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Die Erfindung betrifft unterschiedliche Elemente eines Kettenantriebs, insbesondere für ein Fahrrad, nämlich ein Glied für eine Antriebskette, ein Kettenrad, eine Antriebskette und ein Fahrrad umfassend mindestens eines der vorgenannten Elemente.
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Antriebsketten, insbesondere Fahrradketten, sind typischerweise aus Stahl und/oder metallischen Komponenten gefertigt. Hierbei wirken zwischen den Bestandteilen der Antriebskette, insbesondere den Gliedern der Antriebskette, hohe Reibungskräfte, welche durch ein Schmiermittel für die Antriebskette reduziert werden können. Dieses Schmiermittel ist ferner zur Verhinderung von Korrosion notwendig. Um den Einsatz von Schmiermitteln zu reduzieren, werden bereits Hohlzylinder aus Kunststoff eingesetzt, welche zusätzlich zu den üblichen Komponenten eines Glieds einer Antriebskette, nämlich Außenlasche, Innenlasche, Bolzen, Hülse und Rolle, verwendet werden. Hierbei wird ein solcher Kunststoff-Hohlzylinder zwischen Hülse und Bolzen angeordnet, um die Reibung zu minimieren. Bei Fahrradketten wird ein derartiger Holzylinder bisher nicht verwendet, da dies hier mit diesem Herstellungsverfahren nicht möglich ist, für den Fall das Hülse und Innenlasche ein Bauteil bilden. Bei sonstigen Antriebsketten werden Hohlzylinder aus Kunststoff eingesetzt, welche zusätzlich zu den üblichen Komponenten eines Glieds einer Antriebskette, nämlich Außenlasche, Innenlasche, Bolzen, Hülse und Rolle, verwendet werden. Für einen Kunststoffhohlzylinder bei Antriebsketten ist ein zusätzlicher Fertigungsschritt notwendig und überdies weist eine derartige Antriebskette ein höheres Gewicht auf. Dies kann insbesondere negative Auswirkungen auf die Laufeigenschaften bei der Kraftübertragung durch die Antriebskette haben.
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Bei Fahrradketten ist weiterhin eine regelmäßige Säuberung der Kette notwendig, da der Schmutz an der geölten Fahrradkette besonders gut anhaftet und sich so der Wirkungsgrad der Kette verschlechtert. Untersuchungen haben gezeigt, das man mit einer sauberen Kette 12 Watt Leistung einsparen kann. Zudem rosten Metallfahrradketten z.B. durch Streusalz im Winter.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Glied für eine Antriebskette, ein Kettenrad, eine Antriebskette und/oder ein Fahrrad anzugeben, bei denen das Herstellungsverfahren vereinfacht sowie die Laufeigenschaften der Antriebskette verbessert sind und gleichzeitig eine Verringerung der Reibung der Glied-Komponenten sowie eine Verringerung des Schmiermittelbedarfs auftreten.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Ein Glied für eine Antriebskette kann hierbei als kleinste Einheit einer Antriebskette angesehen werden, aus der eine solche Antriebskette aufgebaut werden kann. Hierbei ist die Anzahl der Glieder, welche die entsprechende Antriebskette bilden, unkritisch. Eine solche Antriebskette weist, wie bereits oben beschrieben, die Komponenten einer Außenlasche, einer Innenlasche, eines Bolzens, einer Hülse und einer Rolle auf. Eine Außenlasche kann hierbei mit einer Innenlasche in Verbindung stehen und beispielsweise mit Hilfe eines Bolzens mit der Innenlasche verbunden sein. Weiterhin kann der Bolzen innerhalb einer Hülse angeordnet sein. Die Hülse kann drehfest gegen die Innenlasche auf dieser angeordnet bzw. mit der Innenlasche verbunden sein.
