DE3121835C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelgelenk-Gliederkette gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Kugelgelenk-Gliederkette dieser Art ist aus der bri­ tischen Patentschrift 9 80 302 bekannt. Sie wird dort als Zugkette für Lastförderhaken verwendet, die mittels Rollen an Schienen geführt sind. Für die Verbindung der Lastförder­ haken mit den Kettengliedern sind zwei mit einen Ring verbundene Lagerschalen vorgesehen, zwischen denen der den Kugelgelenkkörper mit der Kugelpfanne ver­ bindende Schaft der Kettenglieder eingespannt ist. Trotz dieser zusätzlichen Verbindung der beiden Hälften der Kettenglieder ist zwischen denselben noch ein Keil einge­ setzt, der in eine Ausnehmung der einen bzw. der anderen Hälfte eingreift, um dieselben gegen axiale Verschiebung abzusichern. Zu dem gleichen Zweck ist zusätzlich noch an dem Schaft der Kettenglieder eine Schulter vorgesehen, die von den erwähnten Lagerschalen auch seitlich umfaßt wird, so daß diese die Hälften der Kettenglieder nicht nur in radialer Richtung, sondern auch in axialer Richtung fest­ halten. All diese Vorkehrungen zeigen, daß es außer­ ordentlich schwierig ist, die geometrisch korrekte Form des Kugelgelenkkörpers bzw. der Gegenfläche der Kugel­ gelenkpfanne überhaupt, insbesondere aber auch unter allen Betriebsumständen sicherzustellen, wenn die Kettenglieder in einer Axialebene in zwei Hälften geteilt sind, die nicht nur zusammengehalten, sondern auch gegen eine relative Be­ wegung in ihrer Berührungsebene gehalten werden müssen. Zu beachten ist dabei, daß die bekannte Gliederkette nur für die Übertragung von Zugkräften vorgesehen ist, wobei die Kugelgelenkkörper und die sie umschließenden Kugelpfannen sich gegenseitig zentrieren, da die Kette stets gestreckt ist. Bei Schubkräften hingegen - wobei die Kette in einem Kanal oder dergleichen geführt werden müßte - entsteht die Tendenz zum Ausknicken benachbarter Kettenglieder, wobei Kräfte wirksam werden, die individuell auf die Hälften der Kettenglieder wirken und die Gefahr einer Relativver­ schiebung zwischen denselben hervorrufen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine auf Zug und Druck belastbare Kugelgelenk- Gliederkette zu schaffen, deren Glieder in axialer Richtung geteilt sind und deren identische Glieder­ hälften mit einfachen Mitteln miteinander verbunden werden können, wobei zudem die Wirkung der Einstückig­ keit jedes Kettengliedes verstärkt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils von Anspruch 1. Erfindungsgemäß ist also zusätzlich ein zweiter Haltering vorhanden, der von der Seite des innenliegenden, abgestuften Kugelge­ lenks des Kettengliedes aufgebracht wird und somit die radiale und axiale Haltekraft, d. h. die Wirkung der Einstückigkeit wesentlich verstärkt. Zur Aufbringung dieses zweiten Ringes, der symmetrisch zum Äquator der außenliegenden Kalotte der Kugelpfanne liegt, ist vor­ gesehen, daß der Außendurchmesser der ringförmigen La­ gerfläche geringfügig kleiner ist als der Innendurch­ messer des Halterings.

Trotz der Teilung der Kettenglieder in einer Axialebe­ ne besitzt die erfindungsgemäße Kette also Eigenschaf­ ten, die sie haben würde, wenn die Kettenglieder ein­ stückig wären und der Kugelgelenkkörper in der Kugel­ pfanne des benachbarten Kettengliedes zur Entstehung käme. Zur Hauptsache ergibt sich dies aus dem Umstand, daß die Halteringe die beiden Hälften der Kettenglie­ der nicht nur wie eine Umreifung radial zusamenhal­ ten, sondern jede Verschiebung derselben in ihrer Be­ rührungsebene sich gegenseitig unterstützend und er­ gänzend verhindern. So würden sich z. B. die Halterin­ ge einer axialen Verschiebung widersetzen, ähnlich wie dies bei Sperren der Fall ist, bei denen auch schon die geringste Reibkraft eine unmittelbare Erhöhung der zu der Reibkraft senkrechten Anpreßkraft hervorruft. Die Verbindung durch die Halteringe wirkt zudem nicht nur auf die Kugelpfanne, sondern auch auf den entfernt liegenden Kugelgelenkkörper des gleichen Gliedes, so daß die geometrisch korrekte Kugelform gewährleistet ist, ohne daß dazu - wie bei der eingangs erwähnten bekannten Kette - die Gelenkpfanne des benachbarten Gliedes beitragen müßte.

Infolge der Absetzung besitzt der Kugelgelenkkörper konzentrische kugelige Lagerflächen mit verschiedenen Krümmungsradien, wobei die Lagerfläche mit dem kleineren Krümmungsradius, d. h. die etwa halbkugelförmige Absetzung der Lagerfläche mit dem größeren Krümmungsradius in Rich­ tung auf das benachbarte Glied vorgelagert ist. Im Rahmen dieser Ausbildung besitzt die vorliegende Ausführung eine gewisse Ähnlichkeit mit einer Kugelgelenk-Gliederkette, wie sie z. B. aus der DE-AS 22 20 259 bekanntgeworden ist. Bei der bekannten Kette, die ebenfalls im Schubbetrieb ver­ wendet werden kann, geht es allerdings darum, die radialen Abmessungen der Kugelgelenke zu vermindern und gleichzeitig die in einem Führungsrohr auf die Kette wirkenden Reibungs­ kräfte zu verringern. Um dies zu erreichen, sitzt die halb­ kugelförmige Lagerfläche am Ende eines schlanken, sich kegel­ förmig zu der Lagerfläche mit dem größeren Radius erweitern­ den Fortsatzes, der zugleich zum Spreizen der durch Schlitze in Segmente unterteilten Kugelpfanne dient, wobei dort die in dieser Weise eigentlich konisch ausgebildeten Kugelgelenk­ körper in die Kugelpfanne bei gleichzeitigem Aufweiten der­ selben eingesteckt werden können. Bemerkenswert dabei ist, daß bei der bekannten Kette die Kettenglieder zwar in Längs­ richtung laufende Schlitze aufweisen, dabei jedoch nