DE1088294B - Gliederkette fuer Reibkraftuebertragung in stufenlos verstellbaren Kegelscheiben-Umschlingungstrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gliederkette für Reibkraftübertragung in stufenlos verstellbaren Kegelscheiben-Umschlingungstrieben, bei der die einzelnen Kettenglieder einen einstückigen Kettengliedkörper aufweisen, dessen Mittelteil mit zylindrischen Außenflächen versehen ist und an den sich nach beiden Seiten Laschen anschließen, deren Zwischenräume der Laschenbreite entsprechen, wobei die Laschen Bohrungen aufweisen zur Aufnahme von als Wiegegelenkbolzen ausgebildeten Kettenbolzen.

Bei diesen bekannten Gliederketten sind auf dem Mittelteil der Kettengliedkörper elastische Druckringe axial unverschiebbar, aber drehbar gelagert. Der Vorteil der Anordnung der drehbaren Druckringe besteht darin, daß sich der unvermeidbare Verschleiß über die gesamte Oberfläche der sich beim Betrieb laufend drehenden Druckringe verteilen kann. Ketten dieser Konstruktion haben somit hinsichtlich Verschleiß eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer. Da die Druckringe bei jedem Eingriff in die Reibscheiben elastisch verformt werden, kann die mit solchen Ketten erreichbare spezifische Belastung des Getriebes jedoch ein bestimmtes Maß nicht überschreiten.

Es sind auch bereits Gliederketten für die Reibkraftübertragung in stufenlos verstellbaren Kegelscheiben-Umschlingungstrieben bekannt, bei denen die den Zugstrang bildenden Kettenglieder miteinander gelenkig verbindenden Gelenkbolzen mit ihren Stirnflächen zur Reibkraftübertragung herangezogen werden, und ebenfalls solche Gliederketten, bei denen die Kettenglieder selbst mit ihren Außenflächen die Oberflächen der Kegelscheibenpaare unmittelbar berühren. Die Ketten eignen sich jedoch erwiesenermaßen nur für die Übertragung geringer spezifischer Leistungen, weil die Berührungsflächen der Kettenglieder oder der Bolzen mit den Kegelscheibenoberflächen in Längsrichtung der Kette durch größere Zwischenräume voneinander getrennt sind. Vom Umschlingungsbogen wird daher etwa nur die Hälfte oder weniger seiner Länge zur Reibkraftübertragung herangezogen.

Die Praxis hat gezeigt, daß für hohe spezifische Getriebebelastungen die bekannten Gliederketten unbrauchbar sind, bei denen die Gelenkbolzen oder die Kettengliedkörper selbst zur Anlage an die Kegelscheibenoberflächen kommen, daß aber die eingangs erwähnten Gliederketten mit elastischen Druckringen durchaus brauchbar sind, sofern die spezifische Belastung ein bestimmtes Maß nicht überschreitet.

Die Erfindung löst nun die Aufgabe, eine Kette für extrem hohe spezifische Getriebebelastungen begrenzter Belastungsdauer zu schaffen, die zudem noch einfacher und billiger in der Herstellung ist als die bisher bekannten, hochbelastbaren Ketten mit elastischen Druckringen. Grundgedanke der Erfindung ist, die Gliederkette für Reibkraftübertragung

in stufenlos verstellbaren
Kegelscheiben-Umschlingungstrieben

Anmelder:

Reimers-Getriebe K. G.,
Bad Homburg v. d. Höhe

Dipl.-Ing. Dr. Otto Dittrich, Bad Homburg v. d. Höhe, ist als Erfinder genannt worden

Kette so zu gestalten, daß sie die Reibscheibenoberflächen der Kegelscheibenpaare ähnlich den Keilriemen möglichst längs des gesamten Umschlingungsbogens linienförmig berührt. Wegen der hohen geforderten Belastbarkeit scheiden jedoch von vornherein gelenklose Riemen, Seile od. dgl. aus, da die Krümmung des Übertragungsorgans im Umschlingungsbogen eine so große Elastizität des verwendeten Materials (Gummi, Gummiersatzstoffe, Leder, Kunststoffe u. dgl.) erfordert, daß damit notwendigerweise das Maß der Beanspruchbarkeit hinsichtlich der sehr hohen Anpreßkräfte quer zur Laufrichtung und der ebenfalls beträchtlichen Zugkräfte in der Laufrichtung unterhalb der geforderten Größe liegt.