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Diese „drehfeste Anordnung“ bzw. „drehfeste Verbindung“ kann einerseits daraus resultieren, dass die Hülse in die Innenlasche eingepresst, oder dass die Hülse aus der Innenlasche ausgeformt ist. Ferner kann die drehfeste Anordnung bzw. Verbindung aus Innenlasche und Hülse auch durch ein einzelnes Formteil, welches Kunststoff und/oder Metall aufweist, gefertigt sein.
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Beispielsweise wird der Bolzen durch die Hülse geführt. Die Hülse kann in diesem Fall, wie auch generell, einen konstanten Durchmesser aufweisen. Ferner kann die Rolle drehbar um die Hülse angeordnet sein. Die Hülse kann auch aus Lagerkragen aufgebaut sein, wobei die Lagerkragen aus der Innenlasche ausgeformt sind. In diesem Fall sind zum Zusammenbau einer Antriebskette aus den entsprechenden Gliedern zwei Innenlaschen mit Lagerkragen, welche zusammengesetzt eine komplette Hülse bilden und beispielsweise gleich lang sind, als Gegenstücke vorgesehen. Weiterhin kann auch eine Innenlasche eine Hülse als „Vollhülse“ aufweisen, wobei zum Zusammenbau einer Antriebskette eine zweite Innenlasche als Gegenstück, welche keine Hülse aufweist, vorgesehen ist.
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Die Glieder werden vorzugsweise mit Hilfe des Bolzens über einen vorbeschriebenen Aufbau zusammengehalten. Dabei wird der Bolzen z.B. drehfest mit den Außenlaschen vernietet.
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Vorliegend weist eine sog. „Kontaktfläche“ einen Kunststoff auf. Unter dem Terminus „Kontaktfläche“ wird vorliegend eine Fläche der Komponenten des Gliedes verstanden, welche zum direkten, reibungsbehafteten Kontaktieren mit einer weiteren (anderen) Fläche einer weiteren (anderen) Komponente des Gliedes vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Bolzen auf seinem Außenmantel einen Kunststoff, vorzugsweise eine Kunststoffbeschichtung, -umspritzung und/oder -besprühung, umfassen. Zudem kann auch mehr als eine Kontaktfläche einen Kunststoff umfassen. Ferner kann auch mehr als eine Kontaktfläche mit einem Kunststoff umspritzt, beschichtet und/oder besprüht sein. Beispielsweise können sowohl der Bolzen als auch die Hülse, welche gemeinsame Kontaktflächen aufweisen, jeweils teilweise oder vollständig einen Kunststoff umfassen. Der Kunststoff kann beispielsweise auf einem Metallteil, beispielsweise auf einem Stahlteil, der Antriebskette aufgespritzt sein. Alternativ ist auch eine Beschichtung mit einer Kunststofffolie möglich. Hierbei kann der Bedarf des Schmiermittels reduziert werden, da die Reibung von Kunststoff auf Metall bzw. von Kunststoff auf Kunststoff einen vorteilhaften und verringerten Reibungskoeffizienten gegenüber Metall auf Metall aufweisen kann. Ferner weisen die Reibung Kunststoff auf Metall und Kunststoff auf Kunststoff im Vergleich zur Reibung Metall auf Metall andere Verschleißraten auf. Es gibt hier mehrere Kunststoffe mit besonders guten Verschleißeigenschaften, welche vorteilhafter sind als die Verschleißeigenschaften von Metallen.
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Ferner können Basiskörper bzw. Kern der Kettengliedkomponenten, insbesondere der Hülse und/oder des Bolzens, einen Kunststoff mit guten mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise einer hohen Zugfestigkeit oder niedrigen Elastizität (z.B. karbonfaserverstärktes PEEK: Victrex 450CA30 oder 90HMF40), umfassen. Beispielsweise können die Kontaktflächen der Komponenten mit einem Kunststoff, der für Verschleißanwendungen optimiert ist, umspritzt (z.B. Zweikomponentenspritzgießen), besprüht oder mit einem Kunststofffilm beschichtet werden.
