DE102019114510A1

DE102019114510A1 - Transport chain

Info

Publication number: DE102019114510A1
Application number: DE102019114510.4A
Authority: DE
Inventors: Florian MADLENER
Original assignee: Iwis Antriebssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Antriebssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2020-12-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportkette mit mittels eines Kettengelenks miteinander verbundenen Kettengliedern, wobei jedes Kettengelenk einen Gelenkbolzen aufweist, zumindest einige der Gelenkbolzen als gehärtete Transportstifte ausgestaltet sind, die seitlich über die Kettenglieder überstehen und wobei die Gesamtlänge eines Transportstiftes mindestens dem 3-fachen der Standardbreite der breitesten Kettenglieder der Transportkette entspricht. Es wird nach einer Produktivität steigernden Lösung gesucht. Hierzu sind die Transportstifte aus einem Stahlwerkstoff mit einem überwiegend bainitischen Gefüge hergestellt. Des Weiteren sind ein zugehöriger Transportstift und ein Verfahren zum Herstellen eines Transportstiftes beansprucht.The present invention relates to a transport chain with chain links connected to one another by means of a chain joint, each chain joint having a hinge pin, at least some of the hinge pins are designed as hardened transport pins that protrude laterally over the chain links and the total length of a transport pin is at least 3 times the standard width corresponds to the widest chain links in the transport chain. A productivity-increasing solution is being sought. For this purpose, the transport pins are made from a steel material with a predominantly bainitic structure. Furthermore, an associated transport pin and a method for producing a transport pin are claimed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportkette mit mittels eines Kettengelenks miteinander verbundenen Kettengliedern, wobei jedes Kettengelenk einen Gelenkbolzen aufweist, und zumindest einige der Gelenkbolzen als gehärtete Transportstifte ausgestaltet sind, die seitlich über die Kettenglieder überstehen, und wobei die Gesamtlänge eines Transportstiftes mindestens dem 3-fachen der Standardbreite der breitesten Kettenglieder der Transportkette entspricht.The present invention relates to a transport chain with chain links connected to one another by means of a chain joint, each chain joint having a hinge pin, and at least some of the hinge pins are designed as hardened transport pins that protrude laterally over the chain links, and the total length of a transport pin is at least 3 times corresponds to the standard width of the widest chain links in the transport chain.

Für bestimmte Transportzwecke werden Transportketten eingesetzt, die besonders lange Transportstifte aufweisen. Eine derartige Transportkette ist z.B. eine Dosentransportkette. Mit einer solchen Dosentransportkette werden Getränkedosen nach der Lackierung einem Trocknungsofen zugeführt, wobei die Transportkette ebenfalls den Ofen durchläuft und entsprechender Trocknungswärme ausgesetzt ist. Insbesondere für Getränkedosen, die einen halben Liter Fassungsvermögen aufweisen, sind besonders lange Transportstifte im Einsatz. Die Transportstifte müssen an einem Endabschnitt mit den Kettengliedern verbunden werden und stellen gleichzeitig ein Element des Kettengelenks dar. Am anderen Endabschnitt ist in aller Regel ein federnd angeordneter Schutzkopf angebracht, der beim Aufstecken der Dosen den Aufprallimpuls abmildert. Dieser Schutzkopf ist mit Befestigungselementen an diesem Endabschnitt befestigt, die auf den Transportstift aufgepresst sind. Es existieren aber auch andere Transportketten mit langen Transportstiften, die andere Transportzwecke erfüllen. Für die Funktionalität der Transportkette ist es wichtig, dass die Transportstifte ausreichend gehärtet sind. Hierbei ist zu bedenken, dass es sich bei den Transportstiften und der Herstellung solcher Transportketten um Massenware handelt, weshalb sich die chargenweise Wärmebehandlung der Transportstifte durchgesetzt hat. Die Transportstifte werden auf geeignete Härtetemperatur gebracht und anschließend abgeschreckt. Aufgrund der zumeist verwendeten relativ geringen Durchmesser, z.B. ≤ 6 mm, findet ein Durchhärten des Transportstiftes über die gesamte Länge statt. Derartige Transportketten werden in großen Anlagen betrieben und sind insbesondere beim Durchlaufen bestimmter Prozessumgebungen, z.B. einem Trockenofen, unter den gegebenen Temperaturbedingungen erst einmal nicht zugänglich. Sollte es im Betrieb zu Störungen kommen, die zur Beschädigung oder sogar Bruch eines Transportstiftes führen, muss dieser zwingend ausgetauscht werden, wodurch es zu Stillstandzeiten und Wertverlusten bei der Produktion kommt. Entsprechende neue Transportstifte werden daher regelmäßig vorrätig gehalten, um schnell eingreifen zu können. Es besteht generell ein Bestreben, derartig verursachte Stillstandzeiten gering zu halten.For certain transport purposes, transport chains are used that have particularly long transport pins. Such a transport chain is e.g. a can conveyor chain. With such a can transport chain, beverage cans are fed to a drying oven after they have been coated, the transport chain also running through the oven and being exposed to the corresponding drying heat. Particularly long transport pins are used for beverage cans with a capacity of half a liter. The transport pins must be connected to the chain links at one end section and at the same time represent an element of the chain joint. A spring-mounted protective head is usually attached to the other end section, which attenuates the impact pulse when the cans are attached. This protective head is fastened to this end section with fastening elements which are pressed onto the transport pin. There are also other transport chains with long transport pins that fulfill other transport purposes. It is important for the functionality of the transport chain that the transport pins are sufficiently hardened. It should be borne in mind here that the transport pins and the manufacture of such transport chains are mass-produced goods, which is why the batch-wise heat treatment of the transport pins has become established. The transport pins are brought to a suitable hardening temperature and then quenched. Due to the relatively small diameter mostly used, e.g. ≤ 6 mm, the transport pin will harden over the entire length. Such transport chains are operated in large systems and are particularly important when going through certain process environments, e.g. a drying oven, initially not accessible under the given temperature conditions. If there should be malfunctions in operation that lead to damage or even breakage of a transport pin, it must be replaced, which leads to downtimes and loss of value in production. Corresponding new transport pins are therefore regularly kept in stock in order to be able to intervene quickly. There is generally a desire to keep downtimes caused in this way to a minimum.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportkette der eingangs genannten Art hinsichtlich der Produktionsleistung zu verbessern und Stillstandzeiten zu optimieren.It is therefore the object of the present invention to improve a transport chain of the type mentioned at the beginning with regard to the production output and to optimize downtimes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Transportkette der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Transportstifte aus einem Stahlwerkstoff mit einem überwiegend bainitischen Gefüge hergestellt sind.According to the invention, this object is achieved in a transport chain of the type mentioned at the outset in that the transport pins are made from a steel material with a predominantly bainitic structure.

