DE19913310A1 - Kreuzgelenk, Verfahren zu dessen Herstellung und Gliederkette mit solchen Kreuzgelenken - Google Patents

Abstract

Kreuzgelenk mit einem Zentralteil 11, an dem vier Lager-Ohren 2, 6, 8, 4 angeordnet sind. Diese sind zum Abstützen von je einem Wälzlager vorgesehen. Die Auskehlungen 9 sind am Rande des Zentralteiles 11 vorgesehen und ermöglichen dem benachbarten Glied, bei starkem Ausschwenken in die Auskehlung 9 einzutauchen. Erfindungswesentlich sind die Auskehlungen 9 und bzw. oder die schrägen Wände 33.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Herstellverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches und ferner eine Gliederkette, deren Glieder durch jeweils ein Kreuzgelenk gemäß Patentanspruch 1 miteinander verbunden sind.

Die Oberbegriffsmerkmale sind bekannt durch offenkundige Vorbenutzung der Erzeug­ nisse des Anmelders/der Anmelderin.

Die Kette kann Kurven durchlaufen und zwar entweder in einer horizontalen Ebene laufen und dabei die Richtung ändern oder aus einer horizontalen Ebene heraus schräg oder vertikal nach oben oder unten laufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch jeweils ein Kreuzgelenk verbun­ denen Glieder stärker als bisher möglich gegeneinander schwenken zu können und bzw. oder eine Kette bzw. deren Kreuzgelenke stärker belasten zu können als bisher möglich war.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ange­ gebenen Merkmale gelöst.

Beispielsweise kann durch eine Gliederkette gemäß der Erfindung eine Zugkraft über­ tragen werden, die um 30% höher ist als bei dem Vorgängermodell mit annähernd gleichen Abmessungen. Durch größere übertragbare Zugkraft kann als Auswirkung bei gleichen Außenabmessungen die Nutzleistung größer werden. Dadurch und dadurch, daß die einzelnen Glieder stärker gegeneinander geschwenkt werden können, kann in einem engen Raum bestimmter Abmessungen, beispielsweise einer bestimmten Lackier­ kabine, ein größerer Durchsatz erzielt werden. Somit hat die Förderanlage gemäß der Erfindung bei gleichen Außenabmessungen eine höhere Durchsatzleistung als die bis­ herigen. Dadurch, daß die Glieder stärker gegeneinander geschwenkt werden können als bisher, können engere Kurvenradien benutzt werden; sowohl in einer horizontalen als auch einer vertikalen Ebene.

Bei einer Ausgestaltungsform, bei der eine Wand an der Ausnehmung schräg verläuft und der daran anschließende Teil der entsprechenden Wand am Gegenstück kraft­ schlüssig lösbar verhakbar ist, kann durch diese Verhakung eine höhere Festigkeit erzielt werden.

Die Erfindung geht aus von den Oberbegriffsmerkmalen des Patentanspruches 1. Die Erfindung geht somit auch aus von Teilen der in Anspruch 1 genannten Kombination. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 sind bekannt durch offenkundige Vorbenutzung der Anmelderin dieser Anmeldung insbesondere durch Feilhalten und in Verkehr bringen von Gliederketten für Förderer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, durch einfache Maßnahmen die Förder­ leistung einer Förderanlage bei gleichgehaltenen Außenabmessungen derselben zu erhöhen und das Herstellen zu vereinfachen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung darge­ stellt.

Fig. 1 zeigt eine Platine im Ausgangszustand

Fig. 1b und 1c zeigen die gleiche Platine in fortgeschrittenen Verformungszuständen in Ansichten in anderer Richtung

Fig. 1d zeigt eine Hak-Verbindung mit einer schrägen und einer ebenen Fläche in größerem Maßstab

Fig. 2 zeigt das fertig verformte Kreuzgelenkteil

Fig. 3 zeigt das gleiche Teil in Ansicht in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Ansicht gem. Fig. 2 ist.

Fig. 4 zeigt das fertige Kreuzgelenkteil perspektivischer in Ansicht aus der dritten Richtung

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Gliederkette in Draufsicht

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus einer ähnlichen Gliederkette

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus einer weiteren ähnlichen Gliederkette in Seitenansicht, teils als Explosionsdarstellung

Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt im grösserem Maßstab im Vergleich zu Fig. 5

Fig. 9 zeigt ein Kreuzgelenk in grösserem Maßstab in perspektivischer Darstellung.

Fig. 10 zeigt eine ähnliche Gelenk-Kette

Gemeinsam ist allen diesen Lösungen einerseits, daß im oberflächenahen Bereich eine eine Funktion ermöglichende Ausnehmung vorgesehen ist.

