DE19821674C1

DE19821674C1 - Method of forming conveyor chain link involves producing outer layer of different tensile strength in sides of link

Info

Publication number: DE19821674C1
Application number: DE1998121674
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Kleischmann
Original assignee: Thiele GmbH and Co KG
Current assignee: Thiele GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2018-05-15

Abstract

The method is for forming a chain link (1) with two shanks (2,3) connected by end curves (4,5). The radially outer edge zone (6) of the shanks are heat treated to a lower tensile strength than the core area (7). The radially outer edge layers (8) of the edge areas (6) have their tensile strength increased by heat treatment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines vergüteten Kettenglieds, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Kettenglied.The invention relates to a method for training a tempered chain link, and one after this Processed chain link.

Ein Kettenglied, insbesondere in Form eines Rundketten glieds für eine Rundgliederkette im bergbaulichen Ein satz, ist in der Regel sowohl im Bereich seiner Schenkel als auch im Bereich der die Schenkel endseitig verbinden den Buge mit einer Festigkeit von Rm ca. 1.200 N/mm² ver gütet.A chain link, in particular in the form of a round chain link for a round link chain in mining use, is usually in the area of its legs as well as in the area of the ends connecting the legs with a strength of Rm approx. 1,200 N / mm ² ver good.

Im Umfang der DE 36 18 093 A1 zählt eine Vorrichtung zum Induktionshärten von Teilen von Kettengliedern zum Stand der Technik, die einen Rahmen zum Tragen der Induktions einrichtungen umfasst. Der Rahmen vermag in einer hori zontalen Ebene oberhalb der Kettenglieder hin und her zu schwingen, so dass die Induktionseinrichtung Kettenglie der verschiedener Größen und Formen durch Änderung des Schwingungswegs des Rahmens induktiv härten kann. Es ist außerdem ein automatisches System zum Festhalten der Ket tenglieder in Übereinstimmung mit den Induktionseinrich tungen vorgesehen, welches in Abhängigkeit von der Größe und der Form der der Härtevorrichtung zugeführten Ketten glieder programmierbar ist.Within the scope of DE 36 18 093 A1, one device is included Induction hardening of parts of chain links to the stand of technology, which is a framework for carrying the induction facilities includes. The frame can in a hori zontale level above the chain links back and forth swing so that the induction device chain link of different sizes and shapes by changing the Vibration path of the frame can harden inductively. It is also an automatic system for holding the ket elements in accordance with the induction device lines provided, which depends on the size and the shape of the chains fed to the hardening device is programmable.

Des Weiteren zählt durch die DE 39 30 842 C2 ein Verfah ren zur Herstellung einer Rundgliederkette aus einem Vor material zum Stand der Technik, bei welchem aus dem Vor material Abschnitte entsprechend dem Umfang von Horizon tal- und Vertikal-Rundkettengliedern abgelängt werden. Diese werden dann in Kettengliedform gebogen, wobei aus den Rundkettengliedern Kettenstränge gewonnen werden, die verschweißt werden. Die Rundgliederkette wird unter Ver wendung eines durch Pressen, Schmieden oder Walzen so um geformten und danach so abgelängten Profilstahls herge stellt, dass die Horizontal- und Vertikalglieder der Rundgliederkette identisch sind. Alle Rundkettenglieder weisen abgeflachte Schenkel und im Querschnitt kreisför mige Bögen auf.Furthermore, DE 39 30 842 C2 counts a process ren for the production of a round link chain from a Vor State of the art material, from which from the previous material sections corresponding to the scope of Horizon valley and vertical round chain links are cut to length. These are then bent into chain link shape, being made from the round chain links chain strands are obtained which be welded. The round link chain is under Ver turn one by pressing, forging or rolling shaped and then cut to length represents that the horizontal and vertical members of the Round link chain are identical. All round chain links have flattened legs and circular in cross section arches.