Zunächst einmal erscheint es erstaunlich, dass eine solche Maßnahme zu einer höheren Produktivität der Transportkette und geringeren Stillstandzeiten führen soll. Hierbei ist jedoch vor Augen zu führen, dass ein durchgehärteter Transportstift, der beschädigt, d.h. verbogen, ist, nur durch einen neuen Transportstift ersetzt werden kann. Ein Transportstift mit überwiegend bainitischem Gefüge weist jedoch eine ausreichende duktile Eigenschaft auf, so dass anstelle eines Austauschens auch ein Geradebiegen des Transportstiftes erfolgen kann. Wichtig hierbei ist jedoch, dass der Transportstift insbesondere seine Funktionalität im Bereich des Kettengelenks (d.h. an einem Endabschnitt) und gegebenenfalls seine Funktionalität an dem anderen Endabschnitt hinsichtlich der bereitzustellenden ausreichenden Oberflächenhärte nicht verliert, sofern an dem anderen Endabschnitt eine harte Oberflächenschicht erforderlich ist. Dies ist für die Gesamtfunktion des Transportstiftes und damit auch für die Transportkette von äußerster Wichtigkeit. Insbesondere die Schäden, bei denen der Transportstift „lediglich“ verbogen ist, können nunmehr vor Ort, und ohne dass ein Ersatztransportstift erforderlich ist, behoben werden. Dies reduziert die Stillstandzeiten derartiger Anlagen, die eine solche Transportkette aufweisen, sehr stark und ermöglicht daher Einsparungen. Die Lagetoleranz, mit der diese Transportstifte seitlich aus den Kettengelenken herausragen sollen, ist für bestimmte Anwendungszwecke relativ groß, ohne dass es zu einer Funktionsbeeinträchtigung der Anlage kommt. Bei einem Transport durch, z.B. einen Trocknungsofen, kommt es darauf an, dass das zu fördernde Gut auf dem Transportstift aufgefädelt werden kann. Manche Transportgüter haben entsprechend große Öffnungen, so dass hier teilweise ein so großer Spielraum vorhanden ist, dass auch ein Ausrichten des Transportstiftes nach einem Verbiegen lediglich nach Augenmaß relativ zu den noch nicht verbogenen Transportstiften ausreichen kann. Dies kann auch ohne Weiteres von dem Anlagenpersonal vor Ort durchgeführt werden und erfordert keinen speziellen Monteur zum Einsetzen eines neuen Transportstiftes. Aufgrund der höheren Duktilität bricht ein solcher Transportstift auch weniger schnell als ein normal durchgehärteter Transportstift. Der Austausch des Transportstiftes kann z.B. auf die ohnehin fällige nächste Wartung verschoben werden. Die Standardbreite des breitesten Kettengliedes entspricht der Breite, ohne die Länge der Transportstifte zu berücksichtigen (d.h. auf eine Standardkette bezogen). Diese entspricht in vielen Fällen der Standardbreite der Außenkettenglieder bzw. der Länge der Standardkettenbolzen.First of all, it seems astonishing that such a measure should lead to higher productivity of the transport chain and less downtime. It should be noted, however, that a hardened transport pin that is damaged, ie bent, can only be replaced by a new transport pin. A transport pin with a predominantly bainitic structure, however, has sufficient ductile properties so that instead of being replaced, the transport pin can also be bent straight. It is important here, however, that the transport pin does not lose its functionality in the area of the chain joint (i.e. at one end section) and possibly its functionality at the other end section with regard to the sufficient surface hardness to be provided, provided that a hard surface layer is required on the other end section. This is of the utmost importance for the overall function of the transport pin and thus also for the transport chain. In particular, the damage in which the transport pin is "only" bent can now be repaired on site without the need for a replacement transport pin. This greatly reduces the downtime of such systems that have such a transport chain and therefore enables savings. The positional tolerance with which these transport pins are supposed to protrude laterally from the chain joints is relatively large for certain application purposes, without the system being impaired. When being transported through, for example, a drying oven, it is important that the goods to be conveyed can be threaded onto the transport pin. Some goods to be transported have correspondingly large openings, so that in some cases there is such a large amount of leeway that aligning the transport pin after it has been bent can only be sufficient by eye relative to the transport pins that have not yet been bent. This can easily be done by the plant personnel on site and does not require a special fitter to insert a new transport pin. Due to the higher ductility, such a transport pin also breaks less quickly than a normally hardened transport pin. The exchange of the transport pin can, for example, be postponed to the next maintenance, which is due anyway. The standard width of the widest chain link corresponds to the width without to take into account the length of the transport pins (ie based on a standard chain). In many cases this corresponds to the standard width of the outer chain links or the length of the standard chain pins.