Die Fig. 1 bezieht sich auf das Kreuzgelenk an sich, die weiteren Figuren auf spezielle Anwendungen.

"Draufsicht" heisst: Ansicht auf die Ebene, in der geschwenkt wird, heisst aber auch, daß um den senkrecht zu dieser Ebene stehenden Gelenkzapfen geschwenkt wird.

"Seitenansicht" heisst, daß die breite Fläche des Flacheisens dem Betrachter zugewandt ist.

Die Platine 1 weist ein Zentralteil 11 und vier Lager-Ohren 2, 5, 8 und 6 auf. Dabei ist das mit dem Bezugszeichen 2 versehene als das erste vordere Lager-Ohr bezeichnet. Das Lager-Ohr 2 umschließt die Bohrung 15. An dem Lager-Ohr 2 ist eine Außenfläche 3 gebildet, an die die Fläche 4 einer Auskehlung 9 anschließt. Das zweite Lager-Ohr 6 ist das zweite vordere Lager-Ohr, an dessen Außenfläche die Auskehlung 9 anschließt.

Beim Schwenken des Kettengliedes taucht die Kante eines Gelenkgliedes in die benachbarte Auskehlung 9 ein.

Das Lager-Ohr 6 umschließt die Bohrung 15. Die Oberfläche 4 schließt an die Schrägungsfläche 12 an. Das Lager-Ohr 8 ist vorne angeordnet und umschließt die Bohrung 15, das Lager-Ohr ist das zweite hintere Lager-Ohr. An den Lager-Ohren 2 und 6 ist ein Verzahnzapfen 27 bzw. 28 angeordnet. Die Bohrungen 15 dienen zum lagern von Wälzlagern.

Die strichpunktierten Linien 10, 12 und 13 stellen die Biegeachsen bzw. die neutralen Fasern dar. Diese liegen im Material. Dadurch kann stark gebogen werden, bevor das Material reißt. Andererseits sind durch die Verstärkschrägen 30 und 39 Material­ anhäufungen gegeben, die ein starkes Verformen ohne Bruch ermöglichen. Die Verstärkungsschrägen 33 und 34 können miteinander verhakt werden. Dadurch ist für den Kraftfluss ein sicherer Wegschluß gegeben, der die Festigkeit erhöht, da durch das Verhaken eine geschlossene käfigartige Gestalt geschaffen wird. An dem Kreuzgelenk sind vier Lager-Ohren gebildet und zwar die vorderen Lager-Ohren 8 und 2 und die hinteren Lager-Ohren 5 und 6.

Das Biegen der Lager-Ohren erfolgt um die linke Biegeachse 13, die rechte Biegeachse 12 oder die linke mittlere Biegeachse 10. Mittels der Lagerbohrungen 15 sind die in den Fig. 1 bis 4 nicht zu sehenden Wälzlager gelagert.

Die Lager-Ohren 2, 8 und 6 sowie das Zentralteil 11 bestehen zusammen aus nur einem einzigen Werkstück.

Das Zusammenwirken der verschiedenen Merkmale im Sinne eines einheitlichen Erfindungsgedankens ist gegeben durch die Gestaltung der Oberflächenform derart, daß alle Merkmale gemeinsam zum Lösen der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe beitragen beispielsweise in Bezug auf die Auskehlung 9 und bzw. oder die Ausnehmung mit den Verhakteilen.

Das Vorhandensein von zwei Paaren von Lager-Ohren, wobei die Achse des einen Paares an der Achse des anderen Paares vorbeigeht, ist wichtig für den Fall, daß die Kettengelenke zum Führen auf einer Schiene benutzt werden.

Das spätere Lager-Ohr 1 besteht zusammen mit dem Zentralteil 11 und drei weiteren Lager-Ohren 5, 6 und 8 aus einem Werkstück. Der Übergang von der in Fig. 1 darge­ stellten Grundform erfolgt durch Biegen um die jeweils zugeordnete der Achsen 10, 12 oder 13.

Die Biegeachsen verlaufen als neutrale Fasern im Material. An der Verlängerung des Zentralteiles 11 ist ein Verlängerungszapfen 3 gebildet, der eine Seitenfläche 2 aufweist, die zum Verhaken gebraucht wird, damit der Gelenk-Körper in der dargestellten Form verbleibt.

Auf der anderen Seite ist eine Auskehlung 9 vorgesehen, in die die Vorderkante des benachbarten Kettengliedes beim Schwenken eintaucht. Dadurch kann das Kettenglied stärker geschwenkt werden und somit die Kette auf einem Kreisbogen mit kleinerem Radius als bisher laufen.

Die Kante 30 des Zentralteiles 11 verläuft schräg, so daß auf der einen erhöhten Seite eine die Festigkeit erhöhende zum Versteifen dienende Materialanhäufung gegeben ist. Die Kanten am unteren Ende der Lager-Ohren 5 und 8 sind gerade.

