DE19742524A1 - Verfahren zur Herstellung eines Ketten- bzw. Kettenkehrrades, insbesondere zum Einsatz Untertage - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ketten- bzw. Kettenkehrrades mit einer die Ketten füh­ renden Verzahnung, insbesondere zum Einsatz Untertage, sowie auf ein Ketten- bzw. Kettenkehrrad mit einer die Ketten füh­ renden Verzahnung, insbesondere zum Einsatz Untertage.

Derartige Kettenräder bzw. Kehrräder werden in der Regel als Gußteil gefertigt, wobei die Kettentaschen und Außenflächen der Zähne mechanisch nachbearbeitet werden müssen, um die gewünschten Toleranzen zu erreichen. Dabei wird die Zahnform so gestaltet, daß ein ungehindertes Einschwenken der Ketten­ glieder zugelassen wird.

Da Untertage bei vielen Gelegenheiten Ketten eingesetzt wer­ den, ergibt sich eine vielfache Anwendung von Kettenrädern zur Führung der Ketten bzw. Kehrräder zur Umlenkung der Ket­ tenlaufrichtung, was bei dem rauhen Untertagebetrieb auch dazu führt, daß es teilweise zu Zerstörungen der Kettenräder kommen kann, was deren Reparatur zur Folge hat. Dabei ist es bekannt, zur Reparatur die Zähne abzubrennen und neue Zahn­ stücke als Guß- oder Schmiedeteile aufzuschweißen und danach mechanisch zu bearbeiten. Diese Reparaturarbeiten sind bei ursprünglich als komplette Gußteile gefertigten Rädern ver­ gleichsweise aufwendig und bei dem gerade Untertage beste­ henden Kostendruck häufig wirtschaftlich nicht mehr zu rea­ lisieren.

Das Problem, derartige Kettenräder im Bedarfsfall möglichst einfach reparieren zu können oder die Zähne auswechseln zu können, ist in unterschiedlichen Lösungen bekannt. So zeigt die DE-A-41 28 616 einen auf einer Nabe aufsteckbaren Ket­ tenradkörper, die DE-B-21 00 885 zeigt eine auswechselbare Kettentrommel auf einem Nabenelement sowie die DE-A-24 60 099. Eine ähnliche Lösung ist auch in der DE-OS-21 56 030 oder GB-1 310 137 beschrieben. Die DE-A-37 09 877 zeigt eine Lösung, bei der einzelne, eine Trommel nach außen durchsetzende Zähne auswechselbar sind.

Eine Schweißkonstruktion, bei der fertige Zahnkränze auf ei­ ne Nabe aufgeschweißt werden, zeigt die DE-AS 10 42 306.

Die Vielfältigkeit der bekannten Lösungen zeigt, daß ein er­ heblicher Bedarf an einer einfachen kostengünstigen Auswech­ selbarkeit und Reparaturfähigkeit derartiger Räder besteht, so daß die Aufgabe der Erfindung darin besteht, eine Lösung zu schaffen, mit der derartige Räder insbesondere in der Herstellung vereinfacht und verbessert werden ebenso wie in ihrer Reparaturfähigkeit.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf ein Na­ benelement Scheiben in Abstand zueinander aufgeschweißt wer­ den und nachfolgend in die Scheiben die notwendige Profilie­ rung eingefräst wird.

Durch den Aufbau des Kettenrades aus Nabenelement und aufge­ schweißten Scheiben kann insbesondere die Reparaturmöglich­ keit stark vereinfacht werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Nabenelement standardisiert und mit unter­ schiedlichen Scheiben ausgerüstet werden kann, um unter­ schiedliche Räder zu bilden, was die Wirtschaftlichkeit der Herstellung fördert. Je nach Art des zu erzeugenden Rades werden lediglich unterschiedliche Scheiben bzw. Ringe aufge­ schweißt.

Bei der Reparatur ist es möglich, die Ringe wiederum vom Grundkörper zu entfernen und durch neue zu ersetzen. Auch hier ist eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit gegeben, insbesondere ist eine Reparatur deutlich schneller durchzu­ führen.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Beim Herstellungsverfahren können in das Nabenelement Ein­ stiche zur Bildung von umlaufenden Stegbereichen eingebracht werden, es können Phasen in die Außenoberfläche der Stege eingebracht werden u. dgl. mehr.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung auch ein Ketten- bzw. Kettenkehrrad mit einer die Ketten führen­ den Verzahnung vor, insbesondere zum Einsatz Untertage, das sich dadurch auszeichnet, daß das Kettenrad aus einem rota­ tionssymmetrischen Nabenelement und darauf aufgeschweißten Scheiben gebildet ist, wobei in die Scheiben die notwendige Profilierung eingefräst ist.

