DE2823842A1

DE2823842A1 - Kettengliedgurt bzw. -band sowie modulbaustein und antriebsaggregat hierfuer

Info

Publication number: DE2823842A1
Application number: DE19782823842
Authority: DE
Inventors: James M Lapeyre
Original assignee: Laitram LLC
Current assignee: Laitram LLC
Priority date: 1977-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1978-12-14
Also published as: NL187083B; BE867620A; NL7805879A; GB1603276A; CA1131937A; FR2393201B1; NL187083C; FR2393201A1; DE2823842C2

Description

Paten can walte Di pi.-Ing. C

Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach - Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum:

Unser Zeichen: 16270 H/Bu

The Laitram Corporation, New Orleans, Louisiana,

USA

Kettengliedgurt bzw. -band sowie Modulbaustein und Antriebsaggregat hierfür

Die Erfindung betrifft allgemein Kettengliedgurte bzw. -bänder sowie näherhin einen aus Modulbausteinen zusammengesetzten Kettengliedgurt dieser Art, wobei die Modulbausteine ihrerseits jeweils aus mehreren vorgefertigten und miteinander verbundenen Gliedelementen bestehen.

Seit langem ist die Verwendung endloser Gurte bzw. Bänder in Form einer endlosen Schleife insbesondere als Förderer, zur Kraft- bzw. Leistungsübertragung sowie zur übertragung genauer Winkelstellungen, d.h. als Zeitsteuergurt bzw. -kette, bekannt. In der einfachsten Form bestehen sie einfach aus einer Schleife eines ebenen flexiblen Materials mit Antrieb durch Reibungseingriff; derartige Gurtbänder besitzen jedoch.wenn überhaupt nur eine geringe Eigenfestigkeit gegenüber Verformungen und Verwerfungen unter Lastbedingungen und neigen zu Schlupferschei-

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nungen· Ihr Hauptvorteil besteht daher in ihrer Billigkeit, jedoch finden sie kaum Anwendung für Zwecke der Präzisionsleistungsübertragung, Zeitsteuerung oder für Förderzwecke. Für diese zuletzt genannten Anwendungsgebiete sind Kettenantriebe die bevorzugte Gurtform. Präzisions-Rollenketten aus Stahl sowie Leisegangketten mit umgekehrten Zähnen (Gleitgelenkzahnketten) kommen als Ketten für Leistungsübertragung und/oder -zeitsteuerungszwecke in erster Linie in Frage, insbesondere im mittleren bis hohen Geschwindigkeitsbereich.

Aus der US-Patentschrift 3 87O 141 (DOS ) ist ein Kettengliedgurt bzw. -band bekannt, das sich besonders als Förderer eignet und den Fördertransport schwerer Lasten und die Übertragung erheblicher Leistungen mit ziemlich hohen Geschwindigkeiten gestattet. Ein besonderer Vorteil dieses bekannten Kettengliedförderbandes besteht darin, daß es aufgrund seiner Modulbauweise sehr leicht zusammenzusetzen und zu reparieren ist.

Das Modul-Förderband gemäß der US-Patentschrift 3 87Ο 141 besteht allgemein aus einer ersten Reihe oder Gruppe von Gliedenden, die jeweils ein Gelenkzapfenloch umschreiben, und einer zweiten Reihe oder Gruppe von Gliedenden, die jeweils ein Gelenkzapfenloch umschreiben, wobei die Gelenkzapfenlöcher in beiden Gliedendgruppen jeweils miteinander längs einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind. Die Achsen der Gelenkzapfenlöcher der einzelnen Gliedendengruppen sind zueinander parallel. Jedes Gliedende der ersten Gruppe ist mit einem entsprechenden Gliedende der zweiten Gruppe durch wenigstens eine Querrippe verbunden, welche zwischen den Achsen der beiden Gruppen von Gelenkzapfenlöchern und im wesentlichen parallel zu diesen liegt. Die Gliedenden sind so bemessen und in Abstand angeordnet, daß ihr gegenseitiger Abstand geringfügig größer als ihre jeweilige Breite ist. Werden daher die Gliedenden eines Moduls so zum Eingriff zwischen die Gliedenden eines anderen Moduls

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geschoben, daß ein gemeinsamer Gelenkzapfen sich durch die Gelenkzapfenlöcher in den betreffenden Gliedenden erstreckt, so wird durch diesen gegenseitigen Eingriff benachbarter Gliedenden die übertragung von Verbindungs- und Scherkräften

bzw, -bolzen
auf den Gelenkzapfen'weitgehend verringert. Daher können die Modulbausteine, das daraus zusammengesetzte Förderband und die Gelenkzapfen gemäß der US-Patentschrift 3 87O l4l aus einem polymeren Kunststoffmaterial hergestellt sein, wodurch sich die Gestehungskosten verringern, bei leichtem Gewicht eine hohe Festigkeit gewährleistet und Schmierprobleme vermieden werden. Dieses bekannte Kettengliedförderband ist daher gegenüber extremen Arbeits- und Behandlungstemperaturen sowie stark korrodierenden Umgebungen beständig, wie sie häufig in Wäschereien, in der Nahungsmittelverarbeitung sowie in anderweitigen Fabrikationsverfahren auftreten.