In jedem Lager-Ohr 1, 5, 6 und 8 ist eine Lagerbohrung 15 vorgesehen, in der jeweils ein Wälzlager gelagert ist.

Das Kettenglied 61 umfasst alle Bauteile von der Achse eines Kreuzgelenkes 62 an bis zur Achse des nächsten Kreuzgelenkes 63. Das Kettenglied 61 besteht aus einem Flach­ eisenband 72, das nach Art einer Schelle gebogen ist, so daß zwei Flachstahlbänder 68 und 69 vorhanden sind, die gemeinsam einen Rücken des Kettengliedes 61 bilden. Das Kreuzgelenk 83 entspricht dem in den Fig. 1 und 5 dargestellten Kreuzgelenk. Durch die Schlaufe am Umbiegepunkt der Flachbänder ist eine Buchse 65 gesteckt, die ihrerseits mit der Bohrung 64 fluchtet. Durch die Buchse 65, die das Übertragen einer Zugkraft bei gleichzeitigem Schwenken der beiden Kettenglieder gegeneinander ermög­ licht, werden jeweils zwei Kettenglieder miteinander verbunden.

In den Flachstahlbändern 68 und 69 sind in bestimmten Abständen Bohrungen 70 vor­ gesehen, durch die lösbare Verbindungselemente gesteckt sind, durch die die beiden Schenkel 68 und 69 des Flachbandes mit einander verbunden sind.

Wahlweise sind durch die Bohrungen 70 lösbare Verbindungselemente 71 steckbar, durch die Anschlußbauteile wie Aufhängevorrichtungen mit dem jeweils zugeordneten Kettenglied verschraubbar sind.

Diese Bauteile gehören nicht unmittelbar zum Gegenstand der Erfindung und sind des­ halb in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Rollen 75 und 76 sind die Außenringe, die auf den horizontalen Oberflächen der Schienen 78 abrollen. Die seitlichen Begrenzungen der Schienen 78 sind mit 79 und 80 bezeichnet. (Siehe Fig. 5)

Die Laufringe 81 ruhen auf Lagerbolzen 82, von denen jeder durch eine Schlaufe ragt. Die Ausgestaltungsform gemäß Fig. 5 weicht von der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 6 insofern ab, als an Stelle von zwei miteinander verbundenen Flachbändern nur ein Band angemessener Stärke vorhanden ist.

Die Lager-Ohren 105 und 106 weisen jeweils eine Bohrung auf, wobei die beiden Bohrungen miteinander fluchten. In diesen beiden Bohrungen ist der Verbindungs­ bolzen 56 gelagert, der die Wälzlager mit den Laufrollen 20 trägt. Die Mutter 49 sichert die Verbindung der Wälzlager. Jeweils der Aussenring 20 bildet die Laufrolle, die auf der Schiene abrollt und durch das mit den Kugeln 48 versehene Kugellager getragen ist. In Fig. 9 ist ein Gelenk in grösserem Maßstab perspektivisch dargestellt. Das Ketten­ glied weist ein Flachband auf, das an seinem einen Ende verjüngt ist und in diesem Bereich den Gewinde-Verbindungsbolzen 199 umfaßt. Die Laufrollen 120 sind die Aussenringe von je einem Wälzlager, das auf dem Verbindungsbolzen 199 gelagert ist. Die Zwischen-Abdeckscheibe 175 überträgt Axialkräfte auf den Lagerring und schützt das Lager.

Der Hauptlager-Körper ist mit Lager-Ohren 201, 202, 203 und 204 verbunden. Dieser Körper ist in Fig. 1 eingehender erörtert. Gegenüber dem Lager-Ohr 204 ist eine schräge Fläche vorgesehen. Zwischen dem Lager-Ohr 204 und dem Gelenk-Hauptteil 11 ist eine Auskehlung 189 angeordnet und ist ein Zapfen 230 hinter der Ausnehmung dem Wandstück 231 verhakt. Die Auskehlung 189 entspricht sinngemäß der Auskehlung 9. Durch die geschickte Gestaltung - auch äussere Gestaltung - werden die beschriebenen Vorteile erzielt.

Erfindungswesentlich ist der in Fig. 1 mit den Unterfiguren 1a, 1b, 1c und 1d in Fig. 4 dargestellte Körper mit dem Zentralteil 11. Von besonderer Bedeutung sind die Ausnehmungen in der Randzone mit den zugehörigen Verhak-Gegenstücken. Die Lager-Ohren sind von Bedeutung in Zusammenhang mit der Lagerung der Kreuzgelenke auf Rollen, die zum Abstützen auf Schienen vorgesehen sind.