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Ferner kann ein Fertigungsschritt eines Extra-Hohlzylinders aus Kunststoff, welcher zwischen Bolzen und Hülse angeordnet werden muss, vermieden werden. Hierbei sei nochmals ausdrücklich betont, dass die Hülse, als fester Bestandteil oder feste Komponente des Gliedes nicht mit einem Extra-Holzylinder aus Kunststoff, welcher zusätzlich zu den notwendigen Komponenten eingebracht wird, verwechselt werden darf.
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Weiterhin kann eine Komponente, beispielsweise der Bolzen und/oder die Hülse, aus Kunststoff gefertigt sein. Somit kann durch den Kunststoff sowohl die Reibung, als auch das Gewicht der Antriebskette reduziert werden.
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Des Weiteren kann die Kombination der hierin beschriebenen Kunststoffe neben dem Bereitstellen verbesserter Schmiereigenschaften auch die mechanischen Kräfte des Kettenglieds aufnehmen. Statt einer zusätzlichen Komponente zur Reibungsreduktion, wird hier kein weiteres Bauteil benötigt, da die Kombination beide Funktionen vereint.
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In einer Variante weist mindestens eine Kontaktfläche eine Kunststoffbeschichtung auf. Hierbei kann der Basiskörper der jeweiligen Komponente aus Metall gefertigt sein. Beispielsweise kann eine Kunststoffbeschichtung mittels eines Spritzgussverfahrens oder eines Beschichtungsverfahrens auf diesen aufgetragen werden. Entsprechend kann beispielsweise der Außenmantel eines Bolzens mittels Spritzgussverfahrens mit Kunststoff, beispielsweise PEK, beschichtet werden. Zusätzlich oder alternativ kann mindestens eine Komponente vollständig aus Kunststoff gefertigt sein, insbesondere vollständig aus Kunststoff bestehen. Dies führt zu einer weiteren Gewichtsreduktion und somit zu einem leichteren Lauf der Antriebskette. Weiterhin kann auch eine Komponente umspritzt sein. Hierfür wird die Komponente in eine Form gegeben und durch bekannte Spritzgusstechniken mit einem Polymer umspritzt.
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In einer weiteren Variante sind unterschiedliche Konstellationen möglich, bei denen gemeinsame Kontaktflächen unterschiedlicher Komponenten jeweils aus Kunststoff gefertigt werden. Hierbei ist es beispielsweise vorteilhaft, die gemeinsamen Kontaktfläche des Bolzens und der Hülse und/oder die Kontaktflächen der Hülse und der Rolle aus Kunststoff zu fertigen und/oder eine Kunststoffschicht auf mindestens eine Kontaktfläche der jeweiligen Komponente aufzutragen. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da an der Hülse während einer Verwendung einer Antriebskette die stärksten Reibungskräfte auf das Glied einwirken. Überdies können auch die gemeinsamen Kontaktflächen der Innenlasche und der Rolle und der Außenlasche und der Innenlasche Kunststoff umfassen. Bevorzugt können die Kontaktflächen aller Komponenten des Glieds den Kunststoff umfassen. Hiermit kann die Reibung bzw. der Reibungskoeffizient weiter minimiert werden, da weder Kunststoff auf Metall- noch Metall auf Metall-Reibungswechselwirkungen vorhanden sind.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kettenrad für eine Antriebskette, insbesondere für ein einen Zahnkranz, wobei sich der Zahnkranz beispielsweise an den Pedalen des Hinterrades eines Fahrrads befinden kann. Insbesondere umfasst ein Zahnkranz bei einem Fahrrad eine Mehrzahl von Kettenrädern. Hierbei umfassen die Kontaktflächen des Kettenrads, welche zum Kontakt mit einem Glied vorgesehen sind, einen Kunststoff. Die Kontaktfläche kann hierbei insbesondere mit einem Kunststoff beschichtet und/oder umspritzt und/oder besprüht sein. Beispielsweise weist ein Kettenrad für eine wie vorstehend beschriebene Antriebskette Zähne auf, die sich mit den Zahnlücken abwechseln. Die Oberfläche der Zähne und der Zahnlücken kann mit Kunststoff beschichtet und/oder aus Kunststoff gefertigt und/oder mit Kunststoff umspritzt und/oder besprüht werden. Beispielsweise kann ein metallenes Kettenrad an einer Kontaktfläche, welche zum Kontakt mit einem Glied vorgesehen ist, mit einem Kunststoff beschichtet sein. Der Kontakt zum Kettenrad besteht insbesondere mit den Rollen der Antriebskette sowie den Innenseiten der Innen- und Außenlaschen. Mit Hilfe der Kunststoffbeschichtung und/oder einem Vollkunststoffmaterial (mit selbstschmierenden Eigenschaften) kann die Reibung an den Kontaktflächen reduziert werden.