Unter Bainit wird ein Zwischenstufengefüge verstanden, das bei einer gezielten Wärmebehandlung von kohlenstoffhaltigem Stahl entsteht. Der Transportstift wird auf eine Austenitisierungstemperatur erwärmt und anschließend auf Temperaturen oberhalb der Martensitstarttemperatur abgekühlt. Beim Halten auf dieser Temperatur wandelt sich der Austenit in Abhängigkeit von der Haltezeit, in Bainit um. Insgesamt ergibt sich eine Abhängigkeit der Bildungstemperatur von der Abkühlungsgeschwindigkeit, dem Kohlenstoffgehalt und den Legierungselementen. Ein bainitisches Gefüge vereint konträr erscheinende Eigenschaften, wie hohe Härte und Zähigkeit. Es ist aber aufwändiger herzustellen und schwieriger zu kontrollieren als ein martensitisches Härten, weshalb in puncto Wirtschaftlichkeit der Einsatz in der Massenherstellung bislang eher zurückhaltend erfolgte.Bainite is understood to mean an intermediate structure that arises from a targeted heat treatment of carbon-containing steel. The transport pin is heated to an austenitizing temperature and then cooled to temperatures above the martensite start temperature. When held at this temperature, the austenite changes into bainite, depending on the holding time. Overall, the formation temperature depends on the cooling rate, the carbon content and the alloying elements. A bainitic structure combines properties that appear contrary, such as high hardness and toughness. However, it is more complex to manufacture and more difficult to control than martensitic hardening, which is why its use in mass production has so far been rather cautious in terms of economic efficiency.

Unter dem Begriff „überwiegend“ wird ein Gefügeanteil von mindestens 50 % verstanden.The term “predominantly” means a structural proportion of at least 50%.

Zwar ist eine möglichst vollständige Umwandlung in ein bainitisches Gefüge angestrebt; dennoch müssen die Wirtschaftlichkeitskriterien berücksichtigt werden. Deshalb ist es von Vorteil, wenn gemäß einer Variante das bainitische Gefüge als Primärphase bainitisches Ferrit und als Sekundärphase Karbid und/oder Restaustenit und/oder Martensit aufweist.A conversion into a bainitic structure that is as complete as possible is sought; nevertheless, the economic criteria must be taken into account. It is therefore advantageous if, according to a variant, the bainitic structure has bainitic ferrite as the primary phase and carbide and / or retained austenite and / or martensite as the secondary phase.

Auf die Bildung eines bainitische Gefüges haben verschiedenste Faktoren einen Einfluss. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Stahlwerkstoff ein Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von ≥ 0,45 % oder einen Chrom-Karbid-Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von ≥ 0,25 % und einem Chromanteil von ≥ 1 % ist. Der stärkste Austenitbildner Kohlenstoff zeigt den größten Einfluss auf die Phasenumwandlung, auf die Mikrostruktur sowie auf die resultierenden mechanischen Eigenschaften. Durch Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes wird die Bainitstarttemperatur und so der Temperaturbereich der Bainitbildung deutlich herabgesetzt. Durch die Zugabe von Chrom wird die Bainitreaktion insoweit beeinflusst, dass die Bainitstarttemperatur herabgesetzt wird und eine Verschiebung des bainitischen Phasenumwandlungsbereichs innerhalb des ZTU-Schaubilds zu längeren Zeiten auftritt. Weitere Legierungsbestandteile, die die Bainitbildung beeinflussen können, sind z.B. Mangan, Silizium und Molybdän.Various factors have an influence on the formation of a bainitic structure. According to one embodiment, it is provided that the steel material is a carbon steel with a carbon content of 0.45% or a chromium carbide steel with a carbon content of 0.25% and a chromium content of 1%. The strongest austenite former, carbon, has the greatest influence on the phase transformation, on the microstructure and on the resulting mechanical properties. By increasing the carbon content, the bainite start temperature and thus the temperature range of bainite formation is significantly reduced. The addition of chromium influences the bainite reaction to such an extent that the bainite start temperature is reduced and a shift in the bainitic phase transition area occurs over longer times within the TTT diagram. Further alloy components which can influence the bainite formation are e.g. Manganese, silicon and molybdenum.

Insbesondere bei niedrig legierten Stählen, ist es von besonderem Vorteil, wenn der Stahlwerkstoff einen Kohlenstoffgehalt von ≥ 1 % aufweist. Dies führt zu einem besonders guten bainitischen Gefüge.In the case of low-alloy steels in particular, it is particularly advantageous if the steel material has a carbon content of ≥ 1%. This leads to a particularly good bainitic structure.

Zum Erreichen einer gewünschten Duktilität ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das bainitische Gefüge ein feinkörniges Gefüge mit einer Korngröße von >6 ist. Die Korngrößen, insbesondere im Stahlbereich, sind vorgegeben und die Korngrößen 7 bis 10 werden als feinkörniges Gefüge betrachtet. Ein bainitisches Gefüge enthält in vielen Fällen nadelförmiges Bainit. Ausschlagegebend für die Korngröße ist die Länge der Bainitnadeln. Um eine ausreichende Verschleißfestigkeit zu haben, ist gemäß einer Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass der Transportstift eine Härte im Bereich von 38 bis 68 HRC, insbesondere 45 - 60 HRC, oder 52 - 58 HRC aufweist. Sowohl als Gelenkpartner als auch zum gegebenenfalls notwendigen Aufpressen von Befestigungselementen, wird der entsprechende Härtewert aus diesem Bereich ausgewählt.In order to achieve a desired ductility, one embodiment provides that the bainitic structure is a fine-grain structure with a grain size of> 6. The grain sizes, especially in the steel sector, are specified and the grain sizes 7th to 10 are regarded as a fine-grain structure. A bainitic structure contains needle-shaped bainite in many cases. The decisive factor for the grain size is the length of the bainite needles. In order to have sufficient wear resistance, it is provided according to an embodiment that the transport pin has a hardness in the range from 38 to 68 HRC, in particular 45-60 HRC, or 52-58 HRC. The corresponding hardness value is selected from this range both as a joint partner and for the possibly necessary pressing on of fastening elements.