Darüberhinaus hat man zur Erhöhung der Festigkeit im Be reich der Buge dort die Festigkeit auf ca. Rm 1.000 N/mm² bis 1.500 N/mm² gesteigert. Auf diese Weise konnte den Anforderungen Rechnung getragen werden, welche ein Rund kettenglied sowohl im inneren Bereich der Buge durch das Ineinandergreifen von Kettengliedern als auch im äußeren Bereich ausgesetzt sind, wo jedes Kettenglied in den Ta schen von Kettenrädern durch Druck belastet wird. In addition, to increase the strength in the area of the bend, the strength there has been increased to approximately Rm 1,000 N / mm ² to 1,500 N / mm ² . In this way, it was possible to take into account the requirements which a round chain link is exposed to both in the inner region of the bend due to the intermeshing of chain links and in the outer region where each chain link is loaded by pressure in the pockets of chain wheels.

Ferner zählt es zum Stand der Technik, die Festigkeit eines Kettenglieders durch die Zugabe von Wolfram zum Werkstoff des Kettenglieds zu erhöhen und damit den Ver schleißwiderstand zu verbessern.It also belongs to the prior art, the strength of a chain link by adding tungsten to the Increase material of the chain link and thus the Ver to improve wear resistance.

Ungeachtet der vorstehend erläuterten Bemühungen wurden insbesondere bei den Rundkettengliedern von in untertägi gen Förderern oder Hobelanlagen eingesetzten Rundglieder ketten quer zur Längsrichtung der Schenkel verlaufende Schleifrisse festgestellt, welche sich von den radial außen liegenden Randzonen aus bis hin in die Kernbereiche erstreckten. Das Entstehen dieser Schleifrisse führte die Praxis auf das einsatzbedingte Verhalten der durchaus Längen von 300 m und mehr pro Trum aufweisenden Rundglie derketten in Förderern bzw. Hobelanlagen zurück. Derart lange Ketten verhalten sich nämlich bei örtlichen Überla dungen durch das auf den Förderern liegende Gewinnungsgut bzw. bei Blockaden des Gewinnungsgeräts quasi wie Gum mibänder. Das heißt, in den Bereichen, wo die Überladun gen oder Blockaden stattfinden, wird trotz an sich weiter angetriebenen Ketten ein Stillstand der Ketten beobach tet. Baut sich dann anschließend die Überbeladung oder Blockade ab, schnellen die Ketten mit einer Ge schwindigkeit in ihre normale Betriebslage zurück, die deutlich höher als die Förder- oder Hobelgeschwindigkeit ist. Hierbei werden durch die dann erhöhte Reibung zwi schen den Kettenführungen und den radial außen liegenden Bereichen der Schenkel der Kettenglieder Temperaturen er zeugt, die im Bereich von 800°C bis 900°C liegen und somit sich über den AC3-Punkt des Eisen-Kohlenstoff-Dia gramms hinaus erstrecken. Aufgrund der sich an diese kurzzeitige Erhitzung anschließenden sehr schnellen Ab kühlung wird noch während des Betriebs ein Härteprozess herbeigeführt, dessen Volumenänderungen dann die Schleifrisse bewirken.Notwithstanding the efforts outlined above, especially with the round links from in untertägi Round links used on conveyors or planing systems chains transverse to the longitudinal direction of the legs Grinding cracks found, which differ from the radial outer marginal zones right down to the core areas extended. The emergence of these grinding cracks led to the Practice on the operational behavior of the quite Lengths of 300 m and more per round bell chains in conveyors or planers. Such long chains behave at local overloads through the extraction material lying on the sponsors or if the extraction device is blocked, it is like gum ribbons. That is, in the areas where the overload conditions or blockages take place in spite of themselves Drive chains observe a chain standstill tet. Then builds the overload or Blockade, snap the chains with a Ge speed back to its normal operating position, the significantly higher than the conveying or planing speed is. Here, the increased friction between between the chain guides and the radially outer ones Areas of the legs of the chain links temperatures testifies that are in the range of 800 ° C to 900 ° C and thus about the AC3 point of the iron-carbon slide extend beyond. Because of this brief heating followed by very rapid ab cooling becomes a hardening process even during operation brought about, whose volume changes then the Cause grinding cracks.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, sowohl ein Verfahren zur Ausbildung eines vergüteten Kettenglieds als auch ein Kettenglied zu schaffen, die selbst bei unbeherrschten Prozessverläufen im Einsatz einer Kette, insbesondere einer Rundglie derkette für einen Förderer oder Hobel des untertägigen Grubenbetriebs, sicherstellen, dass sich die Schleifrissbildung nicht bis zum Kernbereich der Schenkel der Kettenglieder mit V_max fortpflanzen kann und damit die Standzeit der Kettenglieder erhöht wird.Based on the prior art, the invention is based on the object of creating both a method for forming a tempered chain link and a chain link which, even in the case of uncontrolled process sequences when using a chain, in particular a circular link chain for a conveyor or planer of the underground mine operation, Ensure that the formation of grinding cracks cannot propagate to the core area of the legs of the chain links with V _max and thus the service life of the chain links is increased.

Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils dieser Aufgabe wird in den Merkmalen des Anspruchs 1 gesehen. Hinsicht lich der Lösung des gegenständlichen Teils dieser Aufgabe besteht diese in den Merkmalen des Anspruchs 3.The solution of the procedural part of this task is seen in the features of claim 1. Terms Lich the solution of the objective part of this task this consists in the features of claim 3.

Die Erfindung sorgt nun dafür, dass zwischen den radial außen liegenden Randschichten der Schenkel der Ketten glieder und deren Kernbereichen quasi eine Pufferschicht gebildet wird. Aufgrund ihrer geringeren Festigkeit fängt diese kritische Belastungen auf und vermeidet, dass sich in den radial außen liegenden harten Randschichten bil dende Schleifrisse in schädigender Weise in Richtung zu den Kernbereichen fortpflanzen können.The invention now ensures that between the radial outer edge layers of the legs of the chains links and their core areas, so to speak, a buffer layer is formed. Catches because of their lower strength these critical loads and avoid that bil in the radially outer hard outer layers grinding cracks in a harmful way towards can reproduce the core areas.

Der weitere Vorteil einer derartigen zähen Pufferschicht ist neben dem Rissauffangvermögen der, dass nunmehr die Festigkeit in den radial äußeren Randschichten einsatz spezifisch eingestellt werden kann. Diese variabel ein stellbare Randhärte führt zu einer hohen Verschleiß festigkeit. Darüberhinaus kann die Bruchlast eines Ket tenglieds deutlich heraufgesetzt werden, weil nunmehr die Kernfestigkeit erhöht werden kann. Die Dimensionen können verkleinert werden. Es ist eine Gewichtsreduzierung er zielbar sowie eine Begrenzung der Ressourcen. Hiermit verbunden ist auch der Vorteil, dass jetzt kein Steifig keitssprung mehr zwischen den Schenkeln und den Bugen vorhanden ist.The further advantage of such a tough buffer layer is next to the crack trapping ability that now the Strength in the radially outer peripheral layers can be set specifically. This variable one adjustable edge hardness leads to high wear strength. In addition, the breaking load of a ket ten limb be significantly increased because now the Core strength can be increased. The dimensions can be made smaller. It is a weight loss targetable as well as a limitation of resources. Herewith connected is also the advantage that now no stiffness jump more between the thighs and the bends is available.

Besonders vorteilhaft ist es in Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Grundgedankens, wenn die Kettenglieder in den Kernbereichen mit einer Festigkeit Rm von ca. 1.100 N/mm² bis 1.500 N/mm², in den radial außen liegenden Randschichten der Schenkel mit einer Festigkeit Rm von ca. 1.100 N/mm² bis 1.700 N/mm² und in den zwischen den radial außen liegenden Randschichten und den Kernberei chen liegenden Schichten der Randzonen mit einer Festig keit Rm von ca. 900 N/mm² bis 1.200 N/mm² versehen wer den.In an embodiment of the basic idea according to the invention, it is particularly advantageous if the chain links in the core areas with a strength Rm of approx. 1,100 N / mm ² to 1,500 N / mm ² , in the radially outer peripheral layers of the legs with a strength Rm of approx 1,100 N / mm ² to 1,700 N / mm ² and in the layers between the radially outer peripheral layers and the core areas of the peripheral zones with a strength Rm of approx. 900 N / mm ² to 1,200 N / mm ² the.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich nungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher er läutert. Es zeigen:The invention is based on a in the drawing Example illustrated he closer purifies. Show it:

Fig. 1 ein Kettenglied in der Frontalansicht; Figure 1 is a chain link in the frontal view.