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In einer Variante kann ein Kettenrad, wie oben beschrieben, mit einem Kunststoff beschichtet, oder aus einem Kunststoff gefertigt sein. Beispielsweise können hier die Reibungseigenschaften von Metall auf Kunststoff bzw. von Kunststoff auf Metall (ausgehend von dem Glied) bzw. von Kunststoff auf Kunststoff vorteilhaft ausgenutzt werden, um den Reibungswiderstand an den Kontaktflächen zu reduzieren und den Einsatz von Schmiermitteln zu vermeiden. Dies führt zu einer umweltfreundlicheren und wartungsfreieren Handhabung. Ferner kann auch das komplette Kettenrad vollständig aus Kunststoff gefertigt sein, also aus Kunststoff bestehen. Hierbei kann ein Kettenrad insbesondere vorgesehen sein, um eine Antriebskraft direkt auf den jeweiligen Antrieb zu übertragen und ist dadurch in diesem Fall von einem (Antriebsketten)-Führungsrad beziehungsweise einer Leitrolle zu unterscheiden.
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Die Beschichtung der jeweiligen Komponente erfolgt vorzugsweise mit einem thermischen Spritzverfahren. Dabei wird der Kunststoff innerhalb oder außerhalb eines Spritzbrenners ab-, an- oder aufgeschmolzen, in einem Gasstrom in Form von Spritzpartikeln beschleunigt und auf die Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils aufgetragen. Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Beschichtung der jeweiligen Komponente mit einem elektrostatischen Beschichtungsverfahren erfolgt. Insbesondere wird dabei der Kunststoff als Pulver direkt auf die Oberfläche gesprüht. Das Pulver schmilzt und bildet die Beschichtung. Des Weiteren ist es möglich, die Beschichtung in Form einer Folie aufzulegen und mit der zu beschichtenden Oberfläche thermisch zu verbinden. Ferner können die Kunststoffmaterialien, sofern keine Beschichtung erfolgt, sondern eine Fertigung der Kunststoffmaterialien aus einem Vollmaterial mittels bekannter Bearbeitungsverfahren, beispielsweise Laserfräsen und/oder weiteren Fräsverfahren und/oder 3D-Druck und/oder Spritzgießen, hergestellt werden. Ein Auftragen des Kunststoffes kann zudem über ein Spin-Coating-Verfahren erfolgen.
