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| Kettengelenk für Stahlelenkketten |
| Der am stärksten auf Verschleiß beanspruchte Teil der |
üblichen Stahlgelenkketten ist das Kettengelenk, das gebildet wird durch den Kettenbolzen
und die Kettenbuchse.
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Diese beiden Elemente führen keine umlaufende, sondern nur eine hin-und
hergehende Winkelbewegung aus. Die Größe dieser Winkelbewegung hängt von dem Durchmesser
der im Kettengetriebe verwendeten Kettenräder ab und überschreitet nur selten einen
Winkel von 300. Infolge der Abwinkelung der einzelnen Kettenglieder beim Umlauf
der Kette um das Kettenrad entsteht im Kettengelenk zwischen Kettenbolzen und Kettenbuchse
eine gleitende Bewegung.
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Außerdem werden bei der Abwinkelung der Kettenglieder auch unter normalen
Antriebsbedingungen im Kettengelenk Gelenkflächendrücke aufgenommen, die um ein
Vielfaches über den Werten liegen, die im allgemeinen Maschinenbau für normale Gleitlager
gelten. Allein aus dieser Tatsache ergibt sich schon ein verhältnismäßig rascher
Verschleiß der Kettengelenke. Dieser normale Verschleiß wird noch erhöht, wenn Stahlgelenkketten
in feuchten oder überaus warmen Räumen, die in manchen Fällen noch abriebfördernden
Staub enthalten, betrieben werden.
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Dieses angeführte Problem ist der Anlaß, daß sich beinahe alle Neukonstruktionen
von Stahlgelenkketten auf die Ausbildung der Kettengelenke beziehen. Es erfordert
eine Lösung. die von der konstruktiven Seite und im Hinblick auf die Materialfrage
Schwierigkeiten bereitet. Alle bis jetzt bekannt gewordenen Konstruktionen und Neuerungen
stellen nur Teillösungen dar, die mehr oder weniger unbefriedigend sind.
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So sind z. B. Ketten bekannt geworden, deren Gelenke mit einem Kunststoffgleitlager
ausgerüstet sind, dessen wesent-
| leber Bestandteil eine Gleithülse ab abriebfestem Kunst- |
stoff bildet, die zwischen dem Kettenbolzen und der Kettenbuchse eingebaut ist,
und die sowohl gegen den Bolzen als auch gegen die Buchse gedreht werden kann. Die
Kunststoffs gleithülse erfüllt hier den Zweck, die beiden Lagerflächen ständig voneinander
zu trennen und so ihren gegenseitigen Abrieb zu vermindern. Da die für die Gleithülsen
zur Verwendung kommenden Kunststoffe in gewisser Hinsicht plastisch verformbar sind,
dehnen oder längen derartige Ketten sehr leicht.
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Bei einer anderen Ausführungsform besteht die Hülse, die zwischen
Kettenbolzen und Kettenbuchse eingeschoben ist, aus einem keramischen, ein Schmiermittel
enthaltenden Werkstoff, insbesondere aus Sintereisen mit Öltränkung.
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Derartige Gleithülsen aus Sintereisen haben den Nachteil, daß sie
nicht schlagfest sind. Auch sonst stellt diese Lösung nur eine Kompromißlösung dar.
Man verwendet entweder ein Sintereisen mit großem Porenvolumen und entsprechend
großem Gehalt an Schmieröl, wobei man einen relativ starken Verschleiß in Kauf nehmen
muß oder man verzichtet auf gute Schmierung und verwendet Sintereisen mit geringer
Porigkeit und größerer Festigkeit.
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Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen Bolzen und Buchse
eine Hülse aus einem weichen Metall anzuordnen, wobei die Hülse zum Zweck der guten
Verteilung des Schmiermittels geschlitzt oder mit Löchern versehen ist Eine ausreichende
Schmierung ist aber auch bei diesen Konstruktionen unmöglich, und im Hinblick auf
die herrschenden hohen Gelenkfläohendrücke kann sie nicht befriedigen.