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch einen Schenkel des Kettenglieds in vergrößertem Maßstab und Fig. 2 is a vertical cross section through one leg of the chain link on an enlarged scale and

Fig. 3 ein Schaubild über den Härteverlauf in einem Schenkel des Kettenglieds. Fig. 3 is a graph of the hardness curve in one leg of the chain link.

Mit 1 ist in der Fig. 1 ein Kettenglied in Form eines Rundkettenglieds für eine ansonsten nicht, näher darge stellte Rundgliederkette bezeichnet, die ihren Einsatz in einem Förderer des untertägigen Bergbaus findet. 1 in Fig. 1 is a chain link in the form of a round chain link for an otherwise not, closer Darge presented round link chain, which is used in a conveyor of underground mining.

Dieses Kettenglied 1 setzt sich aus zwei zueinander parallelen Schenkeln 2, 3 und zwei die Schenkel 2, 3 endseitig miteinander verbindenden bogenförmigen Bugen 4, 5 zusammen. This chain link 1 is composed of two mutually parallel legs 2 , 3 and two arcuate bends 4 , 5 connecting the legs 2 , 3 at the ends.

Nach der mechanischen Fertigung des Kettenglieds 1 wird dieses im Ganzen vergütet, so dass eine Festigkeit Rm von 1.300 N/mm² vorliegt.After the mechanical production of the chain link 1 , the whole is tempered, so that a strength Rm of 1,300 N / mm ² is present.

Nach dem Vergüten des Kettenglieds 1 werden die radial außen liegenden Randzonen 6 der Schenkel 2, 3 in einer Dicke von etwa 2 bis 6 mm (gleich etwa 6 bis 20%, bezo gen auf die Kettennenndicke) durch gezielte Wärmebehand lung hinsichtlich ihrer Festigkeit auf eine Festigkeit gesenkt, die mit Rm von 1.000 N/mm² unter der Festigkeit Rm von 1.300 N/mm² des Kernbereichs 7 liegt (Fig. 1 und 2).After tempering the chain link 1 , the radially outer edge zones 6 of the legs 2 , 3 are in a thickness of about 2 to 6 mm (equal to about 6 to 20%, based on the nominal chain thickness) by targeted heat treatment with regard to their strength to a Strength lowered, which with Rm of 1,000 N / mm ^{2 is} below the strength Rm of 1,300 N / mm ^{2 of} the core region 7 ( FIGS. 1 and 2).

Im Anschluss hieran werden die radial außen liegenden Randschichten 8 dieser Randzonen 6 mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 mm (gleich etwa 3 bis 10%) nochmals einer gezielten Wärmebehandlung in der Weise unterworfen, dass diese Randschichten 8 in ihrer Festigkeit auf einen Wert Rm von 1.500 N/mm² erhöht werden. Dadurch entstehen zwi schen den radial außen liegenden Randschichten 8 und den Kernbereichen 7 der Schenkel 2, 3 weichere Pufferschich ten 9 mit einer Dicke von etwa 1 bis 3 mm (gleich etwa 3 bis 10%).Following this, the radially outer edge layers 8 of these edge zones 6 with a thickness of approximately 1 to 2 mm (equal to approximately 3 to 10%) are subjected to a specific heat treatment in such a way that these edge layers 8 have a strength of Rm of 1,500 N / mm ^{2 can be} increased. This creates between the radially outer edge layers 8 and the core regions 7 of the legs 2 , 3 softer buffer layers 9 with a thickness of about 1 to 3 mm (equal to about 3 to 10%).

