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Mehrsträngige Kette und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung
betrifft eine mehrsträngige Laschenkette, deren Laschen durch einen kreiszylindrischen
Bolzen verbunden sind, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Bei derartigen Ketten soll der Bolzen möglichst fest in den zugehörigen
Laschen sitzen, damit keine Relativbewegung des Bolzens in der Laschenbohrung auftritt,
da andernfalls erhöhter Verschleiß, Ermüdungserscheinungen des Materials, eine Änderung
der Kettenteilung und damit eine verkürzte Lebensdauer dieFolge wäre, weil gerade
an derVerbindungsstelle der Bolzen mit den Laschen sehr hohe Beanspruchungen auftreten.
Gleichzeitig ist es jedoch auch wichtig, daß die Kette ohne übermäßige Gewaltanwendung
und ohne Zerstörung derselben zerlegbar sein soll, d. h. also, der Bolzen soll einen
bestimmten kontrollierbaren Festsitz in der zugehörigen Laschenbohrung aufweisen.
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Es wäre zwar möglich, einen solchen kontrollierbaren Festsitz durch
äußerst genaue Fertigung der Laschenbohrungen und der Bolzen zu erreichen, wodurch
jedoch die Herstellungskosten in nicht vertretbarem Maß erhöht würden.
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Besondere Probleme treten bei den mittleren Laschen mehrsträngiger
Ketten auf, da hier für den Sitz des Bolzens in diesen Laschen nicht nur die Durchmesserdifferenz
zwischen der Laschenbohrung und dem Bolzen verantwortlich ist, sondern auch die
Genauigkeit, mit der die Bohrungsteilungen zweier aneinanderliegender Laschen ausgeführt
sind.
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Es ist bekannt, bei mehrsträngigen Ketten die Bohrungen zweier aneinanderliegender
mittlerer Laschen so auszuführen, daß eine Lasche eine etwas größere Teilung aufweist
als die andere, so daß eine Verklemmung der Laschen mit den Bolzen eintritt. Es
ist offensichtlich, daß dabei die für die Klemmwirkung erforderlichen Kräfte über
das gesamte Laschenmaterial und die Bolzen übertragen werden, wobei letztere auf
Biegung beansprucht werden, und zwar in sehr starkem Maß, wenn auch nur annähernd
die gleiche Festigkeit erreicht werden soll, wie bei einem normalen Festsitz. Nachteilig
ist weiter, daß dabei die Lasche mit der kürzeren Teilung die gesamte Nutzlast und
zusätzlich noch die von der Lasche mit längerer Teilung ausgeübten Druckkräfte aufnehmen
muß sowie daß die erforderliche Differenz in der Teilung der Bohrungen der beiden
aneinanderliegenden Laschen sehr klein ist und mit großer Genauigkeit eingehalten
werden muß, was eine sehr präzise Fertigung und teuere Kontrollmaßnahmen voraussetzt.
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Es ist auch bekannt, die Laschenbohrungen oval oder eiförmig auszubilden,
um Toleranzen sowohl in denDurchmessem derBohrungen undBolzen als auch in der Teilung
der Bohrungen ausgleichen zu können. Solche ovalen Bohrungen verursachen jedoch
gegenüber runden Bohrungen wesentlich größere Kosten für die Bearbeitung, die Werkzeuge
und die Kontrolle.
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Erfindungsgemäß werden die vorstehend genannten Nachteile dadurch
vermieden, daß die kreisförmigen Bohrungen in den Laschen jeweils wenigstens .an
einem Ende einen radial nach innen vorstehenden Grat aufweisen, der sich über den
zur Laschenmitte hin gelegenen Bohrungsrand erstreckt.
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Dieser Grat hat eine gewisse Verformbarkeit und sorgt dafür, daß der
Bolzen immer mit einem kontrollierbaren Festsitz an der lasttragenden Bohrungsseite
anliegt. Erfindungsgemäß kann ein solcher Grat an den Bohrungsrändern beider Laschenseiten
ausgebildet sein.
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Bei einer als Hülsenkette ausgebildeten Kette weisen gemäß der Erfindung
vorzugsweise nur die mittleren, auf den in den Hülsen drehbaren Bolzen befestigten
Laschen die vorstehenden Grate auf.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer
Kette, wobei die Bohrung der Lasche zylindrisch und kleiner als der Bolzendurchmesser
ausgeführt und anschließend durch Durchtreiben einer gehärteten Kugel oder eines
Dornes vergrößert wird und sich an dem Ende der Bohrung, an dem die Kugel oder der
Dorn austritt, ein sich um
den Bohrungsrand erstreckender, von der
Laschenseitenfläche vorstehender Rand bildet. Ein solches Verfahren ist bekannt
und wurde bisher zu dem Zweck ausgeführt, die Dauerfestigkeit des Laschenmaterials
zu erhöhen und die Abmessungsgenauigkeit sowie Oberflächengüte der Laschenbohrungen
zu verbessern. Der beim Durchtreiben der Kugel oder des Dornes entstehende, vom
Bohrungsumfang vorstehende Rand wurde bisher als unerwünscht angesehen und entfernt.
Demgegenüber wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Teil der Lasche zwischen
flachen Stempeln gepreßt und ein Teil des vorstehenden Randes in die Bohrung zurückgedrückt,
so daß ein in die Bohrung vorstehender Grat gebildet wird, der bei der fertigen
Kette den Bolzen mit Festsitz erfaßt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Lasche, nachdem die Kugel oder der Dorn in einer Richtung durch die Bohrung
getrieben wurde, einer Wärmebehandlung unterworfen, eine Kugel oder ein Dorn in
entgegengesetzter Richtung durch die Bohrung getrieben und an der Austrittsstelle
ein weiterer, von der anderen Laschenseitenfläche vorstehender Rand gebildet und
anschließend ein Teil der Lasche zwischen flachen Stempeln gepreßt und Teile der
vorstehenden Ränder in die Bohrung zurückgedrückt, so daß in die Bohrung vorstehende
Grate gebildet werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an
Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine
Draufsicht auf einen Teil einer mehrsträngigen Rollenkette gemäß der Erfindung,
Fig.2 eine Draufsicht eines vorher zusammengebauten Bolzengliedes und eine Verschlußlasche
zur Vervollständigung des Gliedes, Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten
Rollenkette, Fig.4 einen vergrößerten Querschnitt durch ein Ende der Abstands- oder
Mittellasche vor der Wärmebehandlung, der das Austreten der Kugel aus einem Bohrungsende
und den (nicht maßstäblich gezeichneten) an einem Bohrungsende gebildeten Rand erkennen
läßt, Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, die die Lasche nach der Wärmebehandlung
und eine etwas größere gehärtete Stahlkugel erkennen läßt, die in entgegengesetzter
Richtung aus der Laschenbohrung austritt, um am entgegengesetzten Bohrungsende auf
der anderen Seite der Lasche einen ähnlichen Rand zu bilden, Fig. 6 einen Horizontalschnitt
der über der Lasche angeordneten Presse, wobei zur Bearbeitung von Teilen der die
Bohrung umgebenden Ränder die Lasche auf der Unterseite der Presse liegt, Fig. 7
eine Seitenansicht der Presse, von der Teile abgebrochen und geschnitten dargestellt
sind; wobei die dazwischenliegende geschnittene Lasche und die Ausbildung der Bohrung
gezeigt werden, Fig. 8 einen Querschnitt der in Fig. 5 gezeigten Lasche nach Bearbeitung
durch die in Fig. 6 und 7 gezeigte Presse, Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung,
die die Lage des Bolzens in der Bohrung der Lasche mit »langer« Bohrungsteilung
erkennen läßt, wobei R der Radius des gebildeten Loches, RA der Radius des in das
Loch vorstehenden Grates und X das Maß dargestellt, um das sich der Bolzen in der
Bohrung einstellen kann, und Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche, vergrößerte Darstellung,
die die Lage des Bolzens zeigt, der gegen die e Vorderseite der Bohrung der Lasche
mit kurzer Bohrungsteilung gehalten wird.
