DE19751177A1 - Kettenrad zur Umlenkung der Förderkette eines Rohrkettenförderers - Google Patents
Kettenrad zur Umlenkung der Förderkette eines RohrkettenförderersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kettenrad zur Umlenkung der mit Förder- bzw. Stau
scheiben bestückten Förderkette eines Rohrkettenförderers, das eine Mehrzahl von
Kettenradzähnen aufweist, die sich aus einem Nabenbereich des Kettenrades unter
Ausbildung eines Zahnschaftsbereiches oder Zahnhalsbereiches zu einem Zahnende
bzw. einer Zahnspitze hin im wesentlichen etwa radial erstrecken.
Derartige Kettenräder sind beispielsweise aus der DE 44 12 229 C2 und der
DE 42 14 046 C2 bekannt.
Wie insbesondere aus den beiden obengenannten Dokumenten ersichtlich ist,
können die Kettenradzähne derartiger Kettenräder entweder Spitzen aufweisen, die
zum Umlenken der Förderkette in Kettenglieder der Förderkette einstechen; die Ket
tenradzähne könnten aber auch beispielsweise sich gabelnde Zahnenden aufweisen,
die Kettenglieder der Förderkette beim Umlenken umgreifen.
In beiden Fällen befindet sich zwischen der Zahnspitze oder dem Zahnende des
jeweiligen Kettenradzahnes und der Nabe des Kettenrades im mittleren Bereich eine
Art Zahnhals oder ein Zahnschaft, der die Zahnspitze oder das Zahnende mit dem Na
benbereich verbindet.
Beim Umlenken der Förderkette durch das Kettenrad ergreifen oder durchgrei
fen die Zahnenden bzw. Zahnspitzen des Kettenrades jeweils in der Regel jedes zweite
Kettenglied der Förderkette, wobei sich zwischen diesen erfaßten Kettengliedern in
der Regel jeweils ein Kettenglied befindet, das eine Förderscheibe bzw. eine Stauschei
be des Förderers trägt. Diese Förderscheibe oder Stauscheibe muß sich also beim Um
lenken der Förderkette zwischen zwei einander benachbarten Kettenradzähnen plazie
ren, wozu sie sich zunächst einmal in den Zwischenraum zwischen den beiden Zähnen
einfädeln oder sogar einpendeln muß. Dabei ist der Platzbedarf einer solchen Förder
scheibe oder Stauscheibe während des Einlaufens der Förderkette in das Kettenrad
durchaus ein anderer als während der Umlenkung selbst, da die Förderscheibe bei dem
Einlaufen in den Kettenradbereich von einer eher tangentialen Orientierung zum Ket
tenrad in eine im wesentlichen radiale Orientierung im Kettenrad zwischen zwei Ket
tenradzähnen verbracht werden muß.
In der Regel ist bei herkömmlichen Kettenrädern der Raumbedarf der Förder
scheiben bzw. Stauscheiben kein Problem.
Zu Problemen kann es allerdings kommen, wenn eine kleinere Kettenradform
gewählt werden muß, weil beispielsweise für das Kettenrad selbst, zum Beispiel in ei
ner Umlenkstation, nur ein sehr begrenzter Platz zur Verfügung steht und/oder wenn
die Förderscheiben bzw. Stauscheiben selbst bei einem bestimmten Rohrkettenför
derertyp mehr Platz als üblich benötigen.
Im Hinblick auf diese erkannte Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Kettenrad der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, das im
Hinblick auf die Größenverhältnisse des aus Förderkette und Förderscheiben bzw. Stau
scheiben bestehenden Förderorgans eine relativ kompakte Bauform bzw. Baugröße
hat, die dennoch funktionsgerecht und gleichzeitig auch ausreichend stabil ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Zahnschaft- bzw.
Zahnhalsbereich an seinen beiden den jeweiligen Nachbarzähnen zugewandten
Seiten rinnenartige Ausnehmungen aufweist, die ein Eintauchen der Förder- bzw. Stau
scheiben bei ihrem Einfädeln zwischen zwei Kettenradzähne beim Umlenken der För
derkette um das Kettenrad ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, einen Teil des von dem jeweiligen Zahn
schaft bzw. Zahnhals eingenommenen Raumes bei einer kompakten Bauausführung
eines gattungsgemäßen Kettenrades den sich einfädeln den Stauscheiben bzw. Förder
scheiben beim Umlenkvorgang zur Verfügung zu stellen, indem durch entsprechende
Ausnehmungen die Möglichkeit besteht, daß die Stauscheiben bzw. Förderscheiben
wenigstens zeitweilig in den Bereich der Zahnschäfte oder Zahnhälse eintauchen, bis
sie ihre radial ausgerichtete Position zwischen zwei Kettenradzähnen erreicht und ein
genommen haben.
