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Die Erfindung betrifft ein Kettenverbindungsglied gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Kettenverbindungsglieder kommen insbesondere für Hochleistungsrundstahlketten zum Einsatz, wie sie im Untertage-Bergbau verwendet werden. Es ist bekannt, dass bei Kettenverbindungsgliedern in Kenter-Bauweise die Demontage nach dem Einsatz Schwierigkeiten bereiten kann, da der lange Spannstift in der die gegenüberliegenden Schenkel der beiden Gliedhälften und den Steg durchsetzenden in der Kettengliedebene schräg verlaufenden Bohrung festrostet. Außerdem wird der Spannstift ebenso wie der zwischen den Gliedhälften angeordnete Steg durch die Belastung der beiden Gliedhälften des Kettenverbindungsglieds auf Scherung beansprucht, was das Austreiben des Spannstifts aus der langen Bohrung zusätzlich erschwert. Hinzu kommt, dass zum Austreiben des Spannstifts ein langer Dorn erforderlich ist, der beim Austreibevorgang starken Biegebeanspruchungen ausgesetzt ist, denen er nur in begrenztem Maße standhalten kann.
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Das aus der
DE 201224 A bekannte Kenterschloss wurde in unterschiedlichsten Ausführungsformen weiterentwickelt. In der Weiterentwicklung gemäß der
DE 9010317 U1 U wurde ein Kettenverbindungsglied, insbesondere für Hochleistungs-Rundstahlketten, vorgeschlagen, bei denen als Verriegelungselement eine Sperrkugel zum Einsatz kommt, die durch einen quer zur Kettengliedebene eingetriebenen Spannstift in ihrer Sperrlage fixierbar ist. Es kann ein relativ kurzer Spannstift verwendet werden, der, selbst wenn er in der Bohrung des Stegs festrosten sollte, leicht mit einem entsprechend biegesteifen kurzen Dorn aus dem Steg zur anderen Seite heraus getrieben werden kann. Dadurch wird sowohl die Montage als auch die Demontage vereinfacht. Nachteilig ist allerdings der erhöhte Fertigungsaufwand sowie die Tatsache, dass mit der Sperrkugel ein weiteres Bauteil erforderlich ist, wodurch die Teilevielfalt erhöht wird. Dieser Nachteil haftet auch dem in der
DE 196 52 262 C2 offenbarten Kettenverbindungsglied an, bei welchem anstelle der Sperrkugel separate Riegelelemente zum Einsatz kommen, die über einen das Stegbauteil durchsetzenden Schwenkbolzen miteinander verbunden sind. Durch Verschwenken um 90° umgreifen die Riegelelemente Führungsflächen an den Schenkeln der Gliedbügel, so dass das Stegbauteil gegen Herausfallen aus dem Kettenverbindungsglied gesichert ist. Die Lagefixierung des Ringelements erfolgt durch einen parallel zur Schwenkachse eingetriebenen Sicherungsstift.
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Zudem ist durch die
DE 203 07 184 U1 ein Kettenschloss bekannt, welches aus zwei in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Schlossteilen besteht. Die Verbindungen der beiden Schlossteile erfolgt im Wesentlichen über eine Ausnehmung sowie einen Zapfen, wobei der Zapfen eine keilförmige Ausgestaltung aufweist und in eine auf diese Ausgestaltung angepasste Ausnehmung einführbar ist.
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Hiervon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kettenverbindungsglied aufzuzeigen, das auch nach längerem Betriebseinsatz zuverlässiger demontiert werden kann sowie hohe Belastungen quer zur Förderrichtung kompensieren kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kettenverbindungsglied mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
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Das Kettenverbindungsglied weist zwei über ihre Schenkel gekuppelte Gliedbügel und einen quer zwischen die Schenkel der Gliedbügel eingeschobenen Steg auf, wobei ein Schenkel jedes Gliedbügels einen Halsabschnitt sowie einen demgegenüber verdickten Zapfen aufweist und am anderen Schenkel des Gliedbügels korrespondierend eine Halsausnehmung und eine Zapfenausnehmung vorgesehen sind.