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In einer Variante kommen als Kunststoffe für das Kettenrad und/oder die Kontaktfläche des Glieds, insbesondere Polyetherketon (PEK), beispielsweise Polyaryletherketon (PAEK) und/oder Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Polyetherketonketon (PEKK) und/oder Polyetheretheretherketon (PEEEK) und/oder Polyetheretherketonketon (PEEKK) und/oder Polyetherketon-Etherketonketon (PEKEKK) in Frage. Beispielsweise kommen auch Polyimide, insbesondere Polyetherimid und/oder Polyamidimid und/oder Polybenzimidazol in Frage. Weiterhin kommen Polyoxymethylen und/oder Polyethylenterephthalat und/oder Polytetrafluorethylen in Frage. Weiterhin kommt Polyethylen als Kunststoff in Frage. Insbesondere kommt hochdichtes Polyethylen (HDPE) in Frage. Ferner kommen ultra-high molecular weight Polyethylen (UHMW-PE) und/oder Polyethylenterephthalat (PET), insbesondere teilkristallines PET-C und/oder Polyamide (PA) und/oder Polycarbonat (PC); und/oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) und/oder Polylactide (PLA) und/oder Copolyester und/oder Thermoplastische Elastomere (TPE) und/oder High Impact Polystyrene (HIPS) in Frage. Es kommen auch bevorzugt kohlefaserverstärkte Polyamide in Frage. Insbesondere weisen die vorgenannten Kunststoffe verbesserte Reibungseigenschaften sowie mit Metall vergleichbare Härtewerte auf, um eine vergleichbare Beständigkeit gegen Verschleiß zu gewährleisten. Versuche haben gezeigt, dass die vorgenannten Kunststoffe, beispielsweise PEK und insbesondere PEEK und PEAK, bei Reibung und den dabei entstehenden erhöhten Temperaturen einen Gleitfilm bilden. Dieser Gleitfilm entsteht unabhängig vom Reibepartner bei jenen Komponenten, welche einen Kunststoff auf der Kontaktfläche aufweisen. Daher können durchaus Komponenten aus Metall in Reibkontakt mit Komponenten aus Kunststoff stehen. Beispielsweise können die Glieder der Antriebskette an den Kontaktflächen ganz oder teilweise aus Kunststoff gefertigt sein, während die Kontaktflächen eines Kettenrades aus Metall bestehen können und umgekehrt.
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Insbesondere ist für die Reibungseigenschaften des verwendeten Kunststoffs vorgesehen, dass der Kunststoff zumindest mit einem der folgenden Füllstoffe versehen ist: Graphit, fluorierte Polymere, Molybdänsulfit, Kohlenstofffasern, Glasfasern, synthetischer Kleber, Carbon-Nanotubes, Aramidfasern, Graphen und/oder Bornitrid-Nanotubes. Besonders bevorzugt werden folgende Kunststoffe mit Füllstoffen sowohl für die Beschichtung als auch für die teilweise vollständige Ausgestaltung der jeweiligen Komponenten eingesetzt:
- - Polyetheretherketon (PEEK) mit 5% bis 50% Glasfaserverstärkung;
- - Polyetheretherketon (PEEK) mit 5% bis 50% Kohlenstofffaserverstärkung;
- - Polyetheretherketon (PEEK) mit 5% bis 20% Graphit und/oder 5% bis 20% Kohlenstofffasem und/oder 5% bis 20% eines fluorierten Polymers, insbesondere PTFE.
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Hierbei sind die prozentualen Anteile als Massenanteile bezogen auf die Gesamtmasse aus Füllstoff und Kunststoff zu verstehen.
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Bei jedem der vorgenannten Herstellungsverfahren kann der entsprechende Füllstoff dem Ausgangsmaterial (z.B. dem Kunststoff) zugemischt werden.
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Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Antriebskette mit einem oder mehreren Gliedern für eine Antriebskette, wie vorbeschrieben. Dabei weist die Antriebskette mindestens ein erfindungsgemäßes Glied auf, welche an mindestens einer Kontaktfläche einer Komponente mit einem Kunststoff beschichtet und/oder besprüht und/oder umspritzt ist. Weiterhin kann die Antriebskette vollständig aus derartigen Gliedern gefertigt sein oder jene nur vereinzelt aufweisen.
