DE2856099B1

DE2856099B1 - Kettenrad mit Kettentaschen

Info

Publication number: DE2856099B1
Application number: DE2856099A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1978-12-23
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1980-04-30
Also published as: FR2444861A1; US4343614A; FR2444861B1; PL220527A1; GB2038445A; PL118523B1; GB2038445B; ZA796992B

Description

Die Erfindung betrifft ein Kettenrad mit Kettentasehen zur Aufnahme der Glieder einer Rundstahlgliederkette, die zwischen den Flanken von jeweils vier benachbarten Zähnen gebildet ist, wobei die Zahnflanken mit einer Schräge zur Kettenlaufrichtung angestellt sind, die theoretische Berührungspunkte mit großer Sicherheitsdistanz vom Rillenrand, beispielsweise in ihren Mitten ergeben, und in ihrem oberen Bereich in erster Näherung ebene Flächen sowie im Taschengrund in erster Näherung sich daran anschließende zylindermantelförmige Flächen besitzen.

Bei Kettentaschen herkömmlicher Antriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 (Prospekt KFF 0456 401 der Klöckner-Ferromatik GmbH bzw. Zeitschrift »Fördern und Heben« 23 (1973) Nr. 4, Seiten 197 bis 200) stellen die Zahnflanken eine zweifach gekrümmte Fläche dar. Die Krümmung dieser Fläche ist so ausgebildet, daß das Kettenglied sich in den Zahnflanken kalottenartig einlegen kann. Hierbei soll die zweifach gekrümmte Fläche eine Kontaktfläche für das Kettenglied darstellen, und zwar derart, daß das Kettenglied die Kontaktfläche insgesamt berührt und somit zu einer möglichst günstigen Verteilung der Kräfte beiträgt. Diese Funktionsvorstellung mit dem Ziel eines störungsfreien Betriebsablaufs konnte jedoch noch nicht erreicht werden, da ein einwandfreies Zusammenspiel von Kette und Kettentasche nicht gegeben ist. Zum Beispiel ist der Wirkungsgrad der gesamten Anlage derart ungünstig, daß nach zur Zeit vorliegenden Meßergebnissen nur 55 bis 75% der Antriebsleistung in das Kettenband gelangen. Das ungünstige Zusammenspiel zwischen Kette und Kettentasche ist zum einen darauf zurückzuführen, daß die Form der Rundstahlkette insbesondere im Bogenbereich und in der Teilung durch die verschiedenen Einflußfaktoren von Material und Fertigung derart schwankend und unterschiedlich ist, daß eine optimale Kontaktfläche zwischen den Rundungen der horizontalen Kettenglieder und den Kettentaschenzahnflanken nicht erreicht werden kann, so daß die horizontalen Kettenglieder über der Rillenbreite der Radtaschen punktartig unter besonders hoher Pressung (Hertz'scher Pressung) zur Anlage kommen und nicht die Möglichkeit haben, sich kalottenartig in die Zahnflanken einzuschmiegen. Das führt dazu, daß an den Kettengliedern der besonders gefährliche Verschleiß in Form des sogenannten Entenbürzels entsteht, der die Dauerfestigkeit der Kette wesentlich verringert und somit Ausfallzeiten mit großen Erlöseinbußen verursachen kann.

Zum anderen rührt das ungünstige Zusammenspiel zwischen Kette und Kettenrad daher, daß aufgrund der Teilungstoleranzen des Kettenrades und der Kette im allgemeinen nur ein einziges Kettenglied die Kraftübertragung bewirkt

Entsprechendes gilt von einem anderen bekannten Kettenrad (DE-GM 16 81958), bei dem der Krümmungshalbmesser gleich dem Kettenhalbmesser sein soll. Auch hierfür gilt, daß eine optimale Kontaktfläche zwischen der Rundung des horizontalen Kettengliedes und den Kettentaschenzahnflanken nicht erreicht werden kann, so daß es auch hier zu der vorstehend beschriebenen besonders hohen Pressung kommt.

In der nicht zum Stand der Technik gehörenden DE-AS 27 35 792 ist ein Kettenrad der einleitend genannten Art beschrieben, bei dem die Krümmungsradien der zylindermantelförmigen Flächen etwa gleich der halben Kettenstahldicke sind.

Die Ketten werden absichtlich zu kurz hergestellt und dann auf die gewünschte Länge gereckt. Dabei entstehen bei den Kettengliedern Abweichungen vom Kreisbogen; es entstehen die sogenannten »Spitzbögen«.

Auf dem hier in Rede stehenden technischen Gebiet kommt es nicht auf die Schmiegung der Kette in den Kettenzähnen allein an, sondern gleichzeitig auch auf die Lage des Berührungspunktes zwischen dem Kettenglied und den Zahnflanken.

Es ist nicht nur wichtig, wie das Kettenglied die Zahnflanken berührt, sondern auch wo die Berührung erfolgt und daß viele Kettenglieder an der Kraftübertragung ins Kettenrad teilnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine definierte Abstützung der Kettenglieder unabhängig von den Toleranzabweichungen der Kettenrundungen und der Kettenteilung zu erreichen, so daß der Verschleiß von Kette und Kettenrad zur Steigerung der Dauerfestigkeit der Kette reduziert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Krümmungsradien der zylindermantelförmigen Flächen größer als die halbe Kettenstahldicke sind. Vorteilhafterweise sind die Krümmungsradien der zylindermantelförmigen Flächen erheblich größer als die halbe Kettenstahldicke. Hierbei empfiehlt es sich, die Krümmungsradien etwa 20 bis 80% insbesondere 25 bis 75% größer als die halbe Kettenstahldicke zu halten.