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Kernpunkt der Erfindung ist, dass an jedem Zapfen und an jeder Zapfenausnehmung bezüglich der vertikalen Mittellängsebene der Zapfen konisch ausgebildete Flankenflächen vorgesehen sind.
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Durch die konische Ausbildung der Flankenflächen wird die Kraftübertragung im Bereich des Halsabschnitts und des Zapfens optimiert, wodurch die Belastbarkeit des Kettenverbindungsglieds vorteilhaft erhöht wird.
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Der Steg ist durch eine Verriegelung lagefixiert, die durch einen Sicherungsstift gesichert ist, welcher in eine Bohrung im oder am Steg einführbar ist, wobei die Länge des Sicherungsstifts kürzer ist als die Länge der Bohrung. Durch den kürzeren Sicherungsstift wird die Montage und insbesondere Demontage auch nach Korrosion deutlich erleichtert. Es ist erheblich weniger Kraftaufwand zum Ausschlagen des Sicherungsstifts erforderlich.
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Der Steg ist durch einen Bolzen und eine Hülse gebildet, wobei die Hülse auf einen Federzapfen des Bolzens formschlüssig aufgesteckt ist. Mithin können der Bolzen und die Hülse von zwei Seiten zwischen die Schenkel geschoben und dort arretiert werden. Dabei ist es unerheblich, von welcher Seite der Bolzen oder die Hülse eingeführt wird.
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Der Federzapfen weist mehrere Längsschlitze auf. Durch die Anzahl und die Anordnung der Längsschlitze kann die Federkraft der Federzapfen vorteilhaft beeinflusst werden.
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Der Sicherungsstift ist in eine Axialbohrung des Bolzens geschlagen. Diese Bohrung verläuft durch den Federzapfen, so dass durch den Sicherungsstift vorteilhaft die Federzapfen in Position gehalten werden. Die Axialbohrung des Bolzens weist einen Absatz auf. Der Absatz erleichtert das Einschlagen des Bolzens. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.
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An jedem Halsabschnitt und an jeder Halsausnehmung sind bezüglich der vertikalen Mittellängsebene der Zapfen parallel ausgebildete Flankenflächen vorgesehen. Diese tragen dazu bei, die Gliedbügel einwandfrei ineinander stecken zu können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittelquerebene des Kettenverbindungsglieds die Zapfen schneidet. Auf diese Weise sind die Zapfen und die Zapfenausnehmungen annähernd zentrisch zum Mittelpunkt des Schlosses angeordnet, wodurch eine günstigere Belastung erreicht wird, die zu höheren Bruchkräften führt.
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Der Federzapfen ist außenseitig gestuft und die Hülse weist innenseitig eine Bundstufe auf. Mithin rastet die Hülse beim Aufschieben auf den Federzapfen formschlüssig ein. Alternativ weist der Federzapfen außenseitig einen Bund und die Hülse innenseitig eine Bundrille auf. Eine derartige Gestaltung hat den Vorteil, dass neben der formschlüssigen Fixierung die Hülse mit einem geringeren Kraftaufwand auf den Federzapfen aufschiebbar ist.
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Die Länge des Federzapfens ist kürzer als die Länge der Hülse. Auf diese Weise wird vermieden, dass auf die Stirnseite der Hülse schlagende Gegenstände den Federzapfen aus der Hülse herausdrücken, was eventuell dazu führen könnte, dass sich das Kettenverbindungsglied öffnet.
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Die Länge des Sicherungsstifts ist kürzer als die Länge des Bolzens. Auf diese Weise ist vorteilhaft sichergestellt, dass sich der Sicherungsstift weder über die Stirnseite des Bolzens noch über die freien Enden der Federzapfen hinaus erstreckt. Auf diese Weise wird das unbeabsichtigte Herausstoßen des Sicherungsstifts aus dem Steg erschwert.
