MPa zulässig sein. Insbesondere kann dadurch eine mit einem entsprechenden Gleitlager versehene Gelenkkette im Unterschied zu aus dem Stand der Technik bekannten, mit Gleitlagern ausgestatteten Gelenkketten mit einer Gelenkflächenpressung von bis zu 50 MPa ausgelegt werden. Eine entsprechend gestaltete Gelenkkette kann also mindestens den gleichen Belastungen standhalten, wie die aus dem Stand der Technik bekannten Buchsenförderketten.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Gleitschicht nicht endlose Fasern, insbesondere Fasern aus PTFE oder Polyester, umfasst sowie optional einen Zusatz, beispielsweise PTFE, umfasst. Auch dadurch können die Gleiteigenschaften der Gleitschicht positiv beeinflusst werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass eines, mehrere oder jedes der Gleitlager mehr als zwei Schichten aufweist. Dadurch lassen sich die Gleitlager noch flexibler an den Anwendungszweck der Gelenkkette anpassen.
Es kann vorgesehen sein, dass eines, mehrere oder jedes der Gleitlager eine Lippendichtung oder eine Schmutzlippe sowie alternativ oder zusätzlich eine Fase umfasst. Eine Lippendichtung oder eine Schmutzlippe können ein Eindringen von Schmutz in das Gelenk verhindern und sind insbesondere am Innendurchmesser des Gleitlagers angeordnet. Eine Fase an den Stirnseiten des Gleitlagers kann dessen Montierbarkeit verbessern und ist insbesondere am Außendurchmesser des Gleitlagers angeordnet.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Gleitschicht der Gleitlager mechanisch bearbeitbar ist. Dadurch können bei Bedarf exakte, hochgenaue Lagerspiele eingestellt werden.
Gemäß Anspruch 12 ist vorgesehen, dass eines, mehrere oder jedes der Gleitlager einen elektrischen Leiter umfasst, der insbesondere zwischen der Tragschicht und der Gleitschicht angeordnet ist. Wenn durch Verschleiß die Gleitschicht im Wesentlichen vollständig abtragen wurde, kann ein Abschnitt eines zwischen der Gleitschicht und der Tragschicht angeordneten elektrischen Leiters mit dem Gelenkbolzen in Kontakt kommen. Es kann also durch eine geeignete Überwachungseinrichtung detektiert werden, dass sich der Widerstand zwischen einem Ende des elektrischen Leiters und dem Gelenkbolzen vermindert, so dass die Überwachungseinrichtung einen Verschleiß des Gleitlagers signalisieren kann.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Dichtungswerkstoff ein Dichtungswerkstoff auf Polyurethanbasis ist und/oder dass der Festschmierstoff Bornitrid, MoS₂, Graphit oder PTFE ist. Damit kann eine Selbstschmierung der Dichtung durch die Kombination aus mindestens einem oder mehreren Festschmierstoffen und einem geeigneten Grundwerkstoff gewährleistet werden.
Gemäß Anspruch 17 kann eine erfindungsgemäße Gelenkkette als Fahrtreppenkette oder als Palettenkette oder als Stufenkette oder als Kratzerkette verwendet werden. Bei den genannten Anwendungen handelt es sich um Beispiele. Eine erfindungsgemäße Gelenkkette kann grundsätzlich in allen industriellen Bereichen eingesetzt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen:

1 einen Schnitt durch ein Kettengelenk einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkkette;
2 ein Detail gemäß dem Pfeil II in 1;
3 einen Schnitt durch einen Teil eines Gleitlagers der Gelenkkette gemäß 1;
4 ein Detail gemäß dem Pfeil IV in 3;
5 einen Schnitt durch einen Teil eines Gleitlagers einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkkette;
6 einen Schnitt durch ein Kettengelenk einer Gelenkkette gemäß dem Stand der Technik, die als ölgeschmierte Buchsenförderkette ausgebildet ist;
7 einen Schnitt durch ein Kettengelenk einer Gelenkkette gemäß dem Stand der Technik, die als fettgeschmierte Buchsenförderkette ausgebildet ist;
8 einen Schnitt durch ein Kettengelenk einer mit einem Gleitlager versehenen Gelenkkette gemäß dem Stand der Technik.

In den Figuren werden gleiche oder funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in 1 und 2 abgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkkette umfasst eine Mehrzahl von Außenlaschen 4, von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, sowie eine Mehrzahl von Innenlaschen 3, von denen ebenfalls jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen. Die Ausführungsform umfasst weiterhin eine Mehrzahl von Gelenkbolzen 2, die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Außenlaschen 4 verbunden sind, sowie eine Mehrzahl von Gelenkbuchsen 1, die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Innenlaschen 3 verbunden sind. Bei einer Bewegung des Kettengelenks finden eine Drehung der Gelenkbuchse 1 relativ zu dem Gelenkbolzen 2 und ein Verschwenken der Innenlaschen 3 relativ zu den Außenlaschen 4 statt.
Eine jede der Gelenkbuchsen 1 umgibt dabei abschnittsweise einen der Gelenkbolzen 2. Jeweils zwischen einer Gelenkbuchse 1 und einem Gelenkbolzen 2 ist ein hohlzylindrisches Gleitlager 5 angeordnet. Das Gleitlager 5 ist dabei drehfest mit der Buchse 1 verbunden, insbesondere verpresst, wohingegen der Gelenkbolzen 2 in dem Gleitlager 5 drehbar ist. Jedes der Gleitlager 5 umfasst eine radial außen angeordnete, der Gelenkbuchse 1 zugewandte Tragschicht 6 und eine radial innen angeordnete, dem Gelenkbolzen 2 zugewandte Gleitschicht 7 (siehe 2).
Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass das Gleitlager 5 mehr als zwei Schichten aufweist.
Sowohl die Tragschicht 6, als auch die Gleitschicht 7 umfassen jeweils einen Matrixwerkstoff auf Kunststoffbasis. Der Matrixwerkstoff kann ein Kunstharz beziehungsweise ein Duroplast sein oder ein Kunstharz beziehungsweise ein Duroplast umfassen, und ist insbesondere ein Epoxidharz. Durch den Matrixwerkstoff sind die Tragschicht 6 und die Gleitschicht 7 miteinander verbunden.
In die Kunststoffmatrix der Gleitschicht 7 können Festschmierstoffe wie beispielsweise MoS₂, Graphit oder PTFE integriert sein. Die Gleitschicht 7 kann weiterhin endlos gewickelte Fasern aus beispielsweise Polyester, Aramid, Kohle, Glas oder PTFE umfassen. Insbesondere können dabei endlos gewickelte Fasern aus Polyester vorgesehen sein. Alternativ kann die Gleitschicht 7 nicht endlose Fasern beispielsweise aus PTFE, Polyester oder dergleichen und weitere Zusätze wie beispielsweise PTFE umfassen.
In die Kunststoffmatrix der Tragschicht 6 können ebenfalls Festschmierstoffen wie beispielsweise Bornitrid, MoS₂, Graphit oder PTFE integriert sein. Weiterhin kann auch die Tragschicht 6 endlos gewickelte Fasern aus Polyester, Aramid, Kohle oder Glas umfassen. Insbesondere können dabei endlos gewickelte Fasern aus Glas vorgesehen sein.
Die Zusammensetzung der Schichten kann insbesondere so gewählt werden, dass die Gleitschicht 7 bessere Gleiteigenschaften als die Tragschicht 6 und dass die Tragschicht 6 eine höhere Belastbarkeit als die Gleitschicht 7 aufweist. Auf diese Weise kann durch gezielte Beeinflussung des Aufbaus der Schichten das Gleitlager an den Anwendungszweck der Gelenkkette angepasst werden. Insbesondere kann die Gelenkkette bei geeignetem Aufbau der Schichten mit einer Gelenkflächenpressung von bis zu 50 MPa ausgelegt werden.
Beispielsweise kann die Zusammensetzung der Gleitschicht 7 so gewählt werden, dass sie mechanisch bearbeitbar ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Lagerspiel genau einstellen zu können.
Auch durch geeignete Wahl der Dicke der Schichten kann das Gleitlager 5 an den Anwendungszweck der Gelenkkette angepasst werden. Bei dem in 3 und 4 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist die Dicke d₆ der Tragschicht 6 im Wesentlichen gleich der Dicke d₇ der Gleitschicht 7. Bei dem in 5 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist die Dicke d₆ der Tragschicht 6 deutlich größer als die Dicke d₇ der Gleitschicht 7. Die Dicke d₇ der Gleitschicht 7 kann insbesondere zwischen 0,2 mm und 5,0 mm betragen. Die Dicke d₇ der Gleitschicht 7 kann an den Anwendungszweck der Gelenkkette angepasst werden.
Die erfindungsgemäße Gelenkkette kann beispielsweise als Fahrtreppenkette, Palettenkette oder Stufenkette verwendet werden. Bei einer Stufenkette ist gemäß der einschlägigen Norm ein maximaler Abstand zwischen den Stufen von 6 mm zugelassen. Wenn im Neuzustand der Stufenkette ein Spalt von 2 mm zwischen den Stufen angenommen wird, ergibt sich daraus ein möglicher Verschleißweg pro Stufe von 4 mm.
Je nach Teilung der Kette sind zwischen den Stufen bei typischer Teilung drei oder vier Kettenglieder vorgesehen. Die 4 mm des Verschleißwegs können sich somit auf drei bis fünf Gleitlager aufteilen, so dass sich Verschleißwege bei den einzelnen Gleitlagern von 0,8 mm bis 1,3 mm ergeben.
Die erfindungsgemäße Gelenkkette kann beispielsweise auch als Kratzerkette für Schüttgut verwendet werden. In derartigen Anwendungsfällen ist ein Verschleiß von mehr als 1 mm oftmals unproblematisch. Die Begrenzung des zulässigen Verschleißes ergibt sich hierbei häufig nicht durch das Gleitlager, sondern beispielsweise durch die Ausgestaltung der Zahnform des Kettenrades. Somit sind hier durchaus Gleitschichtdicken von mehreren Millimetern Dicke denkbar. Typische Härtetiefen und damit auch die Verschleißgrenze bei schweren Schüttgutketten ohne Gleitlagertechnik liegen durchaus bei 3 mm und mehr.
Bei der in den 1 und 2 abgebildeten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkkette ist jeweils zwischen benachbarten Innen- und Außenlaschen 3, 4 eine Dichtung 8 angeordnet. Dabei umfasst eine jede der Dichtungen 8 einen Dichtungswerkstoff auf Kunststoffbasis sowie einen in den Dichtungswerkstoff integrierten Festschmierstoff. Bei dem Festschmierstoff kann es sich beispielsweise um Bornitrid, MoS₂, Graphit oder PTFE handeln. Der Dichtungswerkstoff kann ein Werkstoff auf Polyurethanbasis sein.
Die Schmierung der Gleitlager 5 und der Dichtungen 8 im Betrieb der Gelenkkette wird durch eine sogenannte Transferschmierung realisiert. Dabei setzen sich die in den Gleitlagerwerkstoff beziehungsweise in den Dichtungswerkstoff integrierten Festschmierstoffe in die Rauheitsspitzen des jeweiligen Gegenlaufpartners sobald es beim Einlaufen der Kette zu einem ersten Verschleiß kommt. Aufgrund dessen benötigen weder die Gleitlager 5 noch die Dichtungen 8 während der Gesamtlebensdauer der Gelenkkette einen durch zusätzliche Maßnahmen aufgetragenen Schmierstoff.
An den Stirnseiten beider Schichten des Gleitlagers 5 können Fasen 9 vorgesehen sein, um die Montierbarkeit zu verbessern (siehe 4). Alternativ können an den Stirnseiten des Gleitlagers nicht abgebildete Lippendichtungen oder Schmutzlippen vorgesehen sein. Diese können insbesondere direkt mit dem Gleitlager hergestellt werden, so dass sie aus dem gleichen Werkstoff wie das Gleitlager bestehen. Dies hat den Vorteil, dass sie sehr verschleißfest sind und ihre Position im Betrieb nicht verlieren.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, an einem, mehreren oder jedem der Gleitlager einen nicht abgebildeten elektrischen Leiter, beispielsweise einen Leiter in Form eines dünnen metallischen Drahtes, vorzusehen. Der elektrische Leiter kann insbesondere zwischen der Tragschicht und der Gleitschicht angeordnet sein. Dies lässt sich fertigungstechnisch vergleichsweise einfach realisieren, wenn die beiden Schichten nacheinander beispielsweise durch Wickeln der Endlosfasern hergestellt werden.