Der Transportstab soll über eine ausreichende Duktilität verfügen. Hierzu ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass mittels des bainitischen Gefüges und des gewählten Stahlwerkstoffes eine Duktilität derart erzeugt ist, dass ein Transportstift bei einer plastischen Biegeverformung, die im Bereich des Verhältnisses a geteilt durch L_T von 0,025 bis 0,25, bevorzugt von 0,05 bis 0,2, und weiter bevorzugt von 0,075 bis 0,15, liegt, mindestens 5mal, bevorzugt mindestens 10mal, und weiter bevorzugt mindestens 25mal oder mindestens 50mal, in seine Ausgangslage zurückbiegbar ist, wobei L_T der Länge des Transportstiftes und a der maximalen plastischen Biegeverformung bezogen auf die Ausgangslage entspricht. Für L_T und a müssen selbstverständlich die gleichen Einheitsgrößen verwendet werden. Üblicherweise handelt es sich bei derartigen Transportstiften um eine gerade Ausgangslage, d.h. die Ursprungsform nach Konstruktionszeichnung für den Transportstift. Bei derartigen wiederholt auftretenden plastischen Verformungen tritt bei einem Rückbiegen, und insbesondere bei einem wiederholenden Rückbiegen eine zunehmende Kaltverfestigung auf, die letztendlich zum Bruch des Transportstiftes führen kann. Bei bislang verwendeten Transportstiften konnten bei den hier angegebenen Verhältnisbereichen eine 50malige Rückbiegung bei weitem nicht durchgeführt werden. In aller Regel brach der Transportstift bereits beim ersten Rückbiegeversuch. Der erfindungsgemäße Transportstift übersteht diese zahlenmäßig relativ hohen Rückbiegungen ohne Probleme, wodurch sich die entsprechenden Vorteile ergeben. Die hier angegebenen Verhältnisse beziehen sich auf eine plastische Verbiegung bei Raumtemperatur.The transport rod should have sufficient ductility. For this purpose it is provided according to an advantageous embodiment that a ductility is generated by means of the bainitic structure and the selected steel material in such a way that a transport pin, in the case of plastic bending deformation, is divided in the range of the ratio a by L _T from 0.025 to 0.25, preferably from 0.05 to 0.2, and more preferably from 0.075 to 0.15, can be bent back into its starting position, at least 5 times, preferably at least 10 times, and more preferably at least 25 times or at least 50 times , in which L _T corresponds to the length of the transport pin and a to the maximum plastic bending deformation based on the initial position. For L _T and a, of course, the same unit sizes must be used. Usually, such transport pins are in a straight starting position, ie the original shape according to the construction drawing for the transport pin. In the case of such repetitive plastic deformations, when bending back, and in particular when repeatedly bending back, increasing work hardening occurs, which can ultimately lead to breakage of the transport pin. In the case of the previously used transport pins, it was by far not possible to bend back 50 times in the ratio ranges given here. As a rule, the transport pin broke on the first attempt to reverse it. The transport pin according to the invention withstands these numerically relatively high back bends without problems, which results in the corresponding advantages. The ratios given here refer to plastic deformation at room temperature.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für extrem lange Transportstifte, die deshalb auch anfälliger für Verbiegung sind. Gemäß einer Variante ist deshalb vorgesehen, dass die Gesamtlänge des Transportstiftes mindestens dem 5-fachen der Standardbreite der breitesten Kettenglieder der Transportkette entspricht. Unter Standardbreite ist hier die übliche Breite der Kettenglieder gemeint, sofern ein „normaler“ Kettenbolzen als Gelenkpartner eingesetzt ist, der nicht verlängert ist, d.h. wie bei den gängigen Standardketten üblich, z.B. Hülsen- oder Rollenketten.The invention is particularly suitable for extremely long transport pins, which are therefore also more prone to bending. According to a variant it is therefore provided that the total length of the transport pin is at least 5 times the standard width of the widest chain links in the transport chain. The standard width here means the usual width of the chain links, provided that a “normal” chain pin is used as the joint partner, which is not extended, ie as is usual with common standard chains, eg sleeve or roller chains.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind sich abwechselnde Innen- und Außenglieder vorgesehen, wobei ein Kettengelenk von einer Hülse des Innenkettengliedes und von einem Gelenkbolzen des Außenkettengliedes gebildet ist und der entsprechende Endabschnitt des Transportstiftes in Öffnungen des Außenkettengliedes eingepresst ist. Die so aufgebauten Hülsen- oder Rollenketten sind im Einsatz weit verbreitet und die entsprechende Antriebstechnik für diese Ketten ist bestens bewährt. Einige oder alle Gelenkbolzen sind als verlängerte Transportstifte ausgestaltet, die in Öffnungen des Außenkettengliedes eingepresst sind. Damit dies ohne Gratbildung erfolgt, ist die gewünschte harte Oberflächenschicht vorhanden. Gleichzeitig dient dieser Endabschnitt auch noch als Gelenkpartner für das Kettengelenk. Deshalb darf die Oberfläche aufgrund des Einpressvorgangs keine Schäden nehmen, die die Gelenkfunktion beeinträchtigen.According to a preferred embodiment, alternating inner and outer links are provided, a chain joint being formed by a sleeve of the inner chain link and a hinge pin of the outer chain link and the corresponding end section of the transport pin being pressed into openings in the outer chain link. The sleeve or roller chains constructed in this way are widespread in use and the corresponding drive technology for these chains is well proven. Some or all of the hinge pins are designed as elongated transport pins that are pressed into openings in the outer chain link. The desired hard surface layer is present so that this occurs without the formation of burrs. At the same time, this end section also serves as a joint partner for the chain joint. For this reason, the surface must not be damaged during the press-in process that would impair the joint function.