Zum Antrieb des Kettengliedförderbandes nach der US-Patentschrift 3,87O,l4l ist üblicherweise ein Kettenzahnrad mit entlang der Rotationsachse versetzt angeordneten vorstehenden Zähnen vorgesehen, derart daß die Zähne in Eingriff mit einer entsprechenden versetzten Anordnung von öffnungen in benachbarten Modulbausteinen gelangen können. Diese Kettenradzähne kommen zur Anlage gegen den das Gelenkzapfenloch umschreibenden Teil des Gliedendes.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein(en) Kettengliedgurt bzw. -band der allgemeinen Art nach der US-Patentschrift 3 870 141. Zweck und Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Kettengliedgurts bzw. -bandes, der bzw. das speziell für Bedürfnisse einer sehr genauen Leistungsübertragung oder Zeitsteuerung angepaßt ist.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung einen in Modulbauweise aufgebauten Kettengliedgurt vor, bei welchem jeweils jeder Modulbaustein eine erste Reihe oder Gruppe von Gliedenden, deren jedes jeweils ein Gelenkzapfenloch umschreibt, wobei die

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Löcher dieser ersten Gruppe entlang einer gemeinsamen ersten linearen Achse ausgerichtet sind, sowie eine zweite Reihe oder Gruppe von Gliedenden auf/i^e&lren jedes jeweils ein Gelenkzapfenloch umschreibt, die längs einer zweiten gemeinsamen linearen Achse angeordnet sind, wobei die beiden Achsen parallel zueinander verlaufen. Bei dem erfindungsgemäßen Modulbaustein sind die Gliedenden der ersten Reihe oder Gruppe mit den Gliedenden der zweiten Reihe oder Gruppe jeweils durch einen gemeinsamen Mittel- oder Zwischenabschnitt verbunden, der sich im wesentlichen parallel zu den beiden Gelenkzapfenlochachsen erstreckt. Die Modulbausteine weisen jeweils, vorzugsweise in einstückiger Ausbildung, wenigstens einen Antriebszahn auf, der von dem Modulbaustein in einer allgemein zu einer durch die beiden Gelenkzapfenlochachsen gehenden Ebene senkrechten Richtung übersteht und in der Mitte zwischen diesen beiden Zapfenlochachsen liegt. Der Zahn ist vorzugsweise mit Arbeitsflächen in Form eines Paars plankonvexer Flächen ausgebildet, die im typischen Fall im wesentlichen Zylindersegmentflächen von gleichem Krümmungsradius darstellen, wobei die zugehörigen Zylinderachsen dieser Segmentflächen zwischen den beiden durch die Gelenkzapfenlöcher gehenden Achsen liegen. Die Bezeichnung "Arbeitsfläche" bezieht sich dabei auf diejenige Oberfläche eines Zahns, die zum Eingriff mit einem Antriebselement wie beispielsweise einem Kettenradzahn, oder je nach-dem mit einem angetriebenen Element dient.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen typi

schen Modulbaustein gemäß dem Grundgedanken der Erfindung,

Fig. 2 den Modulbaustein aus Fig. 1 in Drauf

sicht,

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Fig. 3 eine Schnittansicht im Schnitt längs der

Linie 3~3 in Fig. 2,

Fig. i| eine Schnittansicht im Schnitt längs der

Linie 4-Ί in Fig. 2,

Fig. 5 in Seitenansicht einen Teilbereich eines·

aus Modulbausteinen gemäß Fig. 1 zusammengesetzten Kettengliedgurts bzw. -bandes, in Eingriff mit einem - nur teilweise dargestellten - Antriebskettenzahnrad,

Fig. 6 in Seitenansicht eine abgewandelte Ausführung

des Modulbausteins nach Fig. I₃ speziell in Anpassung zur Verwendung in einem V- bzw. Keilrillen-Antriebsrad,

Fig. 7 eine Ansicht des Modulbausteins von Fig.

mit Blickrichtung von unten in Fig. 6,

Fig. 8 in Teilansicht nur das V-Keilrillenantriebs-

kettenzahnrad allein für sich, im Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 5_}