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß das Nabenelement als Vollwellen- oder Hohlwellenstumpf ausgebildet ist, wobei in der Außenoberfläche Einstiche vorgesehen sind zur Bildung von umlaufenden Stegbereichen, deren Außenoberfläche den Schweißgrund für die aufgeschobenen Scheiben vor deren Ver­ schweißung mit den Stegbereichen bilden.

Zweckmäßig kann es sein, wenigstens bereichsweise die Außen­ oberfläche der Stege beim Nabenelement mit einer Phase bzw. Schräge zu versehen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung kann darin be­ stehen, daß mittig eine breitere Ringscheibe mit dem Mittel­ steg verschweißt ist und dazu an jeder Seite je eine Seiten­ scheibe, wobei die den Steg zugewandten Flächen der Scheiben mit Phasen bzw. Schrägen versehen sind.

Vorteilhaft sind beide Außenscheiben angeschrägt, d. h., die verjüngen sich von ihren Fußbereichen nach außen, und zwar wenigstens auf einer Seite, zweckmäßig auf der die Außensei­ ten des Rades bildenden Bereiche.

Insbesondere zur Bildung eines Kehrrades sieht die Erfindung vor, daß die breitere Mittelscheibe aus zwei Scheibenelemen­ ten gebildet ist mit einem sich von außen nach innen verjün­ genden zentrischen Spalt zwischen den beiden Teilscheiben.

Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht auch darin, daß in die Scheiben nur fünf Zähne eingefräst werden, was zu einer äußerst kompakten Bauweise des Rades führt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 die vereinfachte Seitenansicht auf ein Ketten­ rad nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf ein Kettenrad mit aufge­ schweißten, noch nicht mit eingefrästen Zähnen versehenen Scheiben,

Fig. 3 und 4 vereinfachte Teilschnitte durch den Bereich aufzuschweißender Scheiben in unterschiedli­ chen Gestaltungen,

Fig. 5 einen Teilschnitt durch ein Hohlnabenelement sowie in

Fig. 6 eine Schnittzeichnung durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Ketten- oder Kehr­ rades.

Ein allgemein mit 1 bezeichnetes Kettenrad besteht im we­ sentlichen aus einem mit 2 bezeichneten Nabenelement und daraufgeschweißten Scheiben 3a bis 3d, in die in Fig. 2 nicht näher dargestellte Ausfräsungen 4 zur Erzeugung der Zähne 5 (Fig. 1) eingeschnitten sind.

Wie sich beispielsweise aus Fig. 3 ergibt, wird das erfin­ dungsgemäße Kettenrad dadurch gebildet, daß am Nabenelement 2 im dargestellten Beispiel zwei Einstiche 6 vorgesehen sind, derart, daß sich drei Stege 7a, 7b und 7c bilden, de­ ren jeweilige Außenfläche mit einer Phase 8 ausgerüstet sein kann. Dies gilt insbesondere für den Mittelsteg 7b. Die vom Mittelsteg 7b links und rechts angeordneten Stege 7a bzw. 7c können auch eine ungephaste Außenoberfläche aufweisen.

Über die Stege werden die jeweiligen Scheiben 3 geschoben und mit den Stegbereichen 7 verschweißt. Um die Schweißung zu ermöglichen, sind die Scheiben 3 auf ihrer zum Nabenele­ ment 2 hinweisenden Oberfläche ebenfalls mit einer Phase 9 ausgerüstet, die deutlich stärker gewinkelt ist, als die Phase 8. Wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, weist die Mittelscheibe 3b' zwei Phasen 9 auf. In dem sich durch die Phasen 8 und 9 ergebenden Raum wird die Schweißnaht einge­ bracht, was in Fig. 4 durch eine Gitterschraffur angedeutet ist.

In Fig. 4 ist ein abgewandeltes Beispiel dargestellt. Hier wird die Mittelscheibe durch zwei Scheibenelemente 3b und 3c gebildet, so daß sich ein auch in Fig. 2 dargestellter, sich nach unten zum Nabenelement hin verjüngender Spalt 10 er­ gibt.

