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Die Erfindung betrifft eine steglose Gliederkette, gebildet aus einzelnen, ineinander eingehängten, steglosen Kettengliedern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen steglosen Gliederkette.
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Gliederketten werden für unterschiedliche Zwecke hergestellt und dementsprechend eingesetzt. Ein Einsatzgebiet für derartige Ketten ist der Bergbau, durch den besonders hohe Anforderungen an die eingesetzten Ketten gestellt sind. Im Bergbau werden Gliederketten beispielsweise als Fördererketten oder Hobelketten eingesetzt, wobei letztere typischerweise in einem Kettenkanal geführt sind. Neben der Materialwahl bestimmt auch die Formgebung der Kettenglieder den Einsatzbereich und die Belastbarkeit einer solchen Kette. Bei Fördererketten ist es beispielsweise gewünscht, dass diese trotz hoher Zugbelastbarkeit möglichst flach ausgestaltet sind. Es sind daher so genannte Flachkettenglieder entwickelt worden, die bei einer Fördererkette die vertikalen Kettenglieder ausbilden, während es sich bei den horizontalen Kettengliedern um solche mit einer herkömmlichen Formgebung handelt, da in diese typischerweise das Kettenrad zum Antreiben einer solchen Kette eingreift. Die bezüglich ihrer Formgebung an den jeweiligen Einsatzzweck angepassten Kettenglieder, beispielsweise die Flachkettenglieder, sind typischerweise Rundstahlkettenglieder, hergestellt aus einem Drahtabschnitt, deren die Bögen verbindende Schenkel gestaucht sind. Flachkettenglieder werden mitunter auch geschmiedet. Beim Schmieden besteht hinsichtlich der Formgestaltung der Flachkettenglieder mehr Freiheit als beim Stauchen der die Bögen verbindenden Schenkel. Des Weiteren sind geschmiedete Kettenglieder bekannt geworden. Verbunden werden diese bezüglich ihrer Geometrie etwa als Flachkettenglieder geschlossen geschmiedeten Kettenglieder durch herkömmliche, aus einem Drahtabschnitt hergestellte Kettenglieder mit einer über den gesamten Umfang gleich bleibenden kreisrunden Querschnittsfläche.
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Neben solchen Gliederketten, bei denen wie vorbeschrieben maximal jedes zweite Kettenglied bezüglich seiner Formgebung eine dem Anwendungszweck entsprechende Formgebung aufweisen kann, sind auch Gliederketten bekannt geworden, deren einzelne Kettenglieder aus einem Stababschnitt mit einer von der typischerweise runden Querschnittsform abweichenden Querschnittsform gebildet sind. Diese Kettenglieder weisen ebenso wie herkömmliche Kettenglieder über ihren Umfang gesehen eine gleiche Querschnittsform und Querschnittsfläche im Bereich der Bögen und im Bereich der die beiden Bögen verbindenden Schenkel auf.
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Mit den vorbekannten Möglichkeiten können Stahlgliederketten in einem gewissen Maße an den jeweilig gewünschten Einsatzzweck angepasst konzipiert werden. Dieses bezieht sich auf Parameter, wie etwa die Belastbarkeit, das Verschleißverhalten sowie die Dimensionierung. Im Zuge höher werdender Anforderungen insbesondere an die Belastbarkeit einer solchen Gliederkette, auch bedingt durch den Wunsch dünnere Flöze abbauen zu wollen und hierzu bezüglich ihrer Höhe und auch bezüglich ihrer Breite möglichst klein dimensionierte Ketten einsetzen zu können, besteht das Bedürfnis nach Gliederketten, die diesen Anforderungen genügen.