Es kommt also nur eine gegliederte Kette aus genügend hartem und verschleißfestem Werkstoff, z. B. Metall, insbesondere oberflächengehärtetem Stahl, oder aus Kunststoffen mit metallähnlichen Eigenschaften in Frage. Die erfindungsgemäße Kette eignet sich insbesondere in denjenigen, in der Praxis keineswegs seltenen Fällen, in denen eine extrem hohe spezifische Belastung mit einer verhältnismäßig geringen Lebensdauer zusammentrifft.

Das hiermit umrissene Problem wird, ausgehend von einer Gliederkette, bei der die einzelnen Kettenglieder einen einstückigen Kettejigliedkörper aufweisen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl die Kettenglieder mit den zylindrischen Außenflächen ihrer Mittelteile als auch die Kettenbolzen mit ihren Stirnflächen, die eine dem Mittelteil entsprechende zylindrische Ausbildung haben, unmittelbar an den Kegelscheibenoberflächen anliegen.

Die Kette besteht also aus massiven Kettengliedkörpern kürzestmöglicher Baulänge, wodurch die Kette eine möglichst feine Teilung erhält. Die Gelenkbolzen

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sind wegen der hohen /Zugbeanspruchung als Wiege- und horizontalen Kettenmittelebene liegen. Diese Zygelenkbolzen ausgebildet. Die Kette ist so gestaltet, linderflächen werden vorzugsweise untereinander daß sowohl die massiven Kettengliedkörper als auch gleich und als Kreiszylinderflächen ausgebildet, deren die zwischen den einzelnen Kettengliedkörpern prak- Zylinderachsen parallel zur Kettenlängsachse verlaufen tisch ohne Zwischenraum herausragenden Stirnflächen 5 und deren Krümmungshalbmesser größer sind als die ^rder Gelenkbolzen an der Kraftübertragung teilnehmen. halbe KettengÜedbreite.

Man braucht in diesem Falle zwar höhere Anpreß- Die vorstehend erwähnten zweckmäßigen Formen

kräfte als bei den bekannten Ketten mit drehbaren der konstruktiven Gestaltung der Erfindung sollen als Druckringen, um. Rutschsicherheit und Verschleißmi- Gegenstände der Unteransprüche nur in Verbindung nimum zu erreichen, kann aber mit einer solchen Kette io mit dem Hauptanspruch Schutz genießen.
Getriebe wesentlich höherer spezifischer Belastung be- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des

treiben als bisher. Die Lebensdauer der erfindungsge- Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt
mäßen Ketten ist wegen des grundsätzlich unvermeid- Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsbaren Verschleißes an den Berührungsstellen geringer gemäßen Gliederkette in Ansicht,
als bei Ketten mit drehbaren Druckringen. In Sonder- 15 Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1, fällen ist aber die hohe spezifische Belastbarkeit wich- Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der

tiger als- die hohe Lebensdauer sehr im Gegensatz zu , Fig. 1, wobei ein Kegelscheibenpaar eines stufenlos industriellen Anlagen, bei denen stufenlos verstellbare verstellbaren Umschlingungstriebes mit dargestellt ist, Antriebe im Raum nicht sehr beschränkt sind, aber Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung

mehrere zehntausend Stünden störungsfrei laufen 20 für einen Umschlingungstrieb mit zwei parallel zumüssen. ■ ■- ■ , einander angeordneten Ketten, wobei Einzelheiten der

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die zur Kettenkonstruktion jedoch nicht dargestellt sind und Montage der Kette dienenden an jedem Kettenglied- Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung

körper beiderseits der beiden äußeren Verbindungs- für einen Umschlingungstrieb mit symmetrischer laschen angebrachten Ausnehmungen derart bemessen 25 Keilrille und einer weiteren Ausführungsform der ersind, daß zwischen den Mantelflächen der Wiegege- findungsgemäßen Kette bezüglich ihrer Querschnittslenkbolzen und den Stirnflächen der Ausnehmungen gestaltung.

lediglich ein die Montage der Bolzen ermöglichender Die erfindungsgemäße Kette besteht aus massiven

Spalt verbleibt. Hierdurch wird das bei einer geglie- Kettengliedkörpern 1 bzw. Γ (rechtes Kettenglied in derten Kette überhaupt nur vorstellbare Maximum der 30 Fig. 1). Von den Stirnseiten her sind in die Ketten-Eingriffslänge der Kette im Umschlingungsbogen mit gliedkörper 1 bzw. 1' Ausnehmungen eingefräst, wonahezu 100% verwirklicht. Das geringe Teilungsmaß durch Verbindungslaschen 2 bzw. 3 entstehen. In der der Kettenglieder und die fast lückenlose Berührung Darstellung nach Fig. 1 und 2 haben die aufeinanderzwischen Kette und Reibscheiben ergeben außerdem folgenden Kettenglieder abwechselnd drei Verbineine Geräuscharmut, die bisher bei keiner der bekann- ₃₅ dungslaschen 2 bzw. zwei Verbindungslaschen 3, die ten Ketten erreicht wurde. Weiter ergibt sich wegen i_m zusammengebauten Zustand der Ketten ineinanderder nahezu ununterbrochenen Auflagelänge der Vor- greifen. Die Verbindungslaschen 2 und 3 weisen Querteil, daß durch die bei der Reibkraftübertragung not- bohrungen 4 auf zur Aufnahme \^ron je zwei Wiegewendigerweise eintretende Kriechbewegung der Kette gelenkbolzen 5. Dadurch sind die einzelnen Kettenrelativ zu den Reibscheiben keine hydrodynamische 40 gliedkörper gelenkig miteinander verbunden. Die durch ölkeilbildung wie bei den bisher bekannten Ketten die Ausnehmungen zwischen den stehengebliebenen möglich ist, bei denen die einzelnen Berührungsflächen Verbindungslaschen 2 bzw. 3 gebildeten Nuten 6 sind mit den Reibscheibenoberflächen durch mindestens j_n axialer Richtung tiefer als die randständigen Ausgleich große Berührungslücken unterbrochen sind. nehmungen 7 beiderseits der äußeren Verbindungs-

Um das für die Lebensdauer der Kette sehr schäd- 45 laschen. Am linken Kettenglied in Fig. 1 sind diese liehe Torsionsmoment um die Kettenlängsachse aus- äußeren Ausnehmungen mit einem Fräser hergestellt, zuschalten, das zu Schiefstellungen der Kette, erhöh- der einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist ter Beanspruchung der Lagerflächen der Gelenkbol- als der Durchmesser der Laschenbohrung 4 beträgt, zen und zu vorzeitigem Verschleiß von Kettenbolzen Am rechten Kettenglied der Fig. 1 sind die äußeren und Laschenbohrungen und damit zu immer größer 50 Ausnehmungen 7' mit einem Fräser hergestellt, dessen werdenden Torsionsmomenten führt, werden zweck- Durchmesser nur ganz wenig größer ist als der Durchmäßig die Zylinderflächen der Bolzen und Ketten- messer der Laschenbohrung 4.

gliedkörper als Kreiszylinderflächen ausgebildet, deren Fig. 2 zeigt, daß der Abstand der zur Aufnahme

Achse mit der der Kette zusammenfällt. der Wiegegelenkbolzen 5 dienenden Laschenbohrun-

In diesem Falle treten auch dann keine Torsions- 55 gen 4 so klein als nur irgend möglich gemacht ist. Die momente um die Kettenlängsachse auf, wenn die Kette Kette ist so feingliedrig wie dies mit Rücksicht auf in einer unsymmetrischen ; Keilrille arbeiten muß, die Festigkeit überhaupt möglich ist.
wenn also die Flanken der einander gegenüberstehen- Fig. 3 zeigt, daß die Außenflächen 8 der Kettenglied-

den Reibscheiben unterschiedlich große Neigungswin- körper und die Stirnflächen 9 der Wiegegelenkbolzen kel aufweisen, insbesondere wenn eine der Reibschei- 60 symmetrisch zur Längsachse der Kette einander geben als planparallele Mittelscheibe ausgebildet ist und genüberliegend gewölbte Zylinderflächen bilden, die zwei Ketten gemeinsam an der Zugkraftübertragung nicht notwendigerweise Kreiszylinderflächen sein müsteilnehmen. _sen. Mit diesen gewölbten Zylinderflächen tritt die

Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Kette Kette mit den Oberflächen 10 der Reibscheibenpaare 11 in Umschlingungstrieben mit symmetrischer Keilrille 65 des Umschlingungstriebes in linienförmige Berührung, hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß Durch die beschriebene Gestaltung der Kettengliedjeder Kettengliedkörper und jeder Bolzen vier we- körper und der Wiegegelenkbolzen erstreckt sich diese nigstens paarweise symmetrisch zur Kettenlängsachse . linienhaf te Berührung zwischen Kette und Reibscheibe liegende gewölbte Zylinderflächen aufweist, deren auf nahezu die gesamte Länge des Umschlingungs-Krümmungsradien spiege^mmetrisch zur vertikalen 70 bogens.

Dies wird dadurch erreicht, daß die randständigen Ausnehmungen 7 beiderseits der äußeren Verbindungslaschen 2 bzw. 3 nur so tief sind, daß zwischen den Mantelflächen der Wiegegelenkbolzen und den Stirnflächen dieser Ausnehmungen nur so viel Platz ist, daß man die Wiegegelenkbolzen 5 montieren kann. Wegen der Neigung der Kegelscheibenoberflächen 10 gegen die Senkrechte zur Drehachse liegt die Berührungslinie etwas unterhalb der Kettenmitte. Deswegen ist am rechten Glied in Fig. 1 gezeigt, wie man die Ausnehmung?' zu gestalten hat, um auch im Bereich der linienhaften Berührung eine möglichst wenig unterbrochene Berührungslinie zwischen Außenfläche 8 der Kettengliedkörper und Stirnflächen 9 der Wiegegelenkbolzen einerseits und den Oberflächen 10 der Kegelscheiben 11 zu erreichen.

Die Gedrungenheit der massiven Kettengliedkörper 1 bzw. 1' gestattet es, den der Berührungslinie zwischen den gewölbten Zylinderflächen 8 bzw. 9 der Kettengliedkörper 1 und der Wiegegelenkbolzen 5 einerseits und der Reibscheibenoberfläche 10 andererseits zugeordneten Krümmungsdurchmesser der gewölbten Fläche durch die Längsachse der Kette hindurchgehen zu lassen. Die Längsachse ist in Fig. 3 mit L bezeichnet. Die Richtung der in die Kette eingeleiteten Anpreßkräfte A (Fig. 3) verläuft somit durch die Kettenlängsachse L₁ in der auch die radial nach innen gerichtete Einkeilkraft £ und außerdem die senkrecht auf der Zeichenebene stehende Kettenzugkraft angreift. Da sich alle Kräfte in einem Punkt schneiden, können keine Torsionsmomente auftreten, insbesondere keine Torsionsmomente um die Kettenlängsachse, welche eine Schiefstellung der Kette zwischen den Kegelscheibenpaaren und damit eine rasche Zerstörung der Kette zur Folge hätten. Zweckmäßigerweise sind die gewölbten Flächen 8 und 9 der Kette als Kreiszylinderflächen ausgebildet, deren Krümmungsmittellinie mit der Längsachse der Kette zusammenfällt. Eine solche Gestaltung der gewölbten Zylinderflächen 8, 9 ist auch in Fig. 4 dargestellt, und eine Kette mit einer solchen Querschnittsgestaltung ist auch für die Verwendung in einer unsymmetrischen Keilrille geeignet, die durch eine Kegelscheibe 12 und eine mittlere planparallele Stützscheibe 13 gebildet wird. Auch in diesem Falle schneiden sich die Anpreßkräfte ^i, die in die Kette eingeleitet werden in der Längsachse L der Kette, in der auch die Einkeilkraft £ und senkrecht zur Zeichenebene die Kettenzugkraft angreift.

In Fig. 5 ist wieder für eine symmetrische Keilrille wie bei Fig. 3, gebildet aus den Kegelscheiben 14, eine weitere erfindungsgemäße Querschnittsgestaltung der Kette dargestellt. Die gewölbten Zylinderflächen 8, 9 der Kettengliedkörper und Gelenkbolzen sind hier mit zwei Kreiszylinderflächen 8, 9 ausgeführt, deren Krümmungsmittelpunkte M paarweise symmetrisch zur Kettenmittelebene liegen. Die Krümmungsradien gehen durch die Kettenlängsachse L hindurch oder doch nahe an ihr vorbei, während der Krümmungsmittelpunkt M jenseits der Kettenlängsachse liegt.

Durch symmetrische Gestaltung der Kette bezüglich der Achse X-X entstehen zwei weitere Zylinderflächenpaare 15, die es ermöglichen, die Kette zu wenden, wenn der Verschleiß an den gewölbten Flächenpaaren 8, 9 ein bestimmtes Maß überschritten hat. Nach Wendung der Kette kommen dann die gewölbten Flächen 15 mit den Oberflächen der Reibscheiben 14 in Kontakt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gliederkette für Reibkraftübertragung in stufenlos verstellbaren Kegelscheiben-Umschlingungstrieben, bei der die einzelnen Kettenglieder einen einstückigen Kettengliedkörper aufweisen, dessen Mittelteil mit zylindrischen Außenflächen versehen ist und an den sich nach beiden Seiten Laschen anschließen, deren Zwischenräume der Laschenbreite entsprechen, wobei die Laschen Bohrungen aufweisen zur Aufnahme von als Wiegegelenkbolzen ausgebildeten Kettenbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Kettenglieder (1) mit den zylindrischen Außenflächen (8, 15) ihrer Mittelteile als auch die Kettenbolzen (5) mit ihren Stirnflächen (9), die eine dem Mittelteil entsprechende zylindrische Ausbildung haben, unmittelbar an den Kegelscheibenoberflächen (10) anliegen.

2. Gliederkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Montage der Kette dienenden an jedem Kettengliedkörper (1, 1') beiderseits der beiden äußeren Verbindungslaschen (2j 3) angebrachten Ausnehmungen (7, T) derart bemessen sind, daß zwischen den Mantelflächen der Wiegegelenkbolzen (5) und den Stirnflächen der Ausnehmungen lediglich ein die Montage der Bolzen ermöglichender Spalt verbleibt.

3. Gliederkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderflächen (8, 9) Kreiszylinderflächen sind, deren Achse mit der Längsachse (L) der Kette zusammenfällt.

4. Gliederkette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede» Kettengliedkörper (1, 1') und jeder Bolzen (5) vier wenigstens paarweise symmetrisch zur Kettenlängsachse· liegende gewölbte Zylinderflächen (8, 9 bzw. 15) aufweist, deren Krümmungsradien spiegelsymmetrisch zur vertikalen und horizontalen Kettenmittelebene liegen.

5. Gliederkette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Zylinderflächen untereinander gleich und als Kreiszylinderflächen ausgebildet sind, deren Zylinderachsen parallel zur Kettenlängsachse verlaufen und deren Krümmungshalbmesser größer sind als die halbe Kettengliedbreite (Fig. 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 19*0 762;
USA.-Patentschriften Nr. 2 279 134, 2 550 431.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©. 009 589/253 8.60