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Der Teil der in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung gezeigten Ketten enthält
die Rollen 1, die Hülsen 2 und Hülsenlaschen 3. Jede Lasche 3 ist mit zwei Bohrungen
versehen, die mit Abstand voneinander angeordnet sind und in denen die Enden der
Hülsen 2 eingepreßt sind. Zwei Hülsen 2, auf denen jeweils eine Rolle 1 angeordnet
ist, halten jedes Laschenpaar 3 in gegenseitigem Abstand.
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Jedes Paar von zusammengebauten Hülsen 2 und Laschen 3 stellt ein
Hülsenglied dar. Die zum Teil veranschaulichte Kette ist eine Dreistrang-Rollenkette,
die somit drei Reihen dieser Hülsenglieder enthält.
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Die benachbarten Hülsenglieder jeder Reihe werden durch Bolzenglieder
verbunden, die aus den Bolzen 4, den Verschlußlaschen 5 und den Abstandslaschen
6 bestehen. Die Laschen 5 und 6 jedes Bolzengliedes überdecken die Enden der anliegenden
Hülsenlaschen 3 und sind auf Bolzen 4 angeordnet, die sich durch übereinstimmende
Hülsen 2 und durch entsprechende Bohrungen 7 und 8 der Laschen 5 und 6 erstrecken.
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Jede Verschlußlaschc 5 weist mit Abstand voneinander angeordnete Bohrungen
7 auf, die die Enden der Bolzen 4 mit festem Sitz aufnehmen. Jede Lasche 6 weist
ähnliche Bohrungen 8 auf, die gegenseitigen Abstand aufweisen, um die Bolzen aufzunehmen
und deren Durchtritt zu gestatten.
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Beim Zusammenbau der Kette werden üblicherweise erst die beiden Bolzen
von jedem Glied mit nur einer Verschlußlasche 5 montiert, wie aus Fig: 2 ersichtlich,
und in einem getrennten Arbeitsgang die Laschen 3 mit den Hülsen 2 zu Hülsengliedern
zusammengebaut. Die Abstandslaschen 6 werden dann zwischen den Büchsengliedern angeordnet
und die freien Enden der Bolzen 4 einer jeden der erwähnten Baugruppen durch die
entsprechenden Hülsen 2 bzw. Bohrungen 8 der Laschen 6 durchgesteckt.
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Dann wird die zweite Verschlußlasche 5 montiert und an den Enden der
über die Hülsenglieder vorstehenden beiden Bolzen jeder Baugruppe befestigt.
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Die Bolzenenden können verformt oder mit Köpfen versehen werden, damit
die Verschlußlaschen 5 auf dem Bolzen halten. Für den Einbau können die Bolzen 4
mindestens eines Bolzengliedes mit kleinen Bohrungen zur Aufnahme von Splinten 11
versehen werden, die den Ein- und Ausbau der Kette zulassen. Eine solche Bohrung
ist beispielsweise bei 10 dargestellt. An Stelle dessen können auch andere
abnehmbare Mittel verwendet werden-, die beim Ein- und Ausbau der Kette entfernt
werden können.
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Wenn die Kette im Betrieb ist, wird die Gelenkigkeit der Bolzenglieder
gegenüber den Hülsengliedern durch die Drehung der Bolzen 4 erreicht, wobei der
Zwischenraum zwischen den Bolzen und den Büchsen diese Drehung gestattet. Sowohl
die Bolzen 4 als auch die Büchsen 2 sind zur Verhütung von Verschleiß gehärtet.