Die Fig. 3 lässt nun den Härteverlauf eines Kettenglieds 1 mit 30 mm Durchmesser in einem Schenkel 2 und in einem Bug 4 erkennen. Auf der Abszisse A ist hierbei der Ab stand in Millimetern vom radial äußeren Rand 10 des Schenkels 2 und auf der Ordinate O die Härte HV1 angege ben.The Fig. 3 can now be seen the hardness curve of a chain link 1 of 30 mm diameter in a leg 2 and a bow. 4 On the abscissa A, the Ab stood in millimeters from the radially outer edge 10 of the leg 2 and on the ordinate O the hardness HV1 is given.

Man erkennt deutlich den kurzen Anstieg und die gleich mäßige Härte im Bug 4 sowie den unterschiedlichen Härte verlauf im Querschnitt des Schenkels 2.The short rise and the uniform hardness in the bow 4 and the different hardness profile in the cross section of the leg 2 can be clearly seen.

Reference list

11

- Kettenglied
- chain link

22nd

- Schenkel v. - thigh v.

11

33rd

- Schenkel v. - thigh v.

11

44th

- Bug v. - Bug v.

11

55

- Bug v. - Bug v.

11

66

- Randzonen v. - marginal zones from

22nd

, ,

33rd

77

- Kernbereiche v. - core areas of

22nd

, ,

33rd

88th

- Randschichten v. - boundary layers v.

66

99

- Pufferschichten
- buffer layers

1010th

- Rand v. - Rand v.

22nd

A- Abszisse
O- Ordinate
Rm- Festigkeit
A-abscissa
O ordinate
Rm strength

Claims

1. A method for forming a tempered chain link ( 1 ), the two mutually parallel legs ( 2 , 3 ) and the legs ( 2 , 3 ) end-connecting bend ( 4 , 5 ), in which after the Ver quality of the chain link ( 1 ) the strength (Rm) of the radially outer edge zones ( 6 ) of the legs ( 2 , 3 ) by targeted heat treatment under the strength (Rm) of the core area ( 7 ) of the legs ( 2 , 3 ) and then the radial outer edge layers ( 8 ) of these edge zones ( 6 ) by targeted heat treatment in their strength (Rm) again increased.

2. The method according to claim 1, characterized in that the chain link ( 1 ) in the core areas ( 7 ) of the legs ( 2 , 3 ) with a strength (Rm) of approximately 1,100 N / mm ² to 1,500 N / mm ² , in the radially outer peripheral layers ( 8 ) of the legs ( 2 , 3 ) with a strength (Rm) of approx. 1,100 N / mm ² to 1,700 N / mm ² and in the between the radially outer peripheral layers ( 8 ) and Core areas ( 7 ) lying layers ( 9 ) of the Randzo NEN ( 6 ) with a strength (Rm) of about 900 N / mm ² to 1,200 N / mm ^{2 are} provided.

3. Chain link, which has two mutually parallel legs ( 2 , 3 ) and the legs ( 2 , 3 ) interconnecting bend ( 4 , 5 ), produced by the method according to claims 1 and 2, characterized in that the legs ( 2 , 3 ) are formed in two layers in the radially outer edge zones ( 6 ), the radially outer edge layers ( 8 ) having a strength (Rm) which is greater than the strength (Rm) of the layers ( 9 ) between the core areas ( 7 ) and the radially outer peripheral layers ( 8 ) are dimensioned.

4. Chain link according to claim 3, characterized in that the core areas ( 7 ) have a strength (Rm) of approximately 1,100 N / mm ² to 1,500 N / mm ² , the radially outer peripheral layers ( 8 ) of the legs ( 2 , 3 ) a strength (Rm) of approx. 1,100 N / mm ² to 1,700 N / mm ² and the layers ( 9 ) of the edge zones ( 6 ) between the outer peripheral layers ( 8 ) and the core areas ( 7 ) lying areas ( 7 ) Have strength (Rm) of approx. 900 N / mm ² to 1,200 N / mm ² .