Eine einfachere, nicht erfinderische Möglichkeit zur Lösung des Platzproblemes
bei kompakteren Kettenrädern hätte darin bestehen können, die Zahnschaftbereiche
bzw. Zahnhalsbereiche einfach dünner bzw. schmale auszuführen, um den Förderschei
ben oder Stauscheiben bei ihrem Einfädelungsvorgang entsprechend mehr Platz zu
bieten. Dadurch hätte dann aber die Gefahr bestanden, daß bei kompakteren Ketten
radformen die Zahnhälse aufgrund der Materialschwäche leichter brechen. Dies könnte
nicht toleriert werden, so daß die erfindungsgemäße Lösung vorsieht, die Zahnhälse
bzw. die Zahnschäfte nur insoweit und nur in den Bereichen auszunehmen, die für den
Einfädelvorgang der Förderscheiben bzw. Stauscheiben benötigt werden.
Umgekehrt könnte die erfinderische Lösung dahingehend interpretiert werden,
daß erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, zunächst einmal aus Raumgründen dünner
bzw. schmaler ausgebildete Zahnhälse bzw. Zahnschäfte wenigstens an ihren Außensei
ten in ihrem Material zu verstärken, also in einem Bereich, in dem der Einfädelvorgang
nicht gestört wird und der notwendige Raum hierfür zur Verfügung steht.
Um möglichst maßgeschneidert nur den Raum aus dem Material der Kettenrad
zähne auszunehmen, der für den jeweiligen Einfädelvorgang der Förderscheiben oder
Stauscheiben tatsächlich benötigt wird, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, entsprechende konkave Einwölbungen auszubilden.
Denkbar wären allerdings auch großzügigere rinnenartige Ausnehmungen.
Bei Betrachtung eines Querschnittes durch eine erfindungsgemäße Zahnform,
der parallel zur Nabenachse aber quer zur radialen Zahnachse vorgenommen ist, zeigt
sich somit eine sich mittig verjüngende Form, die eine mehr oder weniger ausgepräg
te bzw. scharfe Doppel-T-Form hat. Eine solche Form ist statisch und auch dynamisch
erfahrungsgemäß sehr stabil, da sie in ähnlicher Weise beispielsweise bei Trägern in
beliebigen Tragwerken verwirklicht wird.
Wird eine konkave Einwölbung im Zahnmaterial bevorzugt die an den tatsäch
lich beim Einfädeln benötigten Platz der Förderscheiben bzw. Stauscheiben angepaßt
ist, wäre der Querschnitt, entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung, mittig
durch einwärts gebogene, im wesentlichen nabenaxial verlaufende Kegelschnittkurven
verjüngt, die den Kreisbogenformen oder deren Projektionen entsprechen, die die
Umfangsabschnitte der sich einfädeln den Förder- bzw. Stauscheiben aufweisen.
Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß ebenfalls zum vorzugs
weise maßgenauen Anpassen des Platzbedarfes die rinnenartigen Ausnehmungen be
züglich der radial ausgerichteten Zahnachse des jeweiligen Kettenradzahnes einge
wölbt mit im Achsenverlauf veränderlicher Tiefe ausgebildet ist. Dies trägt der Tat
sache Rechnung, daß, wie bereits erwähnt, beim Einfädelungsvorgang die jeweilige
Förderscheibe bzw. Stauscheibe von einer mehr tangentialen Ausrichtung bezüglich
des Kettenrades in eine radiale Orientierung zwischen zwei Kettenradzähnen ver
bracht werden muß, wobei sich entsprechend auch die Orientierung der Scheibenebe
ne dieser Förderscheibe bzw. Stauscheibe zur Achse des beteiligten Kettenradzahnes
ändert. Dies bedeutet, daß die Förderscheibe in einer mehr tangentialen Ausrichtung
zum Kettenrad noch tiefer in das Material des Zahnes eintauchen muß, als später bei
einer bereits mehr radialen Ausrichtung. Dies bedeutet aber auch, daß der im vorher
gehenden erwähnte Querschnitt durch das Zahnmaterial im Bereich der größeren
Tiefe der Einwölbung mehr eine Kreisbogenform zeigen muß, während die Einwölbung
in einem flacheren Bereich entsprechend der dann nur noch zum Tragen kommenden
Projektion der Kreisbogenform der Scheibe eine andere und/oder flachere Kegel
schnittform, also beispielsweise eine Hyperbelform zeigen könnte.
Die sich im wesentlichen zahnaxial mit veränderlicher Tiefe erstreckende Einwöl
bung im Zahnmaterial bildet einen Kurvenabschnitt, der mit der entsprechenden Ein
wölbung des Nachbarzahnes eine gemeinsame Kurve bildet, wobei aufgrund des Ein
fädelvorganges eine angemessene Kurvenform, die möglichst nur genau dem tatsäch
lichen Platzbedarf Rechnung trägt im wesentlichen eine Zykloidenform sein kann.
Es wurde bereits im vorhergehenden erwähnt, daß die in ihrem Material ausge
nommenen Zahnschäfte nicht zu instabil bezüglich einer Bruchgefahr werden dürfen.
Das erfindungsgemäße Kettenrad wird daher nach einer Weiterbildung der Er
findung in seinem Nabenbereich durch einen umlaufenden Materialwulst verstärkt,
der gleichzeitig auch den Wurzelbereich der jeweiligen Kettenradzähne verstärkt.
Diese Zahnwurzelverstärkung kann besonders weit in Richtung der Zahnspitze bzw. des
Zahnendes reichen, wenn, wie nach einer weiteren Weiterbildung vorgesehen, auch
der Außenrand dieses Materialwulstes der Einfädelungskurve für die Förderscheiben
genau folgt.
Eine kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Kettenrades, die gleichzeitig
stabil ist und dem funktionalen Raumbedarf Rechnung trägt, wird bei einem Kettenrad
erreicht, das acht Zähne aufweist, von denen jeweils zwei einander benachbarte Zähne
mit ihren Achsen einen Winkel von etwa 45° zwischen sich aufspannen. Demgegenüber
weisen bekannte größere Zahnräder, die ohne Beachtung eines bestimmten Raumbe
darfes ausgebildet werden können, in der Regel zehn Kettenradzähne auf. Die jeweils
zu wählende Zahnzahl hängt natürlich letztendlich auch von dem Außendurchmesser
des zu bauen den Kettenrades ab, jedenfalls dann, wenn die Förderkette selbst mit ih
ren Kettengliedausdehnungen nicht unbedingt an das jeweilige Kettenrad angepaßt
werden soll, da ja bei der Umlenkung der Förderkette der zwischen zwei Kettenradzäh
nen erfaßte Abschnitt der Förderkette eine Sekante bezüglich des Kettenradumfanges
einnimmt, die die für die beteiligten drei Kettenglieder erforderliche Länge haben
muß. Diese ist aber bei einem geringeren Durchmesser nur dann bereits in einem klei
neren Abstand zur Nabenachse gegeben, wenn entsprechend weniger Zähne verwen
det werden, die zwischen sich einen entsprechend größeren Winkel aufspannen.
Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben,
ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kettenrades,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Kettenrad gemäß Fig. 1 entlang der in Fig. 1
mit II,II bezeichneten strichpunktierten Linie,
Fig. 3 eine teilweise geschnitten dargestellte Ausschnittvergrößerung eines Ket
tenrades gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht bei der Umlenkung eines För
derorgans,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Kettenradzahn entlang der in Fig. 2 mit
IV,IV strichpunktierten Linie und
Fig. 5a bis e verschiedene Phasen bei der Umlenkung eines Förderorgans in der
jeweiligen Seitenansicht eines Kettenrades.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kettenrad in der Seitenansicht.
Das Kettenrad weist eine Nabe 1 auf, in deren Bereich Kettenradzähne 2 wur
zeln. Um die Nabe 1 herum läuft ein Verstärkungswulst 3, der die Wurzelbereiche der
Kettenradzähne 2 einschließt.
Aus dem Bereich des Verstärkungswulstes 3 erstrecken sich die Kettenradzähne 2
im wesentlichen radial auswärts bis hin zu ihren Zahnspitzen 4, und zwar unter Ausbil
dung eines Zahnhalsbereiches bzw. Zahnschaftbereiches 5 zwischen dem Verstärkungs
wulst 3 und der jeweiligen Zahnspitze 4.
