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Kettenzug-Antrieb
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Die Erfindung betrifft einen Kettenzug-Antrieb mit einem Antriebsmotor,
einem Untersetzungsgetriebe, einem auf dessen Abtriebswelle angeordneten Taschenkettenrad
und einer dieses umgebenden Kettenführung für die das Taschenkettenrad umschlingende
Kette, wobei die vorgenannten Teile von einem Gehäuse umschlossen sind, durch das
die Kette nach außen geführt ist.
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Solche Kettenzug-Antriebe werden vornehmlich als Hubantriebe verwendet.
Das Taschenkettenrad und die Kettenführung sind hierbei in festigkeitsmäßiger Hinsicht
und wegen des erheblichen Verschleisses besonderen Beanspruchungen ausgesetzt.
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Auch wirft die Fertigung des Taschenkettenrades Probleme auf, da die
um jeweils 900 Grad versetzten Kettenglieder in den Taschen bzw. Stegen des Taschenkettenrades
einwandfrei gelagert und geführt sein müssen, um die Zugkräfte übertragen zu können
und einen möglichst geräuscharmen Lauf sicherzustellen.
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Die Ausformungen des Taschenkettenrades müssen deshalb der Form der
Kette so gut als möglich angepaßt sein.
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Es sind Taschenkettenräder bekannt, die aus zwei scheibenartigen Schmiedestücken
zusammengesetzt sind. Jede Scheibe weist dabei je ein halbes Kettenlager auf. Als
Werkstoff wird im allgemeinen ein verschleiß-und hochfester Cr-Mo-Stahl verwendet.
Dies zweiteilige Taschenkettenrad wird auf einer gesondert gefertigten Welle mit
Vielkeilprofil aufgezogen. Aufgrund
der guten Festigkeit kann für
das Taschenkettenrad ein relativ kleiner Durchmesser gewählt werden, sodaß man im
allgemeinen mit zwei Untersetzungsstufen in dem vorgeschalteten Getriebe auskommt.
Die das Taschenkettenrad aufnehmende Abtriebswelle besteht in aller Regel aus vergütetem
Stahl. Diese Konstruktion ist zwar in funktionstechnischer Hinsicht zufriedenstellend,
jedoch treten am Übergang zwischen Taschenkettenrad und Welle Kerbwirkungen auf.
Darüber hinaus muß das Vielkeilprofil von Welle und Taschenkettenrad sehr genau
aufeinander abgestimmt werden. Schließlich sind auch die Fertigungskosten für die
beiden Schmiedeteile und die Kosten für ihre Montage beachtlich.
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Es ist weiterhin bekannt, das Taschenkettenrad einstückig aus Grauguß
zu fertigen und wiederum auf einer gesondert gefertigten Welle aufzuziehen. Wegen
der geringen Festigkeit. von Grauguß muß das Taschenkettenrad einen entspfchend
vergrößerten Durchmesser aufweisen. Dies erfordert bei gleicher Hubgeschwlndigkeit
gegenüber dem vorgenannten Antrieb in aller Regel eine dritte Untersetzungsstufe
oder aber eine aufwendigere Motorgestaltung, wodurch die Kosten der Konstruktion
steigen. Wegen des größeren Durchmessers des Taschenkettenrades wird ferner einerseits
die Baugröße ungünstig beeinflußt, andererseits die Kette einem stärkeren Verschleiß
ausgesetzt, da sie eine größere Anzahl von Taschen durchlaufen muß.
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Schließlich ist es bekannt, das Taschenkettenrad im Wege spanender
Bearbeitung einteilig oder zweiteilig herzustellen.
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Hierbei ist man jedoch einerseits hinsichtlich des Werkstoffes eingeschränkt,
andererseits bereitet die Einhaltung der erforderlichen Toleranzen bei der verwickelten
Formgebung der Taschen Schwierigkeiten. Es müssen hierfür kompliziert ausgebildete
Formfräser eingesetzt werden.