Bevorzugt kann der Transportstift als Dosentransportstift und der Aufnahmemechanismus als federelastischer Schutzkopf ausgebildet sein, der mittels auf dem entsprechenden Endabschnitt aufgepresster Verbindungselemente am Transportstift befestigt ist. Dosentransportstifte sind naturgemäß sehr lange Stifte, insbesondere, wenn sie zur Förderung von 0,5 I Getränkedosen verwendet werden. Der Schutzkopf kann selbstfedernd ausgestaltet sein, oder mittels einer Feder verschiebbar an dem Endabschnitt angebracht sein. Die hierzu verwendeten aufgepressten Verbindungselemente müssen einen ausreichenden Sitz am entsprechenden Endabschnitt haben, weshalb die Anforderungen an die Oberflächenhärte erfüllt sein müssen.The transport pin can preferably be designed as a can transport pin and the receiving mechanism can be designed as a resilient protective head which is fastened to the transport pin by means of connecting elements pressed onto the corresponding end section. Can transport pins are naturally very long pins, especially when they are used to convey 0.5 l beverage cans. The protective head can be designed to be self-resilient or be attached to the end section so as to be displaceable by means of a spring. The pressed-on connecting elements used for this purpose must have a sufficient fit on the corresponding end section, which is why the requirements for surface hardness must be met.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf einen Transportstift für eine Transportkette nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Der Transportstift weist eine Gesamtlänge auf, die mindestens dem 3-fachen der Standardbreite der breitesten Kettenglieder der zugehörigen Transportkette entspricht. Des Weiteren ist der Transportstift aus einem Stahlwerkstoff mit einem überwiegenden bainitischen Gefüge hergestellt.In addition, the invention relates to a transport pin for a transport chain according to one of claims 1 to 10. The transport pin has an overall length which corresponds to at least 3 times the standard width of the widest chain links of the associated transport chain. Furthermore, the transport pin is made from a steel material with a predominantly bainitic structure.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Transportstiftes für eine Transportkette nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Transportstiftrohlings aus einem Stahlwerkstoff mit einer Gesamtlänge, die mindestens dem 3-fachen der Standardbreite der breitesten Kettenglieder der zugehörigen Transportkette entspricht,
Erwärmen auf eine Austenitisierungstemperatur,
Abkühlen, bevorzugt in einem Salzbad, auf eine Temperatur zwischen 300°C und 550°C,
Halten der Temperatur, bevorzugt in dem Salzbad, zwischen einigen Minuten bis Stunden zum Erzeugen eines überwiegend bainitischen Gefüges und
Abkühlen auf Raumtemperatur oder Anlassen in einem Anlassofen.

In addition, the invention relates to a method for producing a transport pin for a transport chain according to one of claims 1 to 10 with the following steps:

Providing a transport pin blank made of a steel material with a total length that is at least 3 times the standard width of the widest chain links of the associated transport chain,
Heating to an austenitizing temperature,
Cooling, preferably in a salt bath, to a temperature between 300 ° C and 550 ° C,
Maintaining the temperature, preferably in the salt bath, between a few minutes to hours to produce a predominantly bainitic structure and
Cooling to room temperature or tempering in a tempering furnace.

Die genauen Prozessparameter sind selbstverständlich abhängig von der gewählten Stahlsorte und der darin enthaltenen Legierungsbestandteile. Wichtig ist eine ausreichende Umwandlung in ein bainitisches Gefüge, so dass der Anteil an Bainit mindestens 50 % beträgt. Hierdurch wird dem Transportstift eine hohe Oberflächenhärte bei ausreichender Zähigkeit verliehen.The exact process parameters are of course dependent on the type of steel selected and the alloy components it contains. Sufficient conversion into a bainitic structure is important so that the proportion of bainite is at least 50%. This gives the transport pin a high surface hardness with sufficient toughness.

Von Vorteil ist auch das Wartungsverfahren, das bei der Verwendung derartiger Transportstifte ein Rückbiegen der Transportstifte (die über ein bestimmtes Maß hinaus verbogen sind) zulässt, wohingegen ein martensitisch durchgehärteter, gleichartiger Transportstift dann nicht mehr zurückgebogen werden kann und aufgrund seiner Werkstoffeigenschaften eher bei einem solchen Rückbiegeversuch abbricht.The maintenance method is also advantageous, which allows the transport pins to be bent back when using such transport pins (which are bent beyond a certain amount), whereas a martensitically hardened transport pin of the same type can then no longer be bent back and, due to its material properties, it is more likely to do so The attempt to reverse the bending stops.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Vollschnitt durch eine erfindungsgemäße Transportkette und
2 eine vergrößerte Darstellung des Transportstiftes aus 1.

An exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to drawings. Show it:

1 a full section through a transport chain according to the invention and
2 an enlarged view of the transport pin 1 .

Bei der in 1 dargestellten Transportkette 1 handelt es sich um eine Dosentransportkette. Die Transportkette 1 weist sich abwechselnde Innen- und Außenkettenglieder 2,3 auf, die jeweils mittels eines Kettengelenks 4 miteinander verbunden sind.At the in 1 shown transport chain 1 it is a can transport chain. The transport chain 1 has alternating inner and outer chain links 2 , 3 on, each by means of a chain link 4th are connected to each other.

Jedes Innenkettenglied 2 umfasst zwei im parallelen Abstand zueinander angeordnete Innenlaschen 5 und zwei im parallelen Abstand zueinander angeordnete Gelenkhülsen 6, die in jeweils entsprechende Öffnungen 7 der Innenlaschen 5 eingepresst sind. Auf den Gelenkhülsen 6 sind drehbar angeordnete Rollen 8 platziert.Every inner chain link 2 comprises two inner plates arranged parallel to one another 5 and two joint sleeves arranged parallel to one another 6th that in each case corresponding openings 7th the inner tabs 5 are pressed in. On the joint sleeves 6th are rotatably arranged rollers 8th placed.