Die Zahnhalsbereiche bzw. Zahnschaftbereiche 5 weisen beidseitig an ihren dem
jeweiligen Nachbarzahn 2 zugewandten Seiten Einwölbungen bzw. Ausnehmungen 6
auf. Diese Ausnehmungen 6 haben bezüglich der jeweiligen radialen Längsachse eines
Kettenradzahnes 2 eine veränderliche Eindringungstiefe in das Zahnhalsmaterial bzw.
Zahnschaftmaterial und ermöglichen jeweils ein Eintauchen von Förderscheiben in die
sen Materialbereich beim Umlaufen einer Förderkette um das Kettenrad über die Zahn
spitzen 4 und beim Einfädeln der von der Förderkette getragenen Förderscheiben zwi
schen jeweils zwei einander benachbarte Kettenradzähne 2.
In der Darstellung der Fig. 1 ist erkennbar, daß jede Ausnehmung 6 eine Tie
fenkontur aufweist, die einen Einfädelungsweg für die jeweilige Förderscheibe be
grenzt und mit der benachbarten Ausnehmung 6 des benachbarten Kettenradzahnes 2
auf einer gemeinsamen Kurve liegt, deren Mittelstück von der Außenkontur des Ver
stärkungswulstes 3 gebildet wird. Diese gesamte Kurvenkontur folgt in etwa dem Ver
lauf einer Zykloide.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Kettenrad gemäß Fig. 1 entlang der mit
II,II bezeichneten strichpunktierten Linie. Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 1.
In der Fig. 2 ist insbesondere zu erkennen, wie der Bereich der Zahnspitze 4 vom
Bereich des Zahnhalses bzw. Zahnschaftes 5 abgesetzt ist, wobei der Zahnhals bzw.
Zahnschaft 5 wesentlich materialstärker ausgebildet ist. Die Ausnehmungen 6 sind mit
ihren Konturen in der Darstellung der Fig. 2 nicht zu erkennen, weil es sich nicht um
konturscharfe Ausnehmungen 6, sondern um konvexe Einwölbungen handelt. Dagegen
ist aber die Ausbildung des Verstärkungswulstes 3 in der Fig. 2 gut zu erkennen, der die
Wurzelbereiche der Kettenradzähne 2 miteinander verbindet und die Nabe 1 in den
Zwischen räumen zwischen den Kettenradzähnen 2 verstärkt.
Fig. 3 zeigt eine teilgeschnittene Ausschnittsvergrößerung aus einem Kettenrad
gemäß Fig. 1 mit einem Teilstrang einer Förderscheiben tragenden Förderkette, die in
den Bereich des Kettenrades einläuft, wobei sich die Förderscheiben 7 der Förderkette
8 jeweils von einer mehr tangentialen Ausrichtung in eine etwa radiale Ausrichtung
zwischen zwei einander benachbarten Kettenradzähnen 2 einfädeln müssen.
Gleiche Bauelemente sind wieder mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie
in den vorhergehenden Figuren.
Insbesondere sind in einer Schnittdarstellung eines Kettenradzahnes 2 in der
Fig. 3 die beidseitigen Ausnehmungen 6 gut zu erkennen, durch die im Bereich des
Zahnhalses bzw. des Zahnschaftes 5 das Kettenzahnmaterial mittig verdünnt wird,
ohne daß hierdurch dieser Kettenradzahnbereich instabil und bruchgefährdet wird.
Gleichzeitig ist in der Darstellung der Fig. 3 gut zu erkennen, wie und warum
eine Förderscheibe 7 beim Einlaufen der Förderkette 8 in den Bereich des Kettenrades
teilweise und zeitweilig in den Bereich einer Ausnehmung 6 eintaucht.
Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das Kettenrad gemäß Fig. 2 entlang der in
Fig. 2 mit IV,IV bezeichneten strichpunktierten Linie. In dieser Fig. 4 ist in der darge
stellten Querschnittansicht des Bereiches des Zahnhalses bzw. Zahnschaftes eines Ket
tenradzahnes 2 erkennbar, wie die beidseitigen Ausnehmungen 6 konvex ausgebildet
sind und insbesondere mittig das Kettenradzahnmaterial verjüngen, so daß sich in die
ser Querschnittsansicht eine mehr oder weniger ausgeprägte Doppel-T-Form ergibt,
die trotz der mittigen Verjüngung des Materials eine hinreichende Stabilität des Ket
tenradzahnes auch in diesem Bereich gewährleistet.