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Weitere Probleme ergeben sich im Zusammenhang mit der Kettenführung.
Diese besteht im allgemeinen aus einem das Taschenkettenrad
oberseitig
und seitlich umgebenden Führungsring, je einer daran anschließenden Führungshülse
mit kreuzförmig angeordneten Führungsnuten für die Kette und zwei in das Taschenkettenrad
eingreifenden, die Kette in die Führungshülse ablenkenden Abweisernasen. Da einerseits
der Führungsring die Kette umfassen muß, andererseits die Abweisernasen in das Taschenkettenrad
eingreifen, ist eine axiale Montage nicht ohne weiters möglich. Bisher ist die Kettenführung
entweder direkt im Graugußgehause des Antriebs vorgesehen, wobei diese Kettenführung
aus Montagegründen in einer Radialebene geteilt sein muß. Eine solche Kettenführung
hat sich wegen ihrer geringen Verschleißfestigkeit nicht bewährt. Man verwendet
deshalb in aller Regel gesonderte Kettenführungen aus verschleißfesterem Werkstoff.
Auch hierbei müssen aus Montagegründen der Führungsring und die Führungshülsen entweder
in einer Radialebene geteilt sein oder müssen Führungsring und Führungshülsen getrennte
Bauteile sein, die nach der Montage zusammengeschoben und verbunden werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Hauptproblem bei Kettenzügen,
nämlich die optimale Abstimmung von Kette, Taschenkettenrad, Kettenführung und Welle
in festigkeits- und kostenmäßiger Hinsicht einer befriedigenden Lösung zuzuführen.
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Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung dadurch
gelöst, daß die Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes und das Taschenkettenrad
als einstückiges Gußstück aus gehärtetem Feinguß, z.B. 16MnCr5, ausgebildet sind.
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Feinguß zeichnet sich durch gute Festigkeitswerte und - in gehärtetem
Zustand - durch gute Verschleißfestigkeit aus. Ferner läßt sich Feinguß sehr präzise
herstellen, sodaß - mit Ausnahme von Schleifarbeiten - keine nachträgliche spanabhebende
Bearbeitung erforderlich ist. Durch die einstückige Ausbildung des Taschenkettenrades
mit der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes entfallen hinsichtlich dieser beiden
Teile jegliche Montagekosten. Durch entsprechende Übergangsradien zwischen
Welle
und Taschenkettenrad werden auch die bisher nachteiligen Kerbwirkungen vermieden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Taschenkettenrad
an seinem Umfang wenigstens zwei radiale Ausnehmungen auf derart, daß der zwischen
den Ausnehmungen an dem Taschenkettenrad verbleibende Vorsprung zwischen die Abweisernasen
der Kettenführung hindurchgreifen kann.
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Mit dieser Ausführungsform wird der wesentliche Vorteil erreicht,
daß trotz einstückiger Ausbildung des Taschenkettenrades eine axiale Montage desselben
möglich ist, indem das Taschenkettenrad während der Montage in eine solche Drechlage
gebracht wird, daß der zwischen den Ausnehmungen vorhandene Vorsprung gerade zwischen
den Abweisernasen liegt, so daß nach Auflage der Kette auf das Taschenkettenrad
die Kettenführung übergeschoben werden kann.
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Die vorgenannte Ausführungsform ermöglicht es weiterhin, daß gemäß
einem zweiten Teilmerkmal der Erfindung auch der Führungsring und die Führungshülsen
der Kettenführung als einstückiges Gußteil aus gehärtetem Feinguß, z.B. 16MnCr5,
ausgebildet sind.
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Auch im Umfang der Kettenführung können also durch die Erfindung die
günstigen Festigkeitseigenschaften von Feinguß ausgenutzt werden. Ferner entfallen
auch hinsichtlich der Kettenführung die bisher notwendigen zwei Teile und damit
die entsprechenden Vorkehrungen und Kosten für deren Montage.
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Schließlich können gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
die Führungshülsen der Kettenführung durch einen mit ihnen einstückigen Steg verbunden
sein, an welchem die Abweisernasen angeformt sind.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels beschrieben.