Jedes Außenkettenglied 3 umfasst zwei im parallelen Abstand zueinander angeordnete Außenlaschen 9 und zwei im parallelen Abstand zueinander angeordnete Gelenkbolzen 10 und 11. Die Gelenkbolzen 10 und 11 sind in entsprechende Öffnungen 12 in den Außenlaschen 9 eingepresst.Every outer chain link 3 comprises two outer plates arranged parallel to one another 9 and two joint pins arranged parallel to one another 10 and 11 . The hinge pins 10 and 11 are in corresponding openings 12 in the outer flaps 9 pressed in.

Vom Grundaufbau her handelt es sich demnach um eine Rollenkette, bei der die Gelenkbolzen 10 und 11 der Außenkettenglieder 3 durch die Gelenkhülsen 6 der Innenkettenglieder 2 hindurchgreifen und gemeinsam ein Kettengelenk 4 bilden.In terms of its basic structure, it is therefore a roller chain in which the hinge pins 10 and 11 the outer chain links 3 through the joint sleeves 6th the inner chain links 2 reach through and together a chain joint 4th form.

In vorbestimmten Abständen sind einige der Gelenkbolzen, hier der Gelenkbolzen 11, als Transportstifte ausgestaltet. Die als Transportstifte ausgestalteten Gelenkbolzen 11 weisen im Vergleich zur Standardbreite Bs der Kettenglieder eine große Länge auf. Im vorliegenden Fall beträgt die Länge L_T des Gelenkbolzens 11 ca. 8-mal der Standardbreite Bs der Kettenglieder, hier des Außenkettengliedes 3 (entspricht somit dem Bereich von mindestens dem 3-fachen, bevorzugt mindestens dem 5-fachen von Bs). Die Standardbreite Bs entspricht im vorliegenden Fall der Länge der kürzeren Gelenkbolzen 10.Some of the hinge pins, here the hinge pin, are at predetermined intervals 11 , designed as transport pins. The hinge pins designed as transport pins 11 have a large length compared to the standard width Bs of the chain links. In the present case, the length is L _T of the hinge pin 11 approx. 8 times the standard width Bs of the chain links, here the outer chain link 3 (thus corresponds to the range of at least 3 times, preferably at least 5 times, of Bs). In the present case, the standard width Bs corresponds to the length of the shorter hinge pins 10 .

Die Gelenkbolzen 10 und 11 sind zylindrisch ausgestaltet und bestehen aus einem Stahlwerkstoff. Auch die restlichen bislang angesprochenen Kettenbestandteile sind aus einem Stahlwerkstoff hergestellt. Der erste Endabschnitt 13 des Gelenkbolzens 11 ist mit den Kettengliedern 2, 3 verbunden, d.h. in die Außenlaschen 9 eingepresst und in die Gelenkhülse 6 eingeführt und bildet dort einen Gelenkpartner für das Kettengelenk 4.The hinge pins 10 and 11 are cylindrical in shape and made of a steel material. The remaining chain components mentioned so far are also made from a steel material. The first end section 13 of the hinge pin 11 is with the chain links 2 , 3 connected, ie in the outer links 9 pressed in and into the joint sleeve 6th introduced and forms a joint partner for the chain joint 4th .

Am anderen, zweiten Endabschnitt 14 ist ein Aufnahmemechanismus 15 in Form eines federelastisch angeordneten Schutzkopfes 16 vorgesehen. Der Schutzkopf 16 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial und wird mittels zweier aufgepresster Sicherungsscheiben 17 und 18 am zweiten Endabschnitt 14 befestigt. Zwischen der unteren Sicherungsscheibe 18 und der Unterseite des Schutzkopfes 16 befindet sich eine Schraubendruckfeder 19, die für ein Einfedern des Schutzkopfes 16 sorgt.At the other, second end section 14th is a recording mechanism 15th in the form of a resiliently arranged protective head 16 intended. The protective head 16 consists preferably of a plastic material and is secured by means of two pressed-on lock washers 17th and 18th at the second end section 14th attached. Between the lower lock washer 18th and the bottom of the protective head 16 there is a helical compression spring 19th for deflecting the protective head 16 cares.

Im vorliegenden Fall wird als Stahlwerkstoff ein 100Cr6 eingesetzt. Durch eine gezielte Wärmebehandlung weist der als Transportstift ausgestaltete Gelenkbolzen 11 ein überwiegend bainitisches Gefüge auf. Hierzu wird ein entsprechender Transportstiftrohling auf eine erforderliche Austenitisierungstemperatur erwärmt und vorzugsweise über einen gewissen Zeitraum auf diese Temperatur bzw. in einem geeigneten Temperaturbereich gehalten. Anschließend erfolgt ein Abkühlen, bevorzugt in einem Salzbad, auf eine Temperatur zwischen 300°C und 550°C. Diese Temperatur bzw. dieser Temperaturbereich wird über einen vorgegebenen Zeitraum gehalten, so dass sich ein überwiegend bainitisches Gefüge ausbildet. Das Halten der Temperatur erfolgt ebenfalls im Salzbad. Abschließend erfolgt ein Abkühlen auf Raumtemperatur oder ein Anlassen in einem Anlassofen. Die Oberflächenhärte des als Transportstift ausgestalteten Gelenkbolzens 11 beträgt nunmehr mindestens 38 HRC. Insgesamt weist der Gelenkbolzen 11 aber noch eine überzeugende Duktilität auf, an die ein martensitisch gehärteter Gelenkbolzen gleicher Abmessung und gleichen Stahlwerkstoffs nicht heranreichen kann.In the present case, a 100Cr6 is used as the steel material. The hinge pin, which is designed as a transport pin, has a specific heat treatment 11 a predominantly bainitic structure. For this purpose, a corresponding transport pin blank is heated to a required austenitizing temperature and preferably kept at this temperature or in a suitable temperature range for a certain period of time. This is followed by cooling, preferably in a salt bath, to a temperature between 300 ° C and 550 ° C. This temperature or this temperature range is maintained for a predetermined period of time so that a predominantly bainitic structure is formed. The temperature is also maintained in the salt bath. This is followed by cooling to room temperature or tempering in a tempering furnace. The surface hardness of the hinge pin designed as a transport pin 11 is now at least 38 HRC. Overall, the hinge pin 11 but still has a convincing ductility that a martensitically hardened pivot pin of the same size and the same steel material cannot match.