Auf diese Weise gelangt man zu einem Kettenrad der einleitend genannten Art, das die vorerwähnte Aufgabe voll erfüllt. Hinzu kommt, daß das Kettenglied wegen der vergleichsweise weit abstehenden Kanten und Ecken der Zähne nicht mehr gegen diese Kanten und Ecken zur Anlage kommt und demzufolge auch nicht die bisher beobachteten punktförmigen Anlagen des horizontalen Kettengliedes gegen Kanten und Ecken und die damit verbundenen sehr hohen Pressungen eintreten können. Die von zwei gegenüberliegenden Flächen gebildeter, öffnungswinkel sind dabei so

bemessen, daß eine große Sicherheitsdistanz vom Rillenrand gegeben ist Hierbei liegen die Berührungspunkte des Kettengliedes mit den Mitnehirerzähnen in etwa in den Mitten der zylindermantelförmigen Flächen. Die Lage des horizontalen Kettengliedes im schengrund ist exakt und unabhängig von in der Kette wirkenden Kräften definiert

Die Flächen der Zahnflanken können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung abweichend von einer exakt ebenen Fläche schwach gekrümmt sein, wobei die ι ο Krümmung der Zahnflanken im Verlauf des öffnungswinkels λ oder auch senkrecht dazu konvex, konkav oder kombiniert konvex und konkav sein kann.

Durch den aufgrund der Erfindung eintretenden Toleranzausgleich bezüglich der Kettenteilung ist sichergestellt daß alle in dem Kettenrad liegenden horizontalen Kettenglieder die Kraftübertragung bewirken, und zwar dadurch, daß sich Kettenglieder mit unterschiedlicher Teilung in unterschiedlicher Höhe an den zugeordneten Zähnen abstützen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Kette mit Kettentaschen,

F i g. 2 eine Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich auf ein Kettenrad, teilweise im Schnitt längs der Linie H-II der F i g. 3,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-111 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 2 und

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der F i g. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Kette besteht aus den Mitnahmerzähnen 6, 7, 23, 22 und den jeweils gegenüberliegenden Mitnehmerzähnen 9, 10, 8, 24, wobei zwischen zwei jeweils gegenüberliegenden Mitnehmerzähnen eine Rille 2 zur Aufnahme der Zwischenglieder vorgesehen ist. Zwischen vier gegenüberliegenden Zähnen 6,7,9,10 sind die Kettentaschen 15 zur Aufnahme der Kettenglieder 16 gebildet

Das in den F i g. 2 bis 5 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Kettenrad 1 dient zum Antrieb und/oder zur Umlenkung des nicht näher dargestellten Kettenbandes eines Kratzförderers um die ebenfalls nicht näher dargestellte Kettenradwelle einer Umkehre. Außerdem werden derartige Kettenräder auch bei Hobelantrieben, Ankerwinden, Kettenzugvorrichtungen und dergleichen benutzt

In der Mitte des Kettenrades ist eine umlaufende Rille 2 zur Aufnahme der Zwischenglieder 3 und 4. Zu beiden Seiten der Rille 2 sind auf dem Umfang des Kettenrades 1 gleichmäßig verteilt mehrere Mitnehmerzähne 5, 6, 7 und 8 angeordnet (Fig.2). Jeweils vier benachbarte Zähne 6,7,9 und 10 bilden zwischen ihren Zahnflanken 11, 12, 13 und 14 die Radtasche 15 zur Aufnahme des Kettengliedes 16 (F i g. 3).

Die Zahnflanken 11, 12, 13 und 14 besitzen in ihrem oberen Bereich 17 Flächen, die schräg zur Kettenlaufrichtung angestellt sind. Im Taschengrund 18 bilden die Zahnflanken 11, 12, 13 und 14 zylindermantelförmige Flächen, deren Krümmungsradien erheblich größer sind als die Kettendrahtdicke. Sie sind insbesondere 25 bis 75% größer als die Kettendrahtdicke.

Der Öffnungswinkel zwischen zwei auf beiden Seiten der Rille 2 sich gegenüberliegenden Flächen liegt größenordnungsmäßig bei 90°. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel (vgl. insbesondere Fig.3) hat der öffnungswinkel oc eine Größe von 84°.

Die Flächen der Zahnflanken 11,12,13 und 14 müssen nicht unbedingt eben oder zumindest in erster Näherung eben sein, vielmehr ist es auch möglich, daß diese Flächen gekrümmt sind. Dabei kann in in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise die Krümmung konvex, konkav oder kombiniert konvex und konkav sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kettenrad mit Kettentaschen zur Aufnahme der Glieder einer Rundstahlgliederkette, die zwischen den Flanken von jeweils vier benachbarten Zähnen gebildet ist, wobei die Zahnflanken mit einer Schräge zur Kettenlaufrichtung angestellt sind, die theoretische Berührungspunkte mit großer Sicherheitsdistanz vom Rillenrand, beispielsweise in ihren Mitten ergeben, und in ihrem oberen Bereich in erster Näherung ebene Flächen sowie im Taschengrund in erster Näherung sich daran anschließende zylindermantelförmige Flächen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der zylindermantelförmigen Flächen größer als die >5 halbe Kettenstahldicke fc/Jsind.

2. Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der zylindermantelförmigen Flächen erheblich größer als die halbe Kettenstahldicke (d) sind.

3. Kettenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der zylindermantelförmigen Flächen etwa 20 bis 80%, insbesondere 25 bis 75% größer als die halbe Kettenstahldicke (<# sind.