Eine Drehung der Bolzen 4 in den Verschlußlaschen 5 ist jedoch wegen des Verschleißes
der nicht gehärteten Laschen nicht erwünscht. Mit der Ausnahme bei relativ großen
Ketten wird im allgemein diese Drehung durch den strengen Sitz der Bolzen 4
in
den Verschlußlaschen 5 verhindert. Durch den strengen Sitz der Bolzen in den Laschen
werden auch in günstiger Weise die Laschen unter Spannung gesetzt, wobei deren Dauerfestigkeit
innerhalb gewisser Grenzen vergrößert wird.
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Wegen der bei der normalen Herstellung .auftretenden Unterschiede
im Abstand oder in der Teilung der entsprechenden Löcher jeder Lasche ist der gleiche
strenge Sitz der Bolzen in den Bohrungen nicht leicht ausführbar. Auf Grund dieser
Änderungen in der Teilung können die Bohrungen 8 von einigen zufällig zusammentreffenden
Laschen miteinander nicht übereinstimmen, so daß die Bolzen in diesen Bohrungen
äußerst fest sitzen, während die Bolzen in den Bohrungen der anderen, zufällig paarweise
zusammentreffenden Laschen sehr lose sein können.
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Beim Gegenstand der Erfindung bildet der .an der Kante der Bohrung
geformte Rand, der an der Seite der Lasche vorragt und der dann in das Loch gedrückt
wird, so daß er axial und in das Innere des Loches vorsteht, einen zusammenpreßbaren
Grat, der normalerweise den Bolzen gegen die lasttragende Fläche der Laschenbohrung
drückt.
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Bei der Herstellung der Kette nach der Erfindung wird der geringe
Rand verwendet, der bei dem gebräuchlichen Herstellungsvorgang dadurch entsteht,
daß durch die Bohrung eine etwas größere Kugel oder ein etwas größerer Dorn getrieben
wird. Der Rand steht nicht weiter als einige hundertstel Millimeter vor und ändert
daher die Abmessungen der Kette nicht. Wenn die Kugel vor der Wärmebehandlung der
Lasche durchgetrieben wird, verbessert dies die Rundheit des Loches. Bei der Ausführung
nach der Wärmebehandlung dient dieser Prozeß dazu, das die Bohrung umgebende Metall
vorzudehnen und die Dauerfestigkeit der Laschen zu verbessern. In der Praxis kann
der beim Durchtreiben der Kugel vor der Wärmebehandlung gebildete Rand bedeutungslos
sein, es sei denn, daß die Bohrung dadurch auf eine bestimmte Größe gebracht werden
soll.
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Zu diesem Zweck sollte die Bohrung 8 in der Lasche 6 etwas kleiner
als die gewünschte Größe ausgeführt sein, damit die geringfügig größere Kugel 12,
wie in Fig. 4 gezeigt, einen Rand 13 bildet, der vom Ende des Loches an der Seite
der Lasche vorsteht, aus der die Kugel austritt. Nach der Wärmebehandlung der Lasche
6 wird die Kugel 14 durch das Loch 8 in der entgegengesetzten Richtung hindurchgedrückt,
um einen Rand 15 am Umfang der Bohrung an der anderen Seite der Lasche gegenüber
der Kante 13 zu bilden. Daraufhin wird die Lasche zwischen die oberen und unteren
Preßstempel 16 und 1.7 der Presse 18 gelegt. Die Arbeitsflächen 19 und 20
der oberen und unteren Preßstempel 16 bzw. 17 sind eben und erfassen die gegenüberliegenden
Flächen der Lasche, welche an den nächst der Mitte der Lasche gelegenen Rand angrenzen,
und bedecken die Bohrungen 8 der Lasche 6 mindestens so weit, daß Teile der Ränder
13 und 15 in die Bohrung gedrückt werden.
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Die Presse 18 kann mit hydraulischen oder mechanischen Mitteln arbeiten.