Eine Nachbehandlung zum Entzundern und Erreichen einer bestimmten Oberflächengüte kann stattfinden, z.B. ein Gleitschleifen bzw. Trowalisieren.Post-treatment for descaling and achieving a certain surface quality can take place, e.g. slide grinding or barrel finishing.

Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der vorliegenden Erfindung anhand des obigen Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following, the mode of action and functioning of the present invention is explained in more detail using the above exemplary embodiment.

Der als Transportstift ausgestaltete Gelenkbolzen 11 ragt seitlich sehr weit vor, weshalb bereits geringe Biegebelastungen, die insbesondere im Bereich des Aufnahmemechanismus 15 aufgebracht werden, zu einer Verformung führen können. Der erfindungsgemäße Gelenkbolzen 11 weist nunmehr aufgrund seiner Wärmebehandlung neben einer ausreichend hohen Oberflächenhärte auch eine sehr gute Duktilität auf. Die harte Oberfläche kann jeweils ihre Funktion im Bereich der Kettenglieder 2, 3 bzw. des Aufnahmemechanismus 15 erfüllen. Das Einpressen des ersten Endabschnittes 13 in die Außenlaschen 9 des Außenkettengliedes 3 erfordert eine entsprechende Oberflächenhärte, damit sich kein Grat ausformt und die Verbindung zwischen diesen Elementen gesichert ist. Gleichzeitig muss der Teil des Endabschnittes 13, der in der Gelenkhülse 6 des Innenkettengliedes 2 angeordnet ist, die Funktion des Gelenkpartners zum Erzeugen des Kettengelenks 4 erfüllen. Eine entsprechende Verschleißfestigkeit ist daher gewünscht. Am zweiten Endabschnitt 14 muss die Sicherungsscheibe 18 über eine beträchtliche Länge aufgepresst werden. Dabei darf die Sicherungsscheibe 18 sich im Betrieb nicht lockern, d.h. die Presspassung muss dauerhaft sichergestellt sein. Beim Aufpressvorgang darf die Oberfläche aber keinen Schaden erleiden, weil auch das Aufpressen der Sicherungsscheibe 17 dauerhaft sichergestellt sein muss. Aufgrund der mittels des bainitischen Gefüges vorhanden Duktilität ergeben sich im Wesentlichen zwei Vorteile. Zum einen bricht ein solcher Gelenkbolzen 11 bei übermäßiger Belastung nicht so schnell, sondern verbiegt eher. Hierdurch werden unnötige Komplettaustausche vermieden. Bei bislang durchgehärteten Transportstiften führte dies immer wieder zum Stillstand der Anlagen, weil diese bei entsprechender Belastung aufgrund ihrer Sprödigkeit abbrachen. Darüber hinaus können derartige verbogene Gelenkbolzen 11 aufgrund ihrer Duktilität wieder geradegebogen werden. Je nach Aufbau und Anforderung der Produktionsanlage kann hier ein Ausrichten nach Augenmaß relativ zu den anderen verlängerten Gelenkbolzen 11 bereits ausreichen. Deshalb kann dieser Vorgang auch von den Anlagenbedienern selbst durchgeführt werden, ohne dass es zu langen Stillstandzeiten kommt. Bislang verwendete, durchgehärtete Transportstifte konnten in aller Regel nicht zurückgebogen werden, weil diese Biegebelastung aufgrund der Werkstoffeigenschaften dann endgültig zum Bruch des Transportstifts geführt haben. Alles in allem hat der erfindungsgemäße Gelenkbolzen 11 den Vorteil, dass ein Austausch in weitaus weniger Fällen notwendig ist und sich daher Stillstandzeiten reduzieren lassen. Darüber hinaus kann ein endgültiger Austausch eines gerade gebogenen Transportstiftes auch zeitlich verschoben werden, bis ohnehin geplante Wartungsarbeiten fällig sind.The hinge pin designed as a transport pin 11 protrudes very far to the side, which is why there are already low bending loads, especially in the area of the pick-up mechanism 15th applied can lead to deformation. The hinge pin according to the invention 11 Due to its heat treatment, it now has not only a sufficiently high surface hardness but also very good ductility. The hard surface can function in the area of the chain links 2 , 3 or the recording mechanism 15th fulfill. Pressing in the first end section 13 in the outer flaps 9 of the outer chain link 3 requires a corresponding surface hardness so that no burrs form and the connection between these elements is secured. At the same time, the part of the end section 13 that is in the joint sleeve 6th of the inner chain link 2 is arranged, the function of the joint partner for generating the chain joint 4th fulfill. Corresponding wear resistance is therefore desired. At the second end section 14th must be the lock washer 18th be pressed on over a considerable length. The lock washer 18th do not loosen during operation, ie the interference fit must be permanently ensured. During the pressing process, however, the surface must not be damaged because the locking washer is also pressed on 17th must be permanently ensured. Due to the ductility present by means of the bainitic structure, there are essentially two advantages. On the one hand, such a hinge pin breaks 11 not as quickly with excessive load, but rather bends. This avoids unnecessary complete replacements. In the case of transport pins that had previously hardened through, this repeatedly led to a standstill of the systems because they broke off due to their brittleness when subjected to the corresponding load. In addition, such bent hinge pins 11 be straightened again due to their ductility. Depending on the structure and requirements of the production system, an alignment can be done by eye relative to the other extended hinge pins 11 already enough. This is why this process can also be carried out by the system operators themselves without long downtimes. Hardened transport pins that have been used up to now could generally not be bent back because this bending load, due to the material properties, ultimately led to the transport pin breaking. All in all, the hinge pin according to the invention has 11 the advantage that an exchange is necessary in far fewer cases and therefore downtimes can be reduced. In addition, a final exchange of a transport pin that has just been bent can also be postponed until maintenance work that has already been planned is due.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Transportstift bei einer plastischen Biegeverformung, die im Bereich des Verhältnisses a geteilt durch L_T von 0,125 bis 0,25 liegt, mindestens 50mal in seine Ausgangslage zurückbiegbar ist. Es tritt demnach bei Raumtemperatur keine vorzeitige Kaltverfestigung derart ein, dass es bei diesen extremen Verbiegungen zu einem Bruch aufgrund der Rückbiegung des Transportstabes vor Erreichen dieser Belastungsgrenze kommt.In the present embodiment it is provided that a transport pin in the case of plastic bending deformation, which in the range of the ratio a divided by L _T from 0.125 to 0.25, can be bent back at least 50 times to its original position. Accordingly, there is no premature work hardening at room temperature in such a way that, with these extreme bending, a break occurs due to the bending back of the transport rod before this load limit is reached.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: TransportketteTransport chain
22: InnenkettengliedInner chain link
33: AußenkettengliedOuter chain link
44th: KettengelenkChain joint
55: InnenlaschenInner tabs
66th: GelenkhülsenJoint sleeves
77th: Öffnungenopenings
88th: Rollerole
99: AußenlaschenOuter tabs
1010: GelenkbolzenHinge pin
1111: GelenkbolzenHinge pin
1212: Öffnungopening
1313: erster Endabschnittfirst end section
1414th: zweiter Endabschnittsecond end section
1515th: AufnahmemechanismusRecording mechanism
1616: SchutzkopfProtective head
1717th: SicherungsscheibeLock washer
1818th: SicherungsscheibeLock washer
1919th: Schraubendruckfeder Helical compression spring
B_S B _S: StandardbreiteStandard width
L_T L _T: Länge TransportstiftLength of transport pin