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Ferner umfasst die Erfindung ein Fahrrad, insbesondere mit einem Glied für eine Antriebskette und/oder ein Kettenrad wie vorbeschrieben. Durch den Einsatz von Kunststoffen bei der Fertigung dieser Bauteile ist es insbesondere möglich eine gewichtsärmere Bauweise zur Verfügung zu stellen. Das Material mit den geringeren Reibungskoeffizienten ermöglicht die erforderliche Schmiermittelmenge zu reduzieren und verlängert bei vergleichbarer Verschleißbeständigkeit die Lebensdauer der Bauteile. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Glied oder ein Kettenrad auch für Industrieanlagen verwendet werden. Es ist zudem denkbar, dass ein derartiges Glied und/oder ein Kettenrad in einem Motorrad zum Einsatz kommt.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung einer Variante anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Antriebskette;
- 2 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Antriebskette;
- 3 eine Variante des erfindungsgemäßen Kettenrads;
- 4 einen Kettenantrieb einer Variante eines erfindungsgemäßen Fahrrads;
- 5 eine Zahnkranzkassette mit den erfindungsgemäßen Kettenrädern; und
- 6 einen Kettenantrieb mit Varianten der erfindungsgemäßen Kette und der erfindungsgemäßen Kettenräder.
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1 zeigt eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Antriebskette 10. Die Antriebskette 10 umfasst Glieder als kleinste Einheit, welche Außenlaschen 1a, 1b, Innenlaschen 2a, 2b und einen Bolzen 3 aufweisen. Ferner sind Hülsen 4, hier als Vollhülsen, und Rollen 5 vorhanden. In der Explosionszeichnung wird für die Ausführungsform des Glieds deutlich, dass eine Hülse 4a in die Innenlasche 2b eingepresst wird. Ein weitere Hülse 4b wird zur verbesserten Darstellung isoliert von dem zweiten Glied in der Explosionsdarstellung gezeigt. Die Hülsen 4a, 4b sind in die Innenlasche 2b eingepresst. Zum Zusammenbau der Antriebskette werden die Hülsen 4 ebenfalls in eine zweite Innenlasche 2a eingepresst. Ferner werden die Komponenten durch einen Bolzen 3 zusammengehalten. Dieser Bolzen 3 wird über die Außenlasche 1a, über die erste Innenlasche, durch die Hülse 4 über die zweite Innenlasche 2b zur anderen Außenlasche 1b geführt. Die Bolzen 3 vernieten vorzugsweise die vorgenannten Komponenten, um die Antriebskette 10 zu bilden. Hierbei können sämtliche Komponenten der gezeigten Explosionsdarstellung an ihren Kontaktflächen mit einem Kunststoff beschichtet sein. Ferner ist es auch denkbar, dass die gezeigten Komponenten teilweise oder vollständig aus Kunststoff gefertigt sind. Die Stellen der gezeigten Komponenten, welche in der Darstellung der 1 einen Kunststoff umfassen, sind hierbei schraffiert dargestellt. Hierbei umfassen insbesondere die erste und die zweite Kontaktfläche 11, 12 der ersten Außenlasche 1a, die erste und die zweite Kontaktfläche 21, 22 der ersten und zweiten Innenlaschen 2a, 2b, die Kontaktfläche 31 des Bolzens 3, die erste und die zweite Kontaktfläche 41, 42 der Hülse 4 und die erste, zweite und dritte Kontaktfläche 51, 52, 53 der Rolle 5 Kunststoff. Der Kunststoff kann beispielsweise PEEK umfassen, wobei PEEK selbstschmierende Eigenschaften aufweist. Ein möglicher Kunststoff ist hierbei insbesondere PEEK mit 30 % Kohlenstofffaseranteil. Der Kohlenstofffaseranteil dient insbesondere dazu, die selbstschmierenden Eigenschaften weiter zu verbessern. Hierbei können die ersten Innenlaschen 2a gemeinsam mit den Hülsen 4 als eine Komponente hergestellt werden. Die zweiten Innenlaschen 2b werden später angefügt.