Es sind somit zwei Arten von Ausnehmungen vorhanden nämlich einerseits die Auskehlung 9, in die das anschliessende Kreuzgelenkteil eintaucht, und andererseits die Vertiefung, in der die Verhakungsteile angeordnet sind.

Die Achsen der Lager-Ohren 203 und 204 fluchten, diese beiden Lager-Ohren bilden ein Paar. Sinngemäß gilt das auch für die Lager-Ohren 201 und 202.

Zum Herstellen eines Kreuzgelenkes in der alten Ausführung waren folgende Arbeitsschritte erforderlich:
Ausschneiden und Lochungen stanzen
U-förmig stanzen
V-förmig stanzen
Schliessen als Vierkant
Kugellagersitz schaben erst auf der einen Seite
Kugellagersitz schaben auf der anderen Seite
Schlitzen auf der einen Seite
Schlitzen auf der anderen Seite
Hingegen sind für die Ausgestaltung gemäß der Erfindung nur folgende Arbeitsschritte erforderlich
Schneiden und Lochen
U-förmig stanzen
Verzahnungsenden anschrägen
zu Würfelform schließen, verhaken

"Verzahnungsenden anschrägen" heisst: Spanabhebend die schräge Fläche 34 herstellen, beispielsweise durch abschlagen oder schaben, an der beim zusammenfügen der Zapfen 230 und 231 formschlüssig miteinander verbunden wird.

In den Fig. 1 bis 4 sind die Kreuzgelenk-Körper in einem Maßstab dargestellt, der die wichtigen Elemente erkennen lässt. In den Fig. 5 bis 8 ist dargestellt wie die Kreuzgelenke mit Entfernungen überbrückenden Elementen zum Bilden von Gelenk- Ketten zusammenwirken. Fig. 9 zeigt den Einbau eines Kreuzgelenkes in einem solchen Maßstab, daß diese Elemente in dieser Figur zu erkennen sind.

(So weit in den Fig. 5 bis 9 keine Bezugszahlen eingetragen sind, ergeben diese sich analog. Sie werden bei Gelegenheit nachgetragen)

Claims (13)

1. Kreuzgelenk mit einem Zentralteil (11), gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

• 1. an dem Zentralteil (11) sind vier jeweils eine Lagerbohrung aufweisende Lager-Ohren angeordnet
• 2. die Achsen der Lagerbohrungen (15) von zwei Lager-Ohren fluchten miteinander und die Achsen der beiden weiteren Lager-Bohrungen fluchten ebenfalls miteinander wobei jeweils eine Achse in einer Ebene liegt und die weitere Achse senkrecht auf dieser Ebene steht.

2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Achse die zweitgenannte Achse in deren Durchdringungspunkt durch die genannte Ebene schneidet.

3. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Achse in Abstand an der zweiten Achse vorbeigeht.

4. Kreuzgelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen Zentralteil (11) und jeweils einem Lagerohr miteinander verhakbare Verhakungselemente (2, 3) angeordnet sind.

5. Kreuzgelenk nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Verhakungselemente als Verhakungszapfen und Widerlagerfläche ausgestaltet sind.

6. Kreuzgelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich des Überganges zwischen Basis des Zentralteiles (11) und dem benachbarten Lager-Ohr im Schwenkbereich des benachbarten Gliedes eine Auskehlung (9) vorgesehen ist.

7. Kreuzgelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem der Auskehlung (9) gegenüberliegenden Teil der Randzone eine Vertiefung vorgesehen ist, die zwei jeweils ebene Begrenzungsflächen (2, 3) aufweist, die einen Winkel miteinander einschließen.

8. Kreuzgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Winkel einschließenden Begrenzungsflächen die Verhakungsflächen sind.

9. Verfahren zum Herstellen eines Hauptteiles (11) eines Kreuzgelenkes nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Herstell­ schrift eine Platine gestanzt wird, sodann in einen zweiten Herstellschritt zwei einander gegenüberliegende Lager-Ohren hochgebogen werden und sodann in einem dritten Herstellschritt die verbliebenen Lagerohren hochgebogen werden.

10. Kreuzgelenkkette dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder durch Kreuzgelenke gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 miteinander verbunden sind.

11. Anwendung eines Kreuzgelenkes nach einem der vorangegangenen Ansprüche als Verbindungsorgan zwischen den Gliedern einer Gliederkette.

12. Kreuzgelenkkette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhakungs­ elemente in einer Ausnehmung am Rande des Hauptteiles 11 angeordnet sind.

13. Kreuzgelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Stirnfläche zwischen zwei Lager-Ohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche schräg zu der Haupterstreckungsrichtung des Hauptteiles angeordnet ist.