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Aus
DE 39 30 842 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Rundgliederkette bekannt geworden, gemäß dem jedes Kettenglied aus einem durch einen Umformprozess profilierten Stahlabschnitt hergestellt ist. Das Umformen des Stahlabschnittes erfolgt durch Pressen, Schmieden oder Walzen. Nach dem Umformprozess wird das stabförmige Vorprodukt an den zum Ausbilden der Bögen vorgesehenen Stellen gebogen und die zueinander herangeführten Stöße miteinander verbunden. Durch den dem Biegen des Kettengliedes vorgeschalteten Umformprozess können Querschnittsgeometrien erstellt werden, die sich durch Stauchen der Schenkel fertiger Kettenglieder nicht herstellen lassen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass zum Herstellen der einzelnen Kettenglieder relativ große Toleranzen in der Maßhaltigkeit der einzelnen Kettenglieder in Kauf genommen werden müssen. Darüber hinaus ist zu bedenken, dass durch den Prozess des Biegens des zuvor umgeformten Stabes durch den Umformprozess gebildete Strukturen beseitigt oder geändert werden können.
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Die
US 5469697 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Stegkette, deren Glieder formgeschmiedet werden. Hierbei wird jedes zweite Kettenglied zunächst als offenes, in etwa ε-förmiges Kettenglied vorgeformt. Die jeweils benachbarten Kettenglieder werden anschließend eingehängt, das offene Kettenglied wird durch einen Biegeprozess geschlossen und die die Öffnung begrenzenden Enden werden miteinander sowie mit dem freien Stegende zu einem θ-förmigen Kettenglied verschweißt.
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US 2260630 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Kette, und zwar einer Kette, die in einer Wechselfolge offene und geschlossene Glieder aufweist. Gemäß diesem vorbekannten Verfahren werden die geschlossenen und die offenen Glieder im Wege eines Schmiedeprozesses hergestellt. Die offenen Glieder weisen im Bereich des einen, unverbundenen Schenkels einen Spalt auf. Zum Einhängen der geschlossenen Glieder wird das offen geschmiedete Kettenglied erwärmt und um den geschlossenen Schenkel tordiert, um eine hinreichend große Öffnung bereitzustellen, damit die geschlossen geschmiedeten Kettenglieder in den Innenraum des offen geschmiedeten Kettengliedes eingehängt werden können. Anschließend wird die Öffnung geschlossen. Die zueinander weisenden Enden dieses Schenkels werden sodann miteinander verschweißt.
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Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Gliederkette vorzuschlagen, mit dem nicht nur die Herstellung der einzelnen Kettenglieder mit hoher Maßhaltigkeit möglich ist, sondern bei dem im Unterschied zum Stand der Technik auch keine nennenswerten herstellungsbedingten Einbußen hinsichtlich der gewünschten Formgestaltung der Kettenglieder hingenommen werden müssen, wobei das Verfahren dennoch vereinfacht ist.
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Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gliederkette vorzuschlagen. Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird gelöst durch eine steglose Gliederkette mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
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Bei dieser Gliederkette sind die zum Verbinden zweier Kettenglieder verwendeten Glieder geschmiedete Kettenglieder. Diese Kettenglieder sind als offene Kettenglieder geschmiedet worden. Mit diesen offen geschmiedeten Kettengliedern können beispielsweise zwei geschlossen geschmiedete Kettenglieder miteinander verbunden werden. Durch Herstellen der zwei Kettenglieder verbindenden Glieder im Wege eines Schmiedeprozesses ist die Möglichkeit geschaffen worden, eine steglose Gliederkette auszubilden, bei der jedes Kettenglied eine den gewünschten Eigenschaften der Gliederkette entsprechende Formgebung aufweisen kann. Bei einem Einsatz von geschmiedeten Kettengliedern stehen dem Hersteller bezüglich der Formgebung der einzelnen Kettenglieder weit mehr Freiheitsgrade zur Verfügung, als dieses bei aus Draht- oder Stababschnitten hergestellten Kettengliedern der Fall ist. Dieses betrifft insbesondere solche Formgebungen der Kettenglieder, bei denen die Bögen eine andere Querschnittsform und vor allem eine andere Querschnittsfläche aufweisen als die die Bögen verbindenden Schenkel. Dieses gilt vor allem für solche Kettenglieder, bei denen die Querschnittsfläche der Schenkel gegenüber derjenigen der Bögen reduziert ist, um letztendlich ohne Einbuße an die Zugbelastbarkeit einer solchen Kette die Höhe der Kettenglieder zu reduzieren. Da bei dieser Gliederkette, wenn sämtliche Kettenglieder geschmiedete Glieder sind, auch die Horizontalglieder eine geringere Höhe aufweisen können, ist somit insgesamt die Bemaßung dieser Kette gegenüber vorbekannten reduziert. Gleiches gilt auch für solche Kettenglieder, die als Verschleißschutz Verschleißkörper in Form von Materialaufdickungen aufweisen. Bei der vorbeschriebenen Gliederkette besteht die Möglichkeit, dass jedes Kettenglied ohne zusätzliche Maßnahmen einen Verschleißkörper aufweisen kann. Dieses ist beispielsweise für Hobelketten von Interesse.