Fig. 9 und 10 jeweils in Seiten- oder Stirnansicht zwei

weitere Abwandlungen eines Modulbausteins gemäß der Erfindung,

Fig. 11 in Seiten- bzw. Stirnansicht eine extreme

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Modulbausteins,

Fig. 12 in Seiten- bzw. Stirnansicht eine Doppelzahn-Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Modulbausteins,

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Pig. 13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung

des Zusammenwirkens eines erfindungsgemäßen Modulbausteins relativ bezüglich einem Kettenzahnrad 3

Fig. I¹I in Teilseitenansicht einen Abschnitt eines

aus Modulbausteinen gemäß Pig. I zusammengesetzten Kettengliedgurts bzw. -bandes in serpentinenartig gewundener Führung durch zwei in entgegengesetzter Richtung rotierende Antriebskettenzahnräderj

Fig. 15 in Seiten- bzw. Stirnansicht eine weitere

Abwandlung eines erfindungsgemäßen Modulbausteins .

Im folgenden wird zunächst anhand der Figuren 1 bis h eine erste Ausführungsform eines Kettengliedmoduls gemäß dem Grundgedanken der Erfindung erläutert. Dieser als Ganzes mit 20 bezeichnete Modul ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, zur Herstellung als einstückiges Formteil aus einem Polymerkunststoffmaterial nach einem beliebigen herkömmlichen Formverfahren ausgebildet. Als Polymer eignet sich vorzugsweise ein glasfaserverstärktes Polypropylen, jedoch kann auch eine Vielzahl anderer Werkstoffe hierfür verwendet werden. Der Modul 20 weist eine Vielzahl von länglichen, zueinander parallelen, jedoch in Abstand voneinander angeordneten gliedartigen Elementen 21 auf; aus Gründen der Einfachheit der zeichnerischen Darstellung und Beschreibung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der Modul als aus fünf derartigen gliedartigen Elementen bestehend dargestellt, jedoch kann und in vielen Fällen wird der Modul selbstverständlich eine wesentlich größere Anzahl derartiger gliedartiger Elemente 21 aufweisen. Die Gliedelemente 21 besitzen sämtlich die gleiche Länge und Breite, derart daß die Längsabmessung des Moduls

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durch die Länge der einzelnen Gliedelemente bestimmt wird, während die Breite des Moduls durch die Anzahl der Gliedelemente, ihre jeweilige Breite und den Abstand zwischen ihnen bestimmt wird.

Die Gliedelemente 21 weisen jeweils einen ersten Gliedabschnitt bzw. ein erstes Gliedende 22, der bzw. das ein Gelenkzapfloch 24 umschreibt, sowie einen gegenüberliegenden Gliedabschnitt bzw. Gliedende gleicher Art und Form, der bzw. das ein weiteres Gelenkzapfloch 28 bildet, auf. Die sämtlichen Elemente 21 sind durch einen Zwischen- oder Mittelabschnitt 30 miteinander verbunden und in im wesentlichen paralleler Anordnung gehalten, derart daß sie ein starres, mit offenen Schlitzen versehenes Gebilde darstellen, in welchem jeweils parallele Gliedenden abwechselnd mit Schlitzen 31 aufeinander folgen. Die Länge der einzelnen Schlitze ist wenigstens gleich dem doppelten Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines Gelenkzapfenlochs, beispielsweise des Zapflochs 24, und dem entfernten Ende des zugeordneten Glieds 22; auf diese Weise steht genügend Platz zur Aufnahme eines entsprechenden Gliedendes eines anderen gleichartigen Moduls im Paßsitz zur Verfügung, derart daß jeweils die entsprechenden Zapflöcher in den ineinandergeschobenen Gliedenden mit koaxialen Zapflöchern ausgerichtet sind. Die Gliedenden 22 und 26 sind jeweils in einem Abstand von benachbarten Flächen gehalten, der gerade geringfügig etwas größer (beispielsweise 0,003 Zoll oder weniger) als die Breite der Gliedenden ist, derart daß jeweils die Gliedenden jedes Moduls engsitzend, jedoch beweglich zwischen die Gliedenden eines benachbarten Moduls passen, wobei die ineinander gepaßten Gliedenden mit ihren parallelen einander zugewandten Flächen in Berührung miteinander stehen.

Der Modul weist somit, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, eine erste Vielzahl oder Gruppe von Gelenkzapfenlöchern 24, die sämtlich koaxial zueinander längs einer ersten linearen Achse "A" ausgerichtet sind, sowie eine zweite Vielzahl oder

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Gruppe von Zapfenlöchern 28 auf, die in gleicher V/eise koaxial längs einer zweiten linearen Achse "B" ausgerichtet sind, wobei die beiden linearen Achsen "A" und "B" parallel zueinander verlaufen. Die beiden Gruppen von miteinander ausgerichteten Zapfenlöchern dienen zur Aufnahme von Gelenkzapfen oder -bolzen zur schwenkbaren Gelenkverbindung des Moduls Stirn an Stirn mit entsprechenden gleichartigen Modulen, bei gleichzeitiger seitlicher Ausrichtung der benachbarten Moduln.

Mit jedem derartigen Modul verbunden und vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildet ist ein Antriebszahn 32, der sich insgesamt in einer Richtung senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene durch die beiden Achsen "A" and "B" erstreckt und in der Mitte zwischen diesen beiden Achsen angeordnet ist. Wie im einzelnen insbesondere aus 5Pj.g. H ersichtlich bestehen die Arbeitsflächen des Zahns 32 vorzugsweise aus einem Paar sich schneidender plan-konvexer Oberflächen 34 und 35. Die Oberflächen 34 and 35 sind als im wesentlichen rechtwinklige Zylindersegmente mit gleichem Krümmungsradius dargestellt, wobei die Zylinder- oder Rotationsachsen P. und P„ der Oberflächen 34 bzw. 35 zueinander parallel sind und zwischen den beiden Achsen "A" und "B" sowie parallel zu ihnen und vorzugsweise koplanar mit ihnen angeordnet sind. Beispielsweise besitzt die Oberfläche 34 wie in Pig. 4 gezeigt einen Krümmungsradius R. und der Krümmungsmittelpunkt liegt in einem Punkt P. an einer Stelle zwischen den Mittelpunkten der Zapfenlöcher 24 und 28 und auf einer diese verbindenden Linie L. Entsprechend weist die Oberfläche 35 einen Krümmungsradius mit einem Krümmungsmittelpunkt bei P_ auf der Linie L und zwischen den Mittelpunkten der Zapfenlöcher 24 und 28 auf. Somit erstrecken sich die Schnittpunkte der Oberflächen 34 und 35 längs einer Linie, die parallel zu den beiden Achsen A und B und in gleichen Abständen von diesen verläuft. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Stirnbreite

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des Zahns 32 über die gesamte Breite des Moduls 20, d.h. von dem einen Endelement 21 bis zum anderen Endelement 21. Diese Ausbildungsform des Zahns 32 eignet sich zur direkten Anformung bei der Herstellung der Moduln und ergibt eine große und stabile Antriebs fläche, wie w.u. noch beschrieben wird. Jedoch kann der Zahn 32 auch mit einer von der Breite des Moduls 20 zwischen den Endelementen 21 etwas verschiedenen Breite ausgebildet sein.

Die Moduln können in einer Reihe etwas verschiedener Konfigurationen ausgebildet sein. Einige Beispiele von Alternativkonfigurationen sind in den Fig. 9, 10 und 15 dargestellt. Der Modul gemäß Fig. 9 weist in seinem dem Zahn 32 gegenüberliegenden Teil einen muldenförmigen konkaven Bereich 36 in Form einer Trogmulde auf, deren Längsachse im wesentlichen parallel zu den durch die Zapfenlöcher 24 und 28 führenden linearen Achsen A und B verläuft. Ein aus den Moduln nach Fig. 9 zusammengesetztes Gliedgurtband besäße eine gewellte Oberseite, wobei sich die Wellungen in einer im wesentlichen zur Laufrichtung des Gurtbandes senkrechten Richtung erstrecken würden; eine derartige Gurtoberfläche könnte beispielsweise zur raschen Drainage bestimmter darauf zu fördernder Gegenstände dienen oder als Fläche zum Eingriff mit verschiedenen darauf zu fördernden Gegenständen entsprechender Abmessung. Wie ersichtlich besteht der Zahn 32 des Moduls nach Fig. 9 aus zwei Oberflächen 34 und 35 im wesentlichen in gleicher Art wie der Zahn gemäß den Figuren 1,3 und 4. Jedoch ist auch ersichtlich, daß der Scheitelbereich des Zahns 32 in Fig. 9 mit einem gesonderten Krümmungsradius ausgebildet ist, um diesen Scheitelpunkt etwas abzuflachen bzw. abzustumpfen.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Alternative sind die Flächen und 35 Zylindersegmente und die dem Zahn 32 gegenüberliegende Oberfläche des Moduls ist als im wesentlichen ebene Fläche erhalten (zumindest entlang den Gliedelementen 21). Jedoch

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ist der Scheitelbereich des Zahns 32 bei 37 stumpfartig abgeschnitten , derart daß die Zähne eines w.u. noch beschriebenen Antriebskettenrades ggf. verkürzt werden können.

Bei einer in Fig. 15 gezeigten Modifikation des Moduls aus Fig. 10 ist der Zahn 32 an seinen Stirnflächen mit im wesentlichen ebenen Flächen 34A und 35A ausgebildet, bei denen es sich um Sehnen oder Teile von Sehnen der Zylindersegmente bildenden Flächen 34 und 35 in der Ausbildung gemäß Fig. 10 handeln kann. Die Flächen 34A und 35A brauchen nicht eben zu sein, sondern können eine zwischen der zylindrischen Krümmung der Flächen 34 und 35 aus Fig. 10 und einer eine Sehne dieser Zylinderkrümmung bildenden Ebene liegende Krümmung besitzen.

Mehrere bzw. eine Vielzahl derartiger Moduln 20 werden in Längsreihe stirnseitig aufeinanderfolgend (und ggf. auch nebeneinander) durch Verbindung mittels Gelenkzapfen bzw. -bolzen 38 zu einem Gurt bzw. Band montiert, wie in Fig. 5 veranschaulicht. Die Zapfenlöcher 24 eines Moduls werden mit den Zapfenlöchern 28 des nächsten Moduls durch den Gelenkzapfen bzw. -bolzen 38 im Sinn eines Zapfen-Buchsen-Gelenks verbunden. Man erkennt, daß der durch eine Verbindung mit dem Zahn 32 verstärkte Mittel- bzw. Zwischenabschnitt 30 zur Abstützung der Gliedelemente 21 gegen seitliche Kräfte, welche die Glieder voneinander zu trennen versuchen, wie auch gegen auf die Moduln wirkende Verwindungs- oder Biegekräfte dienen, welche im Sinn einer Abscherung der Gelenkzapfen 38 wirken. Zum Antrieb eines derartigen durch Gelenkverbindung einer Vielzahl von Moduln 20 mittels Zapfen 38 gebildeten Gurts oder Bandes kann ein einfaches, in Fig. 5 nur teilweise dargestelltes Antriebskettenrad 40 mit einer Reihe von radialen Zähnen 42 vorgesehen sein. Die zwischen benachbarten Kettenradzähnen 42 liegenden Flächen 44 und 45 sind zum Formeingriff mit den entsprechenden Flächen 34 und 35 der Zähne 32 ausgebildet, d.h. die Flächen 44 und 45 sind zu den Flächen 34 und 35 in dem Sinn inverse Zylindersegmente, als die Flächen 44 und 45 konkav, die Flächen

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34 und 35 jedoch konvex geformt sind. Man erkennt, daß bei Kupplung zweier Moduln 20 miteinander mittels eines Gelenkzapfens 38 die Breite der miteinander verbundenen, kombinierten Moduln wegen der seitlichen Versetzung der Moduln wenigstens um eine Breite eines Gliedelements 21 größer als die Breite eines einzelnen Moduls ist. Die axiale Erstreckung ("Breite") der Antriebszähne 42 an dem Antriebskettenrad 40 soll daher vorzugsweise wenigstens gleich oder größer als die Breite der miteinander gekuppelten Moduln sein.

Die für die Formgebung des Zahns 32 und des mit diesem zusammenwirkenden Kettenzahnrads zugrundegelegten Kurven sind so gewählt , daß ein Abrieb bzw. eine Schleifwirkung zwischen den Zahnstirnflächen und der Kettenzahnradflache beim Ein- bzw. Austritt vermieden und so der Verschleiß weitgehend verringert und ein Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten ermöglicht wird. Wie im einzelnen in Fig. 13 veranschaulicht führt ein Modul, dessen Zahn 32 gerade in Eingriff mit dem Kettenzahnrad 40 gelangt (bzw. aus diesem Eingriff freikommt) eine Gliedverschwenkung um eine seiner Achsen, im gezeigten Beispielsfall um die Achse A, aus. In der Zeichnung sind verschiedene Schwenklagen des Moduls beispielshalber gestrichelt angedeutet. Da jedoch der Krümmungsradius R„ der Zahnfläche 35 kleiner als die kleinste Entfernung D zwischen der Achse A und der Oberfläche 35 ist, und der Krümmungsmittelpunkt dieser Zahnfläche 35 an einer einwärts der Achse A gelegenen Stelle P„ liegt, derart daß die Zahnfläche 35 einen Kreis mit dem Radius D um den Mittelpunkt A nicht zu schneiden vermag, kann die Zahnfläche 35 gegen ein mit entsprechend angepaßter Oberfläche ausgebildetes Kettenzahnrad erst in Berührungseingriff gelangen, sobald der Zahn 32 voll aufsitzt.

Gemäß einer in den Figuren 6 und 7 veranschaulichten besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Modul 20 mit wenigstens einem als Randkantenführung 43 ausgebildeten

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Rand- oder Endelement 21 ausgeführt, dessen Breite am und nahe dem Zahn 32 (d.h. in der Zeichnungsdarstellung am unteren Ende) kleiner als (in der Zeichnungsdarstellung) an der Oberseite ist, derart daß die Randkante des Stirnglieds oder -elements 21 gemäß einem Winkel Alpha (in Fig. 6) abgeschrägt verläuft. Mit derartigen Modulbausteinen gemäß Fig. 6 läßt sich ein Kettenglied-Gurtband in der Weise zusammensetzen, daß jeweils auf ein Modulglied gemäß Fig. 6 ein spiegelbildlich hierzu ausgebildetes Modulglied folgt, derart daß die Führungskante 43 abwechselnd auf der linken bzw. auf der rechten Seite des Gurtbandes liegt. Verbindet man in dieser Weise zueinander spiegelbildliche Modulbausteine abwechselnd mittels Gelenkzapfen 38 zu einem Gurtband, so ergibt sich eine V- bzw. keilförmige Querschnittskonfiguration des Gurtbandes und das so erhaltene Kettenglied-Gurtband weist dann entsprechend auch die Eigenschaften von V- bzw. Keilriemen auf. Zum Antrieb eines derartigen Kettenglied-Gurts mit V-Querschnittskonfiguration kann das Antriebskettenrad ^O aus Fig. 5 in Form einer Kettenrillenscheibe gemäß Fig. 8 ausgebildet sein, wonach das Kettenzahnrad mit den Zähnen k2 als Nabenteil zwischen zwei kreisförmigen Flanschen in Gestalt flacher Konusscheiben¹ §k angeordnet ist. Um die Vorteile von V- bzw. Keilriemen zu erhalten sollte der Konuswinkel der Scheiben ^l\H selbstverständlich dem Verjüngswinkel Alpha des Moduls gemäß Fig. 6 angepaßt sein.

Die erfindungsgemäßen Modulbausteine, wie sie beispielsweise in Fig. 1 veranschaulicht sind, können auch in der Weise zu einem Gurtband zusammengesetzt werden, daß ggf. nur jeder zweite (oder auch nur jeder dritte, vierte usw.) Modulbaustein mit einem Zahn 32 versehen ist, insbesondere bei sehr kleinen Modulbausteinen. Des weiteren kann der Zusammenbau zu einem Gurtband in der Weise erfolgen, daß nicht alle Zähne 32 notwendigerweise in der gleichen radialen Richtung entweder einwärts oder auswärts bezüglich der durch das Gurtband gebildeten

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endlosen Schleife gerichtet sind. Wie beispielsweise in Fig. l'l veranschaulicht, können die Modulbausteine in der Weise zusammengebaut werden, daß die Zähne 32 jeweils abwechselnd in entgegengesetzte radiale Richtung (bezogen auf die durch das Gurtband gebildete Schleife) überstehen. Bei Verwendung mit zwei in entgegengesetzter Drehrichtung rotierenden Antriebskettenzahnrädern iJOA und ^OB (die jeweils entsprechend dem Kettenzahnrad 40 aus Fig. 5 ausgebildet sein können) läßt sich eine serpentinenförmig gewundene Gurtführung verwirklichen, die praktisch keinerlei Schlupf- und Kraftübertragungsverlust aufweist und daher eine sehr genaue Zeitsteuerkette darstellt. Alternativ kann man auch einen Doppelzahn-Modulbaustein gemäß Fig. 12 verwenden; hierbei handelt es Steh um einen Modul nach Art von Fig. 10, der jedoch auf der dem Zahn 32 gegenüberliegenden Seite des Modulbausteins einen zweiten Zahn 32A trägt und aus zwei Zylinderflächen mit Mittelpunktsachsen P_n und P^ besteht .

In Fig. 11 ist veranschaulicht, daß bei genügend großer Gliedkonstante des Moduls (d.h. des Abstands zwischen den Achsen A und B) bezogen auf die Dicke oder Höhe des Modulbausteins, die beiden Flächen 3^ und 35 um eine gemeinsame einzige Achse bei P-. in gleichem Abstand zwischen den Achsen A und B erzeugt sein können. Insgesamt ist ersichtlich, daß der Zahn 32 umso flacher wird, je näher man die Drehachsen für die Erzeugung der Flächen 3^ und 35 an den Mittenpunkt zwfehen A und B rückt (wobei das in Fig. 11 als Zahn 32 gezeigte kreisförmige Segment den Extremfall darstellt); jedoch vergrößert sich hierbei der Zahnabstand (d.h. der Abstand zwischen den Zahn- und den Antriebskettenzahnradflachen je Grad Winkelverschwenkung des Moduls um die Schwenkachse A bzw. B).

Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben, die jedoch selbstverständlich in mannigfachen Einzelheiten abgewandelt werden können, ohne daß hier-

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Claims

Patentansprüche

l.J Modulbaustein für den Zusammenbau von Kettengliedgurten bzw. -bändern, dadurch gekennzeichnet , daß der Modulbaustein folgende Teile aufweist:

- eine erste Reihe oder Gruppe von Gliedenden (22) von im wesentlichen gleicher Breite und solcher Form, daß jeweils jedes Gliedende ein Gelenkzapfenloch (2^l\) umschließt, wobei die Gelenkzapfenlöcher (24) dieser ersten Reihe oder Gruppe von Gliedenden (22) miteinander koaxial längs einer ersten Achse (A) angeordnet sind;

- eine zweite Reihe oder Gruppe von Gliedenden (26) von im wesentlichen gleicher Breite und solcher Form, daß jeweils jedes Gliedende ein Gelenkzapfenloch (28) umschreibt, wobei die Gelenkzapfenlöcher (28) der zweiten Reihe oder Gruppe von Gliedenden (26) miteinander koaxial längs einer zu der ersten Achse (A) parallelen zweiten Achse (B) ausgerichtet sind;

- einen die erste und die zweite Reihe bzw. Gruppe von Gliedenden (22 bzw. 26) miteinander verbindenden und einstückig mit diesen ausgebildeten Zwischen- oder Mittelabschnitt (30), welcher die zueinander parallele Lage der Ausrichtachsen (A,B) der ersten und der zweiten Gelenkzapfenlöcher (2^,28) gewährleistet;

- sowie wenigstens einen von dem Modulbaustein (20) überstehenden und einstückig an diesem angeformten Antriebszahn (32), welcher zwei einander schneidende gleichartige Arbeitsflächen (3^,35) aufweist, die jeweils mit einer zwischen der Krümmung eines Zylindersegments, dessen Zylinderachse (Pl, P2) parallel zu und zwischen den beiden Gelenkzapfenlochachsen (A,B) angeordnet ist und einer Sehne eines derartigen Zylindersegments liegenden Krümmung ausgebildet sind, wobei der Krümmungsradius

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ORIGINAL INSPECTED

(R1,R2) so gewählt ist, daß die Schnittlinie der Arbeitsflächen (3^if>35) des Zahns parallel zu den beiden Gelenkzapfenlochachsen (A,B) und in gleichen Abständen von diesen liegt.
2. Modulbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Arbeitsflächen (3'1,35) des Antriebszahns (32) beide mit einer einem Zylindersegment entsprechenden Krümmung ausgebildet sind.
3. Modulbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylinderachsen (Pl, P2) im wesentlichen in einer durch die beiden Gelenkzapfenlochachsen (A₃B) gebildeten Ebene liegen.
4. Modulbaustein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylinderachsen (Pl,P2) im wesentlichen zwischen den beiden Gelenkzapfenlochachsen (A,B) und in einer Ebene mit diesen liegen.
5. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Krümmungsradien (Rl,R2) kleiner als der kleinste Abstand (D, Fig. 13) zwischen der dem betreffenden Krümmungsmittelpunkt (P2,P1) nächst benachbarten Gelenkzapfenlochachse (A,B) und der betreffenden Arbeitsfläche (3^,35) des Zahns ist, und daß die Zylinderachsen bzw. Krümmungsmittelpunkte (Pl,P2) so liegen, daß ihre jeweilige zugeordnete Zahnoberfläche (35 bzw. 3'0 einen um die jeweils nächst benachbarte Gelenkzapfenlochachse (A bzw. B) gezogenen Kreis mit einem diesem Mindestabstand (D) entsprechenden Radius nicht zu schneiden vermag.
6. Modul nach einem oder mehreren der vorhergehenden An-

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spräche, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebszahn (32, Fig. 9) im Bereich der Schnittlinie zwischen den beiden Arbeitsflächen gemäß einer Zylindersegmentfläche mit zu dieser Schnittlinie paralleler Zylinderachse abgeflacht ist.
7. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebszahn (32) in der Nähe der Schnittlinie der beiden Arbeitsflächen stumpfförmig abgeschnitten ist (bei 37, Fig. 10; 32, Fig. 12 und Fig. 15).
8. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Reihen bzw. Gruppen von Gliedenden (22,26) jeweils die gleiche Anzahl Gliedenden aufweisen.
9. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der jeweils ein Gliedende (22) der ersten Gruppe mit einem entsprechenden Gliedende (26) der zweiten Gruppe verbindende Mittel- bzw. Zwischenabschnitt (30, Fig. 3) einerseits durch eine geradlinige Kante und andererseits am gegenüberliegenden Rand durch eine dem Zahnquerschnitt (32) entsprechende Randkante begrenzt wird.
10. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden · Ansprüche 1 bis 9j dadurch gekennzeichnet , daß der jeweils ein Gliedende (22) der ersten Gliedendgruppe mit einem Gliedende (26) der zweiten Gliedendgruppe verbindende Mittel- oder Zwischenabschnitt (36, Fig. 9) einerseits durch eine gekrümmte Kante und andererseits am gegenüberliegenden Rand durch den Zahnquerschnitt (32) begrenzt wird.