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Nach einer anderen Ausführungsform – für die kein Schutz begehrt wird – weist der Steg einen zylindrischen Mittelabschnitt auf, dessen Durchmesser an Führungsnuten in den Innenseiten der Schenkel angepasst ist und eine umfangsabschnittsweise über den Durchmesser des Mittelabschnitts radial nach außen vorstehende Axialausziehsicherung aufweist, welche durch eine Drehung des Stegs um eine Längsachse in formschlüssigen Eingriff mit den Schenkeln gelangt, wobei der Steg durch den die Drehbewegung des Stegs gegenüber den Schenkeln blockierenden Sicherungsstift in der Eingriffsstellung festlegbar ist. Die Axialausziehsicherung ist vorzugsweise einstückig mit dem Steg ausgebildet. Der Steg ist vorzugsweise als Drehteil hergestellt. Als Axialausziehsicherung dient wenigstens ein radial vorstehender Bund.
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Die Axialausziehsicherung ist derart konfiguriert, dass sie durch eine Drehung des Stegs um seine Längsachse in formschlüssigen Eingriff mit den Schenkeln gelangt. Erst durch den formschlüssigen Eingriff mit den Schenkeln ist der Steg gegen axiale Verlagerungen, das heißt gegen Verlagerungen quer zur Mittellängsebene des Kettenglieds gesichert. Durch den Eingriff des zylindrischen Mittelabschnitts in die gegengleich ausgestalteten Führungsnuten in Kombination mit der Axialausziehsicherung wird die räumliche Lage des Stegs innerhalb des Gliedbügels definiert. Der Steg kann nur durch eine weitere Drehung des Stegs in seine Ausgangslage, das heißt ohne dass die Axialausziehsicherung in Formschluss mit den Schenkeln steht, wieder zwischen den Gliedbügeln entnommen werden. Die Drehbewegung wird durch einen Sicherungsstift blockiert, der die Axialausziehsicherung und damit den Steg in der Eingriffsstellung festlegt.
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Ein solches Kettenverbindungsglied hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Formschlusskörper erforderlich sind, um die räumliche Lage des Stegs zu definieren. Sowohl die Montage als auch die Demontage ist selbst nach längerer Betriebsdauer sehr einfach möglich, da insbesondere der die Drehbewegung des Stegs blockierende Sicherungsstift je nach Bohrungsverlauf sehr kurz ausgeführt sein kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sicherungsstift mit einem ersten Teilumfangsbereich am Steg und mit einem zweiten Teilumfangsbereich in einer Vertiefung an der Innenseite der Schenkel anliegt, wobei die Längsachse des Sicherungsstifts parallel zu der Längsachse der Führungsnuten verläuft.
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Alternativ sind in einer Querbohrung des Stegs wenigstens zwei miteinander in Kontakt stehende Sperrkörper angeordnet, die durch den Sicherungsstift in eine Eingriffsstellung verlagerbar sind, wobei in der Eingriffsstellung ein Sperrkörper in der Vertiefung an der Innenseite eines Schenkels anliegt. Der Vorteil ist hierbei, dass der Sicherungsstift in einer Axialbohrung angeordnet ist, wodurch die Montage und die Demontage des Kettenverbindungsglieds erleichtert wird.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die 2A bis 2F sowie 3A bis 3F dienen lediglich zur Illustrierung der beanspruchten Erfindung und sind keine Ausführungsformen, für die Schutz begehrt wird. Es zeigen:
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1A bis 1F ein Kettenverbindungsglied gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2A bis 2F ein Kettenverbindungsglied gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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3A bis 3F ein Kettenverbindungsglied gemäß einer dritten Ausführungsform;
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4 ein Gliedbügel in einer perspektivischen Ansicht und
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5 mehrere Querschnittsdarstellungen des Gliedbügels.
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In den Figuren sind die Kettenverbindungsglieder mit dem Bezugszeichen 1–3 versehen.