Wenn durch Verschleiß die Gleitschicht im Wesentlichen vollständig abtragen wurde, kommt der elektrische Leiter mit dem Gelenkbolzen in Kontakt. Es kann also lokal im Bereich des entsprechenden Kettengelenks eine batteriebetriebene Überwachungseinrichtung beispielsweise in einer Ausnehmung einer der Laschen angeordnet werden, die den Widerstand zwischen einem Ende des elektrischen Leiters und dem Gelenkbolzen überwacht. Wenn der Widerstand durch direkten Kontakt eines Abschnitts des Leiters mit dem Gelenkbolzen stark vermindert wird, kann die Überwachungseinrichtung einen Verschleiß des Gleitlagers signalisieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0775079 B1 [0011]

Claims

Gelenkkette, umfassend - eine Mehrzahl von Außenlaschen (4), von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, - eine Mehrzahl von Innenlaschen (3), von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, - eine Mehrzahl von Gelenkbolzen (2), die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Außenlaschen (4) verbunden sind, - eine Mehrzahl von Gelenkbuchsen (1), die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Innenlaschen (3) verbunden sind, wobei die Gelenkbuchsen (1) jeweils einen Gelenkbolzen (2) zumindest abschnittsweise umgeben, - eine Mehrzahl von Gleitlagern (5), die jeweils zwischen einem Gelenkbolzen (2) und einer Gelenkbuchse (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Gleitlager (5) eine Tragschicht (6) und eine Gleitschicht (7) aufweist, die jeweils einen Matrixwerkstoff auf Kunststoffbasis umfassen.
Gelenkkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht (6) und die Gleitschicht (7) durch den Matrixwerkstoff miteinander verbunden sind.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff ein Kunstharz beziehungsweise ein Duroplast ist oder ein Kunstharz beziehungsweise ein Duroplast umfasst, insbesondere wobei der Matrixwerkstoff ein Epoxidharz ist oder ein Epoxidharz umfasst.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (7) bessere Gleiteigenschaften als die Tragschicht (6) und/oder dass die Tragschicht (6) eine höhere Belastbarkeit als die Gleitschicht (7) aufweist.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (7) und/oder die Tragschicht (6) einen integrierten Festschmierstoff umfassen, insbesondere Bornitrid, MoS₂, Graphit oder PTFE.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (7) und/oder die Tragschicht (6) endlos gewickelte Fasern umfassen, insbesondere aus Polyester, Aramid, Kohle, Glas oder PTFE.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (7) nicht endlose Fasern, insbesondere Fasern aus PTFE oder Polyester, umfasst sowie optional einen Zusatz, beispielsweise PTFE, umfasst.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (7) jeweils auf der dem Gelenkbolzen (2) zugewandten Seite der Gleitlager angeordnet ist, wobei die Tragschicht (6) insbesondere drehfest mit der Gelenkbuchse (1) verbunden, vorzugsweise verpresst, ist.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eines, mehrere oder jedes der Gleitlager (5) mehr als zwei Schichten aufweist.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines, mehrere oder jedes der Gleitlager (5) eine Lippendichtung oder eine Schmutzlippe sowie alternativ oder zusätzlich eine Fase (9) umfasst.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (7) der Gleitlager (5) mechanisch bearbeitbar ist.
Gelenkkette nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eines, mehrere oder jedes der Gleitlager (5) einen elektrischen Leiter umfasst, der insbesondere zwischen der Tragschicht (6) und der Gleitschicht (7) angeordnet ist.
Gelenkkette, umfassend - eine Mehrzahl von Außenlaschen (4), von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, - eine Mehrzahl von Innenlaschen (3), von denen jeweils zwei in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegen, - eine Mehrzahl von Gelenkbolzen (2), die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Außenlaschen (4) verbunden sind, - eine Mehrzahl von Gelenkbuchsen (1), die jeweils drehfest mit zwei sich in Kettenquerrichtung einander gegenüberliegenden Innenlaschen (3) verbunden sind, wobei die Gelenkbuchsen (1) jeweils einen Gelenkbolzen (2) umgeben, - eine Mehrzahl von Dichtungen (8), von denen jeweils eine zwischen benachbarten Innen- und Außenlaschen (3, 4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine jede der Dichtungen (8) einen Dichtungswerkstoff auf Kunststoffbasis sowie einen Festschmierstoff umfasst.
Gelenkkette nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungswerkstoff ein Dichtungswerkstoff auf Polyurethanbasis ist und/oder dass der Festschmierstoff Bornitrid, MoS₂, Graphit oder PTFE ist.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkette eine Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkette so ausgebildet ist, dass sie komplett schmierstofffrei verwendet werden kann.
Verwendung einer Gelenkkette nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkette insbesondere als Fahrtreppenkette oder als Palettenkette oder als Stufenkette oder als Kratzerkette verwendet wird.