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11. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche₃ dadurch gekennzeichnet , daß der das jeweils äußerste Gliedende (22) der ersten Gliedendgruppe auf der einen Seite des Modulbausteins mit dem entsprechenden äußersten Gliedende (2^) der zweiten Gliedendgruppe verbindende Mittel- bzw. Zwischenabschnitt (43, Fig. 6 und 7) von zwei Kanten begrenzt wird, von welchen eine längs einem Querschnitt des Zahns (32) verläuft und daß dieser Abschnitt abgeschrägt ausgebildet ist, derart daß er an der dem Zahnquerschnitt benachbarten Randkante eine geringere Dicke besitzt.
12. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß er einen zweiten, einstückig angeformten und in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Zahn (32) von dem Modulbaustein überstehenden Antriebszahn (32A, Fig. 12) aufweist.
13· Modulbaustein nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Antriebszahn zwei im wesentlichen in gleicher Weise wie die Arbeitsflächen des ersten Zahns ausgebildete Arbeitsflächen aufweist.
14. Modulbaustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Krümmungsradien der beiden Arbeitsflächen des Zahns einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt auf einer gemeinsamen Zylinderachse (P,) aufweisen.

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15. Aus Modulbausteinen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zusammengesetzter Kettengliedgurt bzw. -band, dadurch gekennzeichnet , daß mit Ausnahme der jeweils an den Außenseiten des Gurts befind-

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lichen einzelnen Glieder jeweils jedes Gliedende einer der beiden Gliedendgruppen (22,26) jedes Modulbausteins zwischen und im wesentlichen in Berührung mit Gliedenden einer der Gliedendgruppen des benachbarten Moduls angeordnet sind und daß die mit ihren Gliedendgruppen verketteten Modulbausteine mittels durch die Zapfenlöcher (24 bzw. 28) ragender Verbindungsmittel (38) gelenkig miteinander verbunden sind.
l6. Kettengliedgurt bzw. -band nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß sämtliche Antriebszähne (32, Fig. 5) an dem Gurt bzw. Band in der gleichen Richtung, bezogen auf die Gurtebene, überstehen.
17· Gurt bzw. Band nach Anspruch 15 > dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Reihe von Antriebszahnen (32) von dem Gurt in einer ersten Richtung, bezogen auf die Gurtebene, und eine zweite Reihe von Antriebszähnen in der entgegengesetzten Richtung von dem Gurt überstehen (Fig.
18. Gurt bzw. Band nach Anspruch 17 > dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebszähne (32, Fig. 14) aufeinanderfolgender Modulbausteine jeweils abwechselnd in der einen bzw. in der entgegengesetzten Richtung überstehen (Fig. 14).
19. Gurt bzw. Band nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18 unter Verwendung von Modulbausteinen gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen Modulbausteine wenigstens auf einer Seite abgeschrägt sind, derart daß sich ein V- bzw. keilförmiger Gurtquerschnitt ergibt.

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20. Antriebsaggregat für ein(en) Kettengliedgurt bzw. -band, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, aus gelenkig miteinander verbundenen Modulbausteinen, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Modulbausteine jeweils einen von dem Modul überstehenden angeformten Antriebszahnbereich aufweisen, welcher zwei konvexe Flächen in Form von Zylindersegmenten von gleichem Krümmungsradius besitzen, deren Zylinderachsen parallel zueinander und zwischen den Schwenkachsen des Modulbausteins verlaufen und wobei die Krümmungsradien der Zylindersegmentflächen so gewählt sind, daß die Schnittlinie der beiden Flächen parallel zu und in gleichen Abständen von den Schwenkachsen verläuft, dadurch gekennzeichnet , daß das Antriebsaggregat ein Kettenzahnrad ('10, Fig. 5; 'JOA, 'JOB, Fig. l'l) aufweist, an welchem die einander zugewandten Flächen benachbarter Zähne in Form von zwei konkaven Zylindersegmentflächen von gleichem Krümmungsradius wie die Zylindersegmentflächen der Antriebszähne der Modulbausteine ausgebildet sind.
21. Antriebsaggregat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß das Kettenzahnrad ('iO,'J2, Fig. 8) die Nabe einer V-Rillenrolle bildet (Fig. 8).

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