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In der Zeichnung zeigen : Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
eines Kettenzug-Antriebs; Figur 2 eine Stirnansicht des Taschenkettenrades und der
Kettenführung; Figur 3 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht auf den
Umfang des Taschenkettenrades; Figur 4 eine Ansicht auf die Führungshülse der Kettenführung
von unten; Der in Figur 1 gezeigte Kettenzug-Antrieb besteht aus einem Motor 1 herkömmlicher
Bauart, und einem Untersetzungsgetriebe 2 - beim gezeigten Ausführungsbeispiel ein
Stirnradgetriebe -dessen eines Rad 3 mit einer Verzahnung auf der Motorwelle kämmt
und dessen zweites Rad 4 auf die Abtriebswelle 5 des Getriebes aufgesetzt ist.
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Ferner weist der Kettenzug-Antrieb ein Taschenkettenrad 6 auf, das
von einer Kette 7 teilweise umschlungen ist, die ihrerseits von der Kettenführung
8 umgeben ist.
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Wie aus Figur 3 ersichtlich, sind das Taschenkettenrad 6 und die Abtriebswelle
5 des Untersetzungsgetriebes als einstückiges Gußteil aus Feinguß ausgebildet. Das
Taschenkettenrad weist entsprechend der Kettenteilung Taschen 9 auf, die in ihrer
Draufsicht dem Umriß des einzelnen Kettengliedes angepaßt sind und die jeweils in
Umfangsrichtung liegenden Kettenglieder aufnehmen. Die Taschen 9 sind durch Nuten
10 miteinander verbunden, die dem Durchmesser der Kettenglieder angepaßt sind und
den innen liegenden Teil der in einer Radialebene stehenden Kettenglieder aufnehmen.
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Die Kettenführung 8 besteht aus einem Führungsring 11, der die Kette
in ihrem das Taschenkettenrad umschlingenden Beetch außenseitig mit geringem Abstand
umgibt, und aus zwei Führunashülsen
12, die, wie aus Figur 4 ersichtlich
ist, mit kreuzförmigen Führungsnuten 13 versehen sind. Der Führungsring 11 und die
Führungshülsen 12 sind gleichfalls als einstückiges Gußteil aus Feinguß hergestellt.
Die innere Führungsfläche des Führungsrings 11 geht in die äußere Führungsfläche
der kreuzförmigen Führungsnuten 13 über.
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Unmittelbar an den Führungshülsen bzw. an einem diese verbindenden
Steg sind Abweisernasen 14 einstückig an der Kettenführung angeformt. Diese Abweisernasen
greifen in die Taschen 9 bzw. 10 des Taschenkettenrades 6 ein und sorgen für einen
sauberen Auslauf der Kette in beiden Drehrichtungen.
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Wie Figur 1 zeigt, umschließt das Gehäuse des Untersetæungsgetriebes
2 auch die Abtriebswelle 5 mit dem Taschenkettenrad 6.
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Zur Montage derselben weist das Gehäuse eine Öffnuno 15 auf, die von
einem Deckel 18 verschlossen ist. Die Abtriebswelle 5 mit dem Taschenkettenrad 6
wird bei der Montage durch diese Öffnung eingeführt. Anschließend wird die Kettenführung
8 über die Abtriebswelle bzw. das Taschenkettenrad axial aufgeschoben.
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Da hierbei normalerweise die Abweisernasen 14 im Wege wären, ist das
Taschenkettenrad, wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, an seinem Umfang mit
radialen Ausnehmungen 16 versehen, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
Die zwischen den Ausnehmungen befindlichen Vorsprünge 17 sind so bemessen, daß sie
zwischen die Abweisertaschen 14 hindurchgreifen können. Die Montage erfolgt also
bei Betrachtung der Figur 2 in einer Lage, bei der das Taschenkettenrad 6 gegenüber
der gezeigten Stellung um etwa 450 Grad verdreht ist.
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