Die Fig. 5a bis 5e zeigen Seitenansichten eines sich drehenden Kettenrades in
verschiedenen Phasen bzw. Winkelstellungen, und zwar ausgehend von einer 0°-Win
kelstellung über eine 10°-, 20°-, 30°- und 40°-Winkelstellung.
In dieser Phasenabfolge ist zu erkennen, wie beim Einlaufen der Förderkette 8
in den Bereich des Kettenrades die Förderscheiben jeweils zeitweilig in Ausnehmungen
der Zahnhalsbereiche bzw. Zahnschaftbereiche der Kettenradzähne 2 eintauchen.
Ein entsprechendes Eintauchen findet natürlich auch beim Auslaufen der För
derscheiben aus dem Kettenradbereich statt. Daher benötigt jeder Kettenradzahn
beidseitig entsprechende Ausnehmungen.
In den Fig. 5a bis e sind die Bezugszahlen der Übersicht halber fortgelassen
worden.
Claims (10)
1. Kettenrad zur Umlenkung der mit Förder- bzw. Stauscheiben bestückten För
derkette eines Rohrkettenförderers,
das eine Mehrzahl von Kettenradzähnen aufweist, die sich aus einem Nabenbereich
des Kettenrades und der Ausbildung eines Zahnschaftbereiches oder Zahnhalsberei
ches zu einem Zahnende bzw. einer Zahnspitze hin im wesentlichen etwa radial er
strecken,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zahnschaft- bzw. Zahnhalsbereich an seinen beiden den jeweiligen Nachbar
zähnen zugewandten Seiten rinnenartige Ausnehmungen aufweist, die ein Eintauchen
der Förder- bzw. Stauscheiben bei ihrem Einfädeln zwischen zwei Kettenradzähne
beim Umlenken der Förderkette um das Kettenrad ermöglichen.
2. Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenartigen
Ausnehmungen im wesentlichen als konkave Einwölbungen ausgebildet sind.
3. Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnhals- bzw.
Zahnschaftkörper in seinem Querschnitt aufgrund der beidseitig vorhandenen
Ausnehmungen mittig verjüngt ist und eine mehr oder weniger ausgeprägte oder
scharfe Doppel-T-Form zeigt.
4. Kettenrad nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahn
hals- bzw. Zahnschaftkörper in seinem Querschnitt durch einwärts gebogene, im we
sentlichen nabenaxial verlaufende Kegelschnittkurven entsprechend der Kreisbogen
formen der Umfangsabschnitte der Förder- bzw. Stauscheiben oder derer Projektio
nen mittig verjüngt ist.
5. Kettenrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß jede rinnenartige Ausnehmung bezüglich der radial aus
gerichteten Zahnachse des jeweiligen Kettenradzahnes ein gewölbt mit im Achsenver
lauf veränderlicher Tiefe ausgebildet ist.
6. Kettenrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentli
chen zahnaxial verlaufende Einwölbung mit der entsprechenden Wölbung der ihr zu
gewandten Seite des Nachbarzahnes Abschnitte einer gemeinsamen Einfädelkurve für
die Förder- bzw. Stauscheiben bilden.
7. Kettenrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfädelkurve
im wesentlichen eine Art Zykloide ist.
8. Kettenrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Kettenrad mit einem um die Nabe umlaufenden Ma
terialwulst verstärkt ist.
9. Kettenrad nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Materialwulst mit seinem Außenrand ebenfalls einen Ab
schnitt der Einfädelkurve bildet.
10. Kettenrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnachsen einander benachbarter Kettenradzähne
einen Winkel von etwa 45° zwischen sich aufspannen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997151177 DE19751177C2 (de) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Kettenrad zur Umlenkung der Förderkette eines Rohrkettenförderers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997151177 DE19751177C2 (de) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Kettenrad zur Umlenkung der Förderkette eines Rohrkettenförderers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19751177A1 true DE19751177A1 (de) | 1999-05-27 |
DE19751177C2 DE19751177C2 (de) | 1999-12-02 |
Family
ID=7849152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997151177 Expired - Lifetime DE19751177C2 (de) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Kettenrad zur Umlenkung der Förderkette eines Rohrkettenförderers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19751177C2 (de) |
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DE3522719A1 (de) * | 1984-06-28 | 1986-01-09 | PWH Holland B.V., Purmerend | Scheibenelevator |
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1997
- 1997-11-19 DE DE1997151177 patent/DE19751177C2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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DE19751177C2 (de) | 1999-12-02 |
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