In Fig. 5 und 6 ist das Nabenelement 2 als Hohlwelle ausge­ bildet, die auf eine Vollwelle 2' aufgeschoben ist und die mit den entsprechenden Einstichen 6 ausgerüstet ist.

Im Beispiel der Fig. 6 ist das Nabenelement 2' mittels am Umfang verteilter Bolzen 11 gesichert, die über eine Gewin­ deinnenbohrung 12 mittels eines dort einschraubbaren Werk­ zeuges ausgezogen werden können, um das Nabenelement 2 aus­ tauschen zu können. Zusätzlich ist noch dargestellt, daß über Dichtringe 13 bzw. 14 die Vollwelle 2' gegen das Ein­ dringen von Feuchtigkeit von außen geschützt ist.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern. So ist die Erfindung insbesondere nicht auf eine besondere Nabengestal­ tung als Vollnabe oder Hohlnabe beschränkt, auch nicht auf die Anzahl der in Fig. 1 dargestellten Zähne am Umfang, die geometrische Gestaltung der Schweißphasen u. dgl. mehr.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines Ketten- bzw. Kettenkehrrades mit einer die Ketten führenden Verzahnung, insbesondere zum Einsatz Untertage, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Nabenelement Scheiben im Abstand zueinander auf­ geschweißt werden und nachfolgend in die Scheiben die not­ wendige Profilierung eingefräst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Nabenelement Einstiche zur Bildung von umlaufen­ den Stegbereichen eingebracht werden, deren Außenoberfläche den Schweißgrund für die aufgeschobenen Scheiben vor deren Verschweißung mit den Stegbereichen bilden.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bereichsweise in die Außenoberfläche der Ste­ ge Phasen eingebracht werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittig eine breitere Ringscheibe mit einem dort gebilde­ ten Mittelsteg verschweißt wird und dazu symmetrisch an je­ der Seite eine weitere Seitenscheibe, wobei die der Nabe der zugewandten Flächen der Ringscheiben mit Phasen versehen werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die breitere Mittelscheibe aus zwei Scheibenelementen gebildet wird mit einem sich von außen nach innen verjüngen­ den zentrischen Spalt zwischen den beiden Teilscheiben.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Scheiben fünf Zähne eingefräst werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Nabenelement eine Hohlwelle eingesetzt wird, die mit einer durchgesteckten Vollwelle mittels Bolzen verbunden wird.

8. Ketten- bzw. Kettenkehrrad mit einer die Ketten führenden Verzahnung, insbesondere zum Einsatz Untertage, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (1) aus einem rotationssymmetrischen Na­ benelement (2) und darauf aufgeschweißten Scheiben (3) ge­ bildet ist, wobei in die Scheiben (3) die notwendige Profi­ lierung eingefräst ist.

9. Ketten- bzw. Kettenkehrrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenelement (2) als Vollwellen- oder Hohlwellen­ stumpf ausgebildet ist, wobei in der Außenoberfläche Ein­ stiche (6) vorgesehen sind zur Bildung von umlaufenden Steg­ bereichen (7), deren Außenoberfläche den Schweißgrund für die aufgeschobenen Scheiben (3) vor deren Verschweißung mit den Stegbereichen bilden.

10. Ketten- bzw. Kettenkehrrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bereichsweise die Außenoberfläche der Stege (7) mit einer Phase (8) versehen sind.

11. Ketten- bzw. Kettenkehrrad nach Anspruch 8 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittig eine breitere Ringscheibe (3b') mit dem Mittel­ steg verschweißt ist und dazu an jeder Seite je eine Seiten­ scheibe, wobei die den Stegen (7) zugewandten Flächen der Scheiben mit Phasen (9) versehen sind.

12. Ketten- bzw. Kettenkehrrad nach Anspruch 8 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Außenscheiben (3a, 3d) sich von ihren Schweiß­ füßen nach außen wenigstens auf einer Seite verjüngen.

13. Ketten- bzw. Kettenkehrrad nach Anspruch 8 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die breitere Mittelscheibe aus zwei Scheibenelementen (3b, 3c) gebildet ist mit einem sich von außen nach innen verjüngenden zentrischen Spalt (10) zwischen den beiden Teilscheiben (3b, 3c).