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Jedes Kettenverbindungsglied 1–3 der 1A bis 3F weist zwei gleiche, über ihre Schenkel gekuppelte Gliedbügel 4, 5 auf, die in allen Figuren identisch ausgeführt sind. Ein Schenkel 6 jedes Gliedbügels 4, 5 weist dazu einen Halsabschnitt 7 sowie einen demgegenüber verdickten Zapfen 8 auf. Am anderen Schenkel 9 des Gliedbügels 4, 5 sind korrespondierend eine Halsausnehmung 10 und eine Zapfenausnehmung 11 vorgesehen. Erfindungsgemäß sind an jedem Zapfen 8 sowie an jeder Zapfenausnehmung 11 bezüglich der vertikalen Mittellängsebene MLE der Zapfen 8 konisch ausgebildete Flankenflächen 12 vorgesehen (vgl. auch 4 und 5). Die Länge L der Schenkel 6 ist weiterhin so bemessen, dass die Mittelquerebene MQE des Kettenverbindungsgliedes 1–3 die Zapfen 8 schneidet.
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Die Gliedbügel 4, 5 sind aus einem geeigneten Stahlwerkstoff durch Schmieden hergestellt und weisen im Bügelabschnitt 13 einen ovalen bis kreisförmigen Querschnitt auf. In bekannter Weise können die Gliedbügel 4, 5 wechselseitig in nicht näher dargestellte Endglieder zweier Kettenstränge eingefädelt werden.
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Zur Kupplung der Gliedbügel 4, 5 werden diese ineinander gesteckt und dann durch einen quer zwischen die Schenkel 6, 9 der Gliedbügel 4, 5 geschobenen Steg 14a–14c verriegelt. Der Steg 14a–14c weist einen zylindrischen Mittelabschnitt 15 auf, dessen Durchmesser DM an Führungsnuten 16 in den Innenseiten 17 der Schenkel 6, 9 angepasst ist. Der Steg 14a–14c ist durch einen Sicherungsstift 18 gesichert, welcher in eine Bohrung 19, 19a im oder am Steg 14a–14c einführbar ist. Die Länge LS des Sicherungsstiftes 18 ist jeweils kürzer als die Länge LB der Bohrung 19, 19a. Endseitig weist der Steg 14a–14c über den Durchmesser DM des Mittelabschnitts 15 nach außen vorstehende Axialausziehsicherungen 20, 21 auf, die formschlüssig in Ausnehmungen 22, 23 an jeweils einem Schenkel 6, 9 der Gliedbügel 4, 5 anliegen. In den 1A–1F bis 3A–3F sind drei Ausführungsformen des Steges 14a–14c dargestellt, deren Unterschiede nachfolgend beschrieben werden.
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In der erfindungsgemäßen Ausführungsform der 1A–1F ist der Steg durch einen Bolzen 24 und eine Hülse 25 gebildet, wobei die Hülse 25 auf einen axialen Federzapfen 26 des Bolzens 24 formschlüssig gesteckt ist. Der Federzapfen 26 ist längsgeschlitzt, weist umfangsseitig eine Stufe 27 auf, welche in eine Bundstufe 28 eingreift, die in einer Bohrung 29 der Hülse 25 vorgesehen ist. Die Länge LF des Federzapfens 26 ist kürzer als die Länge LH der Hülse 25 und der Sicherungsstift 18 ist in die Axialbohrung 19 des Bolzens 24 geschlagen. Die Axialbohrung 19 des Bolzens 24 weist einen Absatz 30 auf, wodurch das Einschlagen und Ausschlagen des Sicherungsstiftes 18 erleichtert wird.
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Der Steg 14b, 14c der illustrierenden, nicht beanspruchten Ausführungsformen der 2A–2F und 3A–3F ist einstückig ausgeführt. An einem Ende 31 ist die Axialausziehsicherung 32 an zwei parallelen Seiten 33, 34 abgeflacht. Der Steg 14b, 14c kann auf diese Weise durch eine Drehung um 90° um die Längsachse LA von einer nicht näher dargestellten Ausgangsstellung in eine Eingriffsstellung ES verlagert werden. Der Steg 14b, 14c ist in der Eingriffsstellung ES durch den die Drehbewegung des Steges 14b, 14c gegenüber den Schenkeln 6, 9 blockierenden Sicherungsstift 18 in der Eingriffsstellung ES festlegbar.