Claims

Transport chain (1) with chain links (2, 3) connected to one another by means of a chain joint (4), each chain joint (4) having a joint pin (10, 11), and at least some of the joint pins (11) are designed as hardened transport pins which at least on one side protrude laterally over the chain links (2,3) and wherein the total length (L _T ) of a transport pin corresponds to at least 3 times the standard width (B _S ) of the widest chain links (3) of the transport chain (1), characterized that the transport pins are made from a steel material with a predominantly bainitic structure.

Transport chain (1) Claim 1 , characterized in that the bainitic structure has bainitic ferrite as the primary phase and carbide and / or residual austenite and / or martensite as the secondary phase.

Transport chain (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the steel material is a carbon steel with a carbon content of ≥ 0.45% or a chromium carbide steel with a carbon content of ≥ 0.25% and a chromium content of ≥ 1%.

Transport chain (1) Claim 3 , characterized in that the steel material has a carbon content of ≥ 1%.

Transport chain (1) after one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the bainitic structure is a fine-grain structure with a grain size of> 6.

Transport chain (1) after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the transport pin has a hardness in the range of 38-68 HRC, in particular 45-60 HRC.

Transport chain (1) after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that by means of the bainitic structure and the selected steel material, a ductility is generated in such a way that a transport pin in the case of plastic bending deformation, which is in the range of the ratio a divided by L _T from 0.025 to 0.25, preferably from 0.05 to 0.2, and more preferably from 0.075 to 1.5, is at least 5 times, preferably at least 10 times, and more preferably at least 25 times or at least 50 times, can be bent back into its starting position, L _{T being} the length of the transport pin and a the maximum plastic bending deformation based on the initial position.

Transport chain (1) after one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the total length (L _T ) corresponds to at least 5 times the standard width (Bs) of the widest chain links (2,3) of the transport chain (1).

Transport chain (1) after one of the Claims 1 to 8th , characterized in that alternating inner and outer chain links (2,3) are provided, a chain joint (4) is formed by a joint sleeve (6) of the inner chain link (2) and by a joint pin (10, 11) of the outer chain link (3) and the corresponding end section (13) of the transport pin is pressed into openings (12) of the outer chain link (3).

Transport chain (1) after one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the transport pin is designed as a can transport pin and the receiving mechanism (15) is designed as a resilient protective head (16) which is fastened to the transport pin by means of connecting elements (17, 18) pressed onto the corresponding end section (14).

Transport pin for a transport chain (1) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the transport pin has an overall length (L _T ) which corresponds to at least 3 times the standard width (Bs) of the widest chain links (3) of the associated transport chain (1) and is made of a steel material with a predominantly bainitic structure .

Method for producing a transport pin for a transport chain (1) according to one of the Claims 1 to 10 with the following steps: providing a transport pin blank made of a steel material with a total length (L _T ) which is at least 3 times the standard width (Bs) of the widest chain links (2,3) of the associated transport chain (1), heating to an austenitizing temperature, Cooling in a salt bath to a temperature between 300 ° C and 550 ° C, holding the temperature between a few minutes to a few hours to produce a predominantly bainitic structure and cooling to room temperature or tempering in a tempering furnace.