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Zum Erstellen einer solchen Gliederkette ist wenigstens jedes zweite Kettenglied als offenes Kettenglied geschmiedet. Das Schmieden von Kettengliedern mit einer verbleibenden Öffnung zum Einhängen des oder der daran angeschlossenen Kettenglieder bedingt die hohe Maßhaltigkeit der auf diese Weise hergestellten Kettenglieder. Bei einem solchen offen geschmiedeten Kettenglied werden die kritischen Geometrien durch den Schmiedeprozess definiert. Dieses betrifft vorteilhafterweise den Radius und die Anordnung der Bögen zueinander sowie ebenfalls zweckmäßigerweise die Geometrie der Übergänge der Bögen zu den angrenzenden Schenkeln bzw. Schenkelabschnitten. Zweckmäßigerweise wird dieses Kettenglied in eine Form geschmiedet, dass die Öffnung lediglich eine ausreichende Öffnungsweite aufweist, um ein weiteres Kettenglied mit einem Bogen oder einem Schenkel in den Innerraum dieses Kettengliedes einführen zu können. Bei der Bemessung der Öffnungsweite wird man diese zweckmäßigerweise so gering wie möglich wählen, und zwar in einem Maße, dass das oder die einzuhängenden Kettenglieder mit ihrem schmalsten Abschnitt, beispielsweise nur mit ihrem Schenkel durch die Öffnung hindurch eingehängt werden können, für den Fall, dass der Schenkel in zumindest einer Richtung einen geringeren Querschnitt aufweist als die Bögen. Dieses zunächst offen geschmiedete Kettenglied wird nach Einhängen des oder der weiteren Kettenglieder geschlossen und im Bereich seiner Stöße dauerhaft miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt. Das offen geschmiedete Kettenglied kann grundsätzlich eine oder auch zwei Öffnungen aufweisen. Bevorzugt ist jedoch das Vorsehen lediglich einer einzigen Öffnung. Diese Öffnung befindet sich zweckmäßigerweise im Bereich eines der beiden, die Bögen des Kettengliedes verbindenden Schenkels. In einem solchen Fall kann der gegenüberliegende andere Schenkel um den Betrag der Öffnungsweite gekrümmt sein. Beim Schließen dieses geöffneten Kettengliedes wird der zunächst gekrümmte Schenkel in seine bestimmungsgemäße gerade Form gebracht.