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2 zeigt eine Explosionsdarstellung einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Antriebskette 20. Hierbei unterscheidet sich die zweite Variante der erfindungsgemäßen Antriebskette 20 von der ersten Variante der erfindungsgemäßen Antriebskette 10 dadurch, dass auf die Vollhülsen verzichtet wird. Stattdessen umfasst die Hülse aus den Innenlaschen 2a, 2b ausgeformte Lagerkragen 4a, 4b. Die Lagerkragen 4a, 4b fügen sich beim Zusammensetzen der Innenlaschen 2a, 2b zu einer Hülse 4 zusammen. Die Lagerkragen 4a, 4b können beispielsweise im Falle eines Fertigens aus Metall aus den Innenlaschen 2a, 2b ausgeformt werden. Ferner sind schraffierte Kontaktflächen gezeigt, welche beispielsweise mit einem Kunststoff, beispielsweise einem PEEK-Kunststoff, beschichtet sind. Hierbei weist der Bolzen 3 eine Kontaktfläche 31 auf, welche in Reibungskontakt mit einer zweiten Kontaktfläche 12 der Außenlasche 1a und einer zweiten Kontaktfläche 41 der Lagerkragen 4a, 4b steht. Die zweite Kontaktfläche 52 der Rolle steht mit der äußeren, also der zweiten Kontaktfläche 42 der zweiten Hülse 4b in Kontakt. Weiterhin können die erste, zweite und dritte Kontaktfläche 11, 12, 13 der Außenlasche mit Kunststoff beschichtet sein. Die dritte Kontaktfläche 53 der Rolle 5 steht im Falle der Anwendung der gezeigten Antriebskette 20 als Antriebskette in Kontakt mit einem Kettenrad 30a, 30b. Da die größte Reibung zwischen der Kontaktfläche des Bolzens 31 und der ersten Kontaktfläche 41 der Lagerkragen 4a, 4b, stattfindet, sind diese Flächen bevorzugt mindestens mit einem Kunststoff beschichtet. Weiterhin ist die zweite Kontaktfläche 52 der Rolle 5 vorzugsweise mit einem Kunststoff beschichtet. Die Partien der genannten Kontaktflächen werden vorzugsweise aus einem Kunststoff (z.B. PEEK) mit selbstschmierenden Eigenschaften gefertigt bzw. mit einem solchen beschichtet und/oder bespritzt und/oder besprüht.
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3 zeigt eine Anordnung zweier erfindungsgemäßer Kettenräder 30a, 30b. Hierbei wird eine erfindungsgemäße Antriebskette 10, 20 auf dem zweiten Kettenrad 30b geführt. Eine derartige Anordnung von Kettenrädern 30a, 30b ist beispielsweise bei einem erfindungsgemäßen Fahrrad 60 möglich. Hierbei weisen die Kettenräder 30a, 30b Zähne 71 und Zahnlücken 72 auf. Sowohl die Zähne 71 als auch die Zahnlücken 72 stehen in Kontakt mit den Komponenten der Antriebskette 10, 20. Die Kettenräder 30a, 30b weisen an ihren Zähnen 71 erste Kontaktflächen 73 auf, welche, wie aus 3 ersichtlich, in die Antriebskette 10, 20 greifen. Sie stehen somit im Reibungskontakt mit der Rolle 5 und den dritten Kontaktfläche 23 und 13, den Innenflächen der Innen- und Außenlasche 2a, 2b, 1a, 1b. Diese Partien der ersten Kontaktflächen 73 sind vorzugsweise mit einem Kunststoff beschichtet bzw. aus diesem gefertigt. Weiterhin existieren zweite Kontaktflächen 74 unterhalb der ersten Kontaktfläche 73 auf den Kettenrädern 30a, 30b. Auch diese Partien der Kontaktflächen können aus einem Kunststoff gefertigt bzw. mit diesem beschichtet sein. Diese zweiten Kontaktflächen 74 stehen, wie aus der Abbildung ersichtlich, beim Lauf der Antriebskette 10, 20 in Kontakt mit der zweiten Kontaktfläche 22 der Innenlaschen 2a, 2b.