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Einer weiteren Kettenkonstruktion liegt der Gedanke zu Grunde, daß
auf eine Schmierung verzichtet werden kann, wenn dafür gesorgt ist, daß in den Kettengelenken
nur ein Minimum an Reibung auftritt, Das Merkmal dieser Kettengelenke bildet ein
Bolzen, der aus zwei als Wiegegelenke ausgebildeten Teilen besteht. Der eine Bolzenteil
ist mit den Außenlaschen und der andere Bolzenteil mit den Innenlaschen
| der Kette verbunden. Vergleichbar mit den entsprechenden |
Teilen einer Waage dient der eine Teil des Bolzens als Wiegebolzen und der andere
Teil als Pfannenbolzen. Derartige Ketten haben naturgemäß eine äußerst geringe Reibung
in den Gelenken und bedürfen so gut wie keinerlei Schmierung. Als nachteilig erweist
sich aber, daß bei einem auch nur etwas rund ausgebildeten, sich auf dem Pfannenbolzen
abrollenden Wiegebolzen ein gewissen Spiel in den Gelenken vorhanden sein muß, um
ein Abrollen des Wiegebolzens auf der Auflagerfläche zu ermöglichen.
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Bei einer wieder anderen Kette mit geteilten Kettenbolzen weisen die
beiden Bolzenhälften eine schalenförmige Form auf. Zwischen beiden Bolzenhälften,
die beide im Querschnitt die Form von Ringaussohnitten haben, befindet sich eine,
die Mittelachse des Bolzens darstellende dünne Stahlnadel.
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Beim Betrieb dieser Kette findet nur zwischen der Nadel und den die
Nadeln berührenden gekrümmten Flächen der Teilbolze, die einen relativ kleinen Krümmungsradius
besitzen, gleitende Reibung statt. Da derartige Stahlnadeln sehr hart sind und sehr
glatte Oberflächen aufweisen, unterliegt die Nadel infolge der gleitenden Reibung
auch nur sehr geringem Verschleiß. Der Nachteil dieser Konstruktion, wie aller mit
zweiteiligem Kettenbolzen versehenen Gelenkketten ist der, daß für beide Bolzenhälften
besondere Arbeitsvorgänge an den Laschen der Kette erforderlich sind. Hinzu kommt,
daß an Stelle eine genormten einfachen Bolzens zwei Teilbolzen mit verschiedenen
Flächenkrümmungen hergestellt werden rnüs ? sen. Auch der Zusammenbau solcher Ketten
gestaltet sich umständlich und schwierig. Außerdem sind sämtliche Ketten mit zweiteiligem
Kettenbolzen nur begrenzt abwinkelbar.
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Durch die vorliegende Erfindung, die ebenfalls die Ausbildung des
Kettengelenkes von Stahlgelenkketten zum Gegenstand hat, sollen die aufgeführten
Nachteile der bekannten Kettenarten weitestgehend begeben werden und eine Kette
von besonders hoher Lebensdauer geschaffen werden.
| Erfindungsgemäß wird ein Kettengelenk für Stahlgelenkketten |
| vorgeschlagen, bei dem das zwischen Kettenbolzen und Ketten- |
hülse befindliche Lagerspiel zur Aufnahme von Lagerelementen aufgeweitet ist, wobei
die zur Verwendung kommenden Lagerelemente aus Nadeln, Walzen oder anderer, eine
rollende Reibung ermöglichende Lagerelemente aus Stahl, Kunststoffen oder
| sonstiger Lagerwerkstoffen bestehen. Bei einem darartig aus- |
| sonstig |
gebildeten Kettengelenk liegt der Hauptvorteil darin, daß im Kettengelenk bei der
Abwinkelung der einzelnen Kettenglieder während des Umlaufs der Kette um das Zahnrad
keine gleitende, sondern eine rollende Reibung stattfindet. Hierdurch wird die Beweglichkeit
der einoinen Kettengelenke gegenüber den bekannten Ketten erheblich verbessert.