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Bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung kommt zum Tragen, dass die offen geschmiedeten Kettenglieder nach Durchführen des Schmiedeprozesses in ihrem noch nicht geschlossenen Zustand in ihrer Dimensionierung und Geometrie der für das Kettenglied wesentlichen Elemente, wie beispielsweise die Ausbildung der Bögen und den Übergang der Bögen zu den Schenkeln sowie den Schenkeln durch den Schmiedeprozess erstellt wird. Die Anordnung dieser Elemente des Kettengliedes zueinander sowie deren Geometrie ändert sich durch den Vorgang des Schließens dieses Kettengliedes nach Einhängen des oder der daran angeschlossenen Kettenglieder nicht oder nur unwesentlich. Hierzu ist bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich das Richten des gekrümmten Schenkels notwendig, und zwar solange, damit die die Öffnung des offen geschmiedeten Kettengliedes begrenzenden Stöße aneinandergrenzen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind sämtliche Kettenglieder der Gliederkette zunächst als offene geschmiedete Kettenglieder hergestellt worden, wie dieses vorstehend beschrieben ist. Bei einer solchen Gliederkette werden die einzelnen Kettenglieder im Wege eines einzigen Herstellungsprozesses hergestellt mit der Folge, dass die einzelnen Kettenglieder eine größere Ähnlichkeit zueinander aufweisen, als wenn diese mit zwei unterschiedlichen Fertigungsverfahren hergestellt werden würden, wie dies beispielsweise bei einer Gliederkette der Fall ist, dessen Kettenglieder wie vorbeschrieben offen und das jeweils zweite Kettenglied geschlossen geschmiedet ist.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1: eine Gliederkette mit einzelnen, aufeinanderfolgenden, ineinander eingehängten, geschmiedeten Stahlkettengliedern, in einem Ausschnitt umfassend drei Kettenglieder,
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2: eine schematisierte Seitenansicht des mittleren Kettengliedes des Kettenabschnittes der 1 in seinem Zustand nach dem Schmieden mit einer Öffnung zum Einhängen der angrenzenden Kettenglieder,
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3: das geschlossene Kettenglied der 2 und
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4: eine Darstellung des Kettenabschnittes der 1 mit dem noch geöffneten Kettenglied der 2 nach dem Einhängen der benachbarten Kettenglieder.
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Eine Gliederkette 1 besteht auf einer Vielzahl aufeinanderfolgender, ineinander eingehängter Kettenglieder 2, 3, wobei jeweils benachbarte Kettenglieder 2, 3 ineinander eingehängt sind. Die in 1 nur in einem Abschnitt dargestellte Gliederkette 1 besteht insgesamt in einer Wechselfolge aus den Kettengliedern 2, 3 sowie zumindest einem Kettenschloss. Bei den Kettengliedern 2, 3 handelt es sich um Stahlkettenglieder, die durch einen Schmiedeprozess hergestellt sind. Die Kettenglieder 2 sind als geschlossene Kettenglieder und somit als bezüglich ihrer Endkontur fertige Kettenglieder geschmiedet worden. Die Kettenglieder 3 sind dagegen als offene Kettenglieder geschmiedet worden, wobei die Öffnung des geschmiedeten Kettengliedes 3 zum Einhängen der benachbarten Kettenglieder 2 dient, bevor dieses Kettenglied 3 geschlossen wird. 1 zeigt das nach Einhängen der Kettenglieder 2 geschlossene Kettenglied 3. Die Öffnung des geschmiedeten Kettengliedes 3 war im Bereich der Mitte seines einen Schenkels 4 angeordnet und ist durch eine Schweißnaht 5 (schematisiert dargestellt) geschlossen.