Die Breite der Lasche selbst bestimmt bei der Arbeit der Presse den Schlag des Oberstempels
16, so daß ein einfacher preßluftbetriebener Schlaghammer für diesen Arbeitsgang
verwendet werden kann. Der Schlagvorgang drückt die Ränder 13 und 15 in die Bohrung
zurück, so daß halbkreisförmige, zusammendrückbare Grate 21 und 22 entstehen, die
an den Enden der Bohrungen an gegenüberliegenden Seiten der Laschen gelegen sind
und zu den lasttragenden Flächen der Laschenbohrung hin vorstehen.
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Die endgültig mit dem Radius R geformten Bohrungen 8 sollten einen
Durchmesser aufweisen, der gleich dem Durchmesesr der in die Löcher einzusetzenden
Bolzen 4 oder etwas größer ist, so daß die Grate 21 und 22 oder mindestens der Grat
22 mit dem Radius RA plastisch verformt werden, wenn die Kette, wie beschrieben,
zusammengebaut wird. Beim Zusammenbau paßt der Bolzen enganliegend zwischen die
lasttragende Fläche der Laschenbohrung und die Grate und drückt diese auf ihrer
ganzen Länge von 180° an der Rückseite des Bolzens zusammen, wobei sich die Rückseite
auf die der Mitte der Lasche am nächsten gelegene und der lasttragenden Fläche der
Lasche abgekehrte Seite bezieht. Die Kompression des Grates bewirkt hauptsächlich
die Befestigung des Bolzens und hält normalerweise den Bolzen dicht anliegend gegen
die erwähnte Tragfläche, so daß beim Betrieb der Kette eine Bewegung des Bolzens
in der Bohrung verhindert wird. Diese Befestigung tritt auch dann ein, wenn die
Bolzen in einem Laschenpaar mit der gleichen Teilung eingebaut sind, so daß die
Bohrungen miteinander fluchten.
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Wenn, wie beschrieben, Änderungen in der Teilung von paarweise verwendeten
Laschen .auftreten, so gleicht die Zusamrnendrückbarkeit der Grate die mangelnde
Fluchtung der Bohrungen aus. In diesem Fall tritt ein festes Anliegen der Bolzen
bei den Laschen mit »langer« Bohrungsteilung nur an den den lasttragenden Flächen
gegenüberliegenden Graten (s. Fig. 9) und bei den Laschen mit »kurzer« Bohrungsteilung
nur an lasttragenden Bohrungsflächen (s. Fig. 10) auf. Die Grate der Laschen mit
»langer« Teilung können daher vollständig komprimiert sein, während die Grate der
Laschen mit »kurzer« Teilung nur in verhältnismäßig geringem Ausmaß komprimiert
sind.
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Die Zusammendrückbarkeit der Grate 21 und 22 ermöglicht ein elastisches
Greifen des Bolzens in den Bohrungen jedes Laschenpaares, das im wesentlichen von
deren Passung oder der Differenzen in der Teilung unabhängig ist. Die Bohrungen
können demgemäß in ihrer Größe so gewählt werden, daß ein genügend strenger Sitz
aller Bolzen zur Verhütung einer Abnutzung durch Reibung gewährleistet ist und gleichzeitig
ein Zusammenbau und Ausbau der Bolzen ohne übermäßige Kraftanstrengung sichergestellt
ist. Die Größe der Ränder 13 und 15, die durch die durchgedrückten Kugeln geformt
werden, ist begrenzt, so daß automatisch eine gewisse Kontrolle über die gebildeten
Grate vorhanden ist. Der Festsitz der Bolzen kann durch Eindrücken eines größeren
Teils der Ränder in die Bohrung verstärkt werden, so daß bis zu 200° des Umfangs
des Bolzens erfaßt werden. Der Festsitz kann durch Bildung von Graten vermindert
werden, die sich auf einen Bogen von weniger als den gezeigten und beschriebenen
180° erstrecken.