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4 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Fahrrads 60. Der Kettenantrieb des erfindungsgemäßen Fahrrads 60 umfasst hierbei die erfindungsgemäße Antriebskette 10, 20, umfassend die erfindungsgemäßen Glieder sowie die Kettenrädern 30a, 30b sowie die Zahnkranzkassette 80. Mindestens eine oder mehrere Kontaktflächen der einzelnen Komponenten und/oder Partien dieser sind teilweise oder vollständig aus Kunststoff gefertigt oder mit diesem beschichtet und/oder umspritzt und oder besprüht. Hierbei ist zusätzlich eine Führungsrolle 75 vorhanden, welche nicht mit den Kettenrädern 30a, 30b verwechselt werden darf. Der Unterschied liegt darin, dass die Kettenräder 30a, 30b dem Antrieb dienen und dass die Führungsrolle 75 lediglich zur konstruktiven Führung des Antriebskettenverlaufes dient.
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5 zeigt eine Zahnkranzkassette 80 umfassend mehrere erfindungsgemäße Kettenräder 30c bis 30g, welche an ihren Kontaktflächen 73, 74 mit einem Kunststoff beschichtet sind oder teilweise bzw. vollständig aus Kunststoff bestehen. Ferner ist die Zahnkranzkassette 80 mit den Kettenrädern 30c bis 30g auf dem Freilaufkörper aufgesteckt und mit einem Verschlussring 77 fixiert. Die Kettenräder 30c bis 30g bilden zusammen einen Zahnkranz.
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6 zeigt einen Kettenantrieb mit einer Variante der erfindungsgemäßen Antriebskette 10, 20 und mit Varianten erfindungsgemäßen Kettenrädern 30h, 30j. Hierbei können die Kontaktflächen 73, 74 des Kettenrades oder die Komponenten der Antriebskette 10, 20 einen Kunststoff, insbesondere PEEK, umfassen. Hierdurch kann der Verschleiß an den Kontaktflächen 73, 74 der Kettenräder 30h, 30j mit der Antriebskette 10, 20, welche insbesondere Metall aufweisen kann, verringert werden. Weiterhin kann die Reibung durch einen Kunststoff umfassend PEEK mit 30 % Kohlenstofffaseranteil verbessert werden. Durch die Ausbildung eines Gleitfilms bei der Reibung wird der Verschleiß der gezeigten Kontaktflächen 73, 74 der Kettenräder 30h, 30j und der Antriebskette 10, 20 verringert. Der in 6 gezeigte Kettenantrieb kann beispielsweise für ein Motorrad und/oder eine Produktionsstraße und/oder eine Rolltreppe verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1a,
- erste Außenlasche
- 1b
- zweite Außenlasche
- 2a
- erste Innenlasche
- 2b
- zweite Innenlasche
- 3
- Bolzen
- 4
- Hülse
- 4a, 4b
- Lagerkragen
- 5
- Rolle
- 10
- Antriebskette
- 11
- erste Kontaktfläche der Außenlasche
- 12
- zweite Kontaktfläche der Außenlasche
- 13
- dritte Kontaktfläche der Außenlasche
- 20
- Antriebskette
- 21
- erste Kontaktfläche der Innenlasche
- 22
- zweite Kontaktfläche der Innenlasche
- 23
- dritte Kontaktfläche der Innenlasche
- 30a-30j
- Kettenrad
- 31
- Kontaktfläche des Bolzens
- 41
- erste Kontaktfläche der Hülse
- 42
- zweite Kontaktfläche der Hülse
- 43
- dritte Kontaktfläche der Hülse
- 51
- erste Kontaktfläche der Rolle
- 52
- zweite Kontaktfläche der Rolle
- 53
- dritte Kontaktfläche der Rolle
- 60
- Fahrrad
- 71
- Zahn
- 72
- Zahnlücke
- 73
- erste Kontaktfläche des Kettenrads
- 74
- zweite Kontaktfläche des Kettenrads
- 75
- Führungsrolle
- 77
- Verschlussring
- 80
- Zahnkranzkassette