Hinzu kommt noch, daß eine wirkungsvolle Verteilung des Schmiermittels innerhalb
des Gelenklagers gewährleistet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes sei anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelen zeigen : Fig. 1 die Vorderansicht eines
Kettengelenkes mit aufgeschnittener Kettenbuchse, Fig. 2 den Querschnitt durch das
gleiche Kettengelenk, Fig. 3 eine schematische Andeutung für eine möglichenordnung
bei geteilten Lagerelementen, Fig. 4 eine ebenfalls schematische Andeutung über
eine
| mögliche Verschiebung der Lagerelemente bei Anord- |
| nung nach Fig. 3, |
| Fig. 5 ebenfalls die Vorderansicht eines Kettengelenkes |
| mit aufgeschnittener Kettenbuchse, jedoch mit einer |
anderen Anordnung der Lagerelemente als in Fig. 1 In den Zeichnungen ist mit 1 der
Kettenbolzen und mit 2 die Kettenbuchse bezeichnet. Aus Gründen einer vereinfachten
Darstellung werden die Kettenlaschen, die in bekannter Weise mit dem Kettenbolzen
bzw. der Kettenbuchse verbunden sind, weggelassen. Das zwischen dem Kettenbolzen
1 und der Kettenbuchse 2 befindliche natürliche Lagerspiel wurde aufgeweitet und
in dem so gewonnenen Raum wurden zwischen Kettenbolzen 1 und Kettenbuchse 2 Nadeln
3, wie sie von Nadellagern her bekannt sind,
| angeordnet. Die Nadeln 3 können sowohl lose als auch in |
| einem Käfig liegend eingebaut werden. |
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Nadellagerkonstruktion ist begründet
durch ein rollende Reibung der Nadeln auf den Flächen des Bolzens und der Buchse,
verbunden mit einer hohen Belastbarkeit dieser Nadellagerelemente. ES kommt hinzu,
daß bei einem Nadellager, wie es aus dem allgemeinen Maschinenbau bekannt ist, eine
dauerhafte und gute Schmierung möglich ist, da die einzelnen Nadeln beim Abrollen
genügend Schmierfett aus den Zwischenräumen mit nehmen. Die Neuerung zeichnet sich
weiterhin dadurch aus, daß normale Bolzen und Buchsen verwendet werden können.
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Der einbau der Nadeln, die unmittelbar auf dem Bolzen bzw. auf der
Buchse laufen können, gestaltet sich verhältnismäßig einfach. ES werden im allgemeinen
Nadeln von solchen Abmessungen zum Einbau kommen, die genormt und handelsüblich
sind.
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Sollte bei einer größeren Kette die Gelenkbreite großer sein als die
Länge der genormten, handelsüblichen Lagernadeln, so ist es ohne weiteres möglich,
zwei Nadeln hinv tereinander einzulegen. Z. B. kann eine Nadelanordnung getroffen
werden, wie sie in Fig. 3 schematisch angedeutet ist, also eine kürzere Nadel 3a
hinter einer längeren Nadel 3b. Auf diese Weise ist es praktisch möglich, mit han
delsüblichen Nadellängen jede gewünschte Gelenkbreite auszulegen.
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Diese in Fig. 3 angedeutete Nadelanordnung hat jedoch einen Nachteil
: Bei Ketten, die einer Übermäßigen Beanspruchung unterworfen sind, kann bei einem
gewissen Nadelverschleiß unter Umständen ein Verkanten der einzelnen Nadeln eintreten,
so, wie es Fig. 4 schematisch darstellt. Eine solche Verkantung der Nadel kann wiederum
leicht zu Nadelbrüchen und damit zu unliebsame Betriebsstörungen führen.
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Aus diesem Grunde wird man bei Ketten, die unter ungünstigen Verhältnissen
ständig hoher Beanspruchung ausgesetzt
| sind.Trmgseise eise Nadelanordnmg meh Pi. 5 tre |
| ofen.Hier sind die agemadeln 3c alle Ton gleicher Länget |
| jedochkleiner als die halbe Gelenkbreite. Zwischen den |
| hintereinander liegenden Nadeln ist ein Ring 4, der aus |
| Messing oder einem anderen welohen el)'toff, ettl"auch = |
| Kunststoff besteht, lose drehbar auf den Kettenbolzen 1 |
| aufgeschoben. An diesem Ring 4, er zwecks besserer Vey |
| teilung des Schmiermittels mit Kerben oder L8chem ver- |
| sehen sein kann. liegen die Nadeln Je mit ihren aneinander |
| zugekehrten Nadelenden an. Durch die Breite des Ringes 4 |
| h ffore eS ut |
| b un in werin |
| kann die Differenz zwischen beider Nadellängen zur Gelenk- |
| breiteausgeglichen werden. |
| In der Beschreibung und in den Zeichnungen sind Beispiel |
| desSrfindungsgedankens beschrieben, bw. dargestellt. |
| Es sind darüber hinaus Variationen und untor |
| Beibehaltung des Erfindumgsgedankena mSgliehw So ist z. B. |
| die Neuerung ohne weiteres anwendbar bei allen genormten |
| Mehrfachrollenketten und ggf. bei Zahnketten. An stelle der |
| Nadeln kannen auch andere eine rollende Reibung gewähr- |
| leistende Lagerelemente, die wie Nadeln einen kleinen Bin |
| baudurchmesserzulassen, Anwendung rinden. |