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2 zeigt das Kettenglied 3 nach vollendetem Schmiedeprozess. Das offen geschmiedete Kettenglied 3 verfügt über eine Öffnung 6, die – wie bereits angedeutet – zum Einhängen der beiden angrenzenden Kettenglieder 2 dient. Die Öffnung 6 befindet sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Mitte des geöffneten oberen Schenkels 4, der am Ende des Schmiedevorganges zunächst durch die beiden Schenkelabschnitte 7, 7' gebildet ist. Der die beiden Bögen 8, 9 des Kettengliedes 3 verbindende durchgehende andere Schenkel 10 ist gekrümmt, wobei der Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Innenraumes des Kettengliedes 3 und auf der den Schenkelabschnitten 7, 7' gegenüberliegenden Außenseite angeordnet ist. Die Stöße 11, 11' der Schenkelabschnitte 7, 7' sind somit um den Drehwinkelbetrag der Krümmung des Schenkels 10 voneinander beabstandet. Zum Schließen des Kettengliedes 3 wird, wie dieses schematisiert in 3 dargestellt ist, nach Einhängen der Kettenglieder 2 der Schenkel 10 durch Anlegen eines aufeinander zugerichteten Druckes an den Außenseiten der Bögen 8, 9 gerade gebogen, mithin gerichtet, bis die Stöße 11, 11' der Schenkelabschnitte 7, 7' aneinandergrenzen. Anschließend werden die Schenkelabschnitte 7, 7' miteinander verschweißt, so dass sich die beiden Kettenglieder 2, 3 lediglich durch die äußerlich erkennbare Schweißnaht 5 bei dem Kettenglied 3 unterscheiden. Bezüglich ihrer Dimensionierung und ihrer Geometrie sind die Kettenglieder 2, 3 identisch. Die Geometrie der Bögen 8, 9 und der Übergänge in die Schenkelabschnitte 7, 7’ bzw. den Schenkel 4 entspricht nach dem Schmiedeprozess der SOLL-Geometrie dieser Elemente des zu erstellenden Kettengliedes oder nahezu der SOLL-Geometrie, wobei die SOLL-Geometrie des Kettengliedes durch den Vorgang des Richtens desselben zum Schließen des Kettengliedes erreicht wird. Die in diesem Zusammenhang angesprochene SOLL-Geometrie entspricht der Geometrie des Kettengliedes vor den nachgeschalteten Schritten einer Warmbehandlung und gegebenenfalls einem anschließenden Kaltumformschritt, beispielsweise einem Recken.
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Die in das geöffnete Kettenglied 3 eingehängten Kettenglieder 2 sind in 4 gezeigt. Eingeführt sind die Kettenglieder 2 mit ihrem flacheren und in seiner Querschnittsfläche gegenüber den Bögen reduzierten Schenkel durch die Öffnung 6 des Kettengliedes 3, deren Öffnungsweite gerade ausreichend bemessen ist, um den flachen Schenkel eines Kettengliedes 2 in das Innere des Kettengliedes 3 einbringen zu können.
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Die Schenkel der Kettenglieder 2, 3 weisen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine gegenüber den Bögen reduzierte Querschnittsfläche auf. Des Weiteren zeichnen sich die Schenkel 4, 10 im Gegensatz zu den Bögen 8, 9 durch eine etwa trogförmige Querschnittsfläche aus, wie diese in 4 anhand des Stoßes 11' des Schenkelabschnittes 7' erkennbar ist. Da bei dieser Gliederkette 1 sämtliche Kettenglieder 2, 3 geschmiedete Kettenglieder sind, kann mit dieser Maßnahme jedes Kettenglied 2, 3 eine den an die Gliederkette gestellten Anforderungen entsprechende Formgebung bei hoher Maßhaltigkeit der einzeln hergestellten Kettenglieder 2, 3 innerhalb der durch den Schmiedeprozess vorgegebenen Grenzen quasi beliebig ausgebildet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kettenglieder 2, 3 form- und größenidentisch. Selbstverständlich können zum Aufbau einer Gliederkette, die aus einzelnen, ineinander eingehängten geschmiedeten Stahlkettengliedern besteht, die einzelnen Kettenglieder auch unterschiedliche Formgebungen und/oder Größen aufweisen. Es ist daher ohne weiteres möglich, auch solche Gliederketten auszubilden, in die bezüglich ihrer Formgebung sehr unterschiedlich ausgestaltete Kettenglieder eingeschaltet sind.