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In der Ausführungsform der 2A–2F liegt der Sicherungsstift 18 mit einem ersten Teilumfangsbereich 35 am Steg 14b und mit einem zweiten Teilumfangsbereich 36 in einer Vertiefung 37 an der Innenseite 17 der Schenkel 6, 9 an. Die Längsachse LAS des Sicherungsstiftes 18 verläuft hierbei parallel zur Längsachse LA der Führungsnuten 16.
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In der Ausführungsform der 3A–3F weist der Steg 14c eine mittlere Querbohrung 38 auf. In der Querbohrung 38 sind wenigstens zwei miteinander in Kontakt stehende Sperrkörper 39, 40 angeordnet. Wie man in den 3E und 3F erkennen kann, handelt es sich bei den Sperrkörpern 39, 40 um Kugeln aus Stahl. Die Sperrkörper 39, 40 sind durch den Sicherungsstift 18 in eine Eingriffsstellung ES verlagerbar. In der Eingriffsstellung ES liegt ein Sperrkörper 39 in der Vertiefung 41 an der Innenseite 17 eines Schenkels 6 an.
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In der 5 ist der Gliedbügel 4, 5 in einer Seitenansicht dargestellt. Rechts davon sind vier Querschnittsdarstellungen gezeichnet, die entlang der Linien B-B, C-C, D-D und E-E in der Seitenansicht verlaufen. Man erkennt im Schnitt B-B, dass der Schenkel 9 in diesem Abschnitt einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit nach außen gewölbten Seitenflächen 42 hat. Im Schnitt C-C ist der Zapfen 8 und die Zapfenausnehmung 11 zu erkennen. Die Flankenflächen 12 des Zapfens 8 und der Zapfenausnehmung 11 sind gegenüber der vertikalen Mittellängsebene MLE der Zapfen 8 konisch ausgebildet. Der Schenkel 9 ist im Bereich der Zapfenausnehmung 11 stark verbreitert und weist parallele Seitenflächen 43 auf. Im Schnitt D-D fällt auf, dass die Flankenflächen 12a im Bereich des Halses 7 parallel gegenüber der vertikalen Mittellängsebene MLE des Zapfens 8 ausgeführt sind. Gleiches gilt für die ebenfalls parallelen Flankenflächen 12a der Halsausnehmung 10, die in Schnitt E-E dargestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kettenverbindungsglied
- 2
- Kettenverbindungsglied
- 3
- Kettenverbindungsglied
- 4
- Gliedbügel
- 5
- Gliedbügel
- 6
- Schenkel
- 7
- Halsabschnitt
- 8
- Zapfen
- 9
- Schenkel
- 10
- Halsausnehmung
- 11
- Zapfenausnehmung
- 12
- Flankenfläche v. 8, 11
- 12a
- Flankenfläche v. 7, 10
- 13
- Bügelabschnitt
- 14a
- Steg
- 14b
- Steg
- 14c
- Steg
- 15
- Mittelabschnitt
- 16
- Führungsnut
- 17
- Innenseite
- 18
- Sicherungsstift
- 19
- Bohrung
- 19a
- Bohrung
- 20
- Axialausziehsicherung
- 21
- Axialausziehsicherung
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Bolzen
- 25
- Hülse
- 26
- Federzapfen
- 27
- Stufe
- 28
- Bundstufe
- 29
- Bohrung
- 30
- Absatz
- 31
- Ende von 14b, 14c
- 32
- Axialausziehsicherung
- 33
- Seite von 32
- 34
- Seite von 32
- 35
- Teilumfangsbereich von 18
- 36
- Teilumfangsbereich von 18
- 37
- Vertiefung
- 38
- Querbohrung
- 39
- Sperrkörper
- 40
- Sperrkörper
- 41
- Vertiefung
- 42
- Seitenfläche
- 43
- Seitenfläche
- DM
- Durchmesser von 15
- ES
- Eingriffstellung
- LA
- Längsachse von 14a–14c
- LAS
- Längsachse von 18
- LB
- Länge von 19
- LF
- Länge von 26
- LH
- Länge von 25
- LS
- Länge von 18
- MLE
- Mittellängsebene
- MQE
- Mittelquerebene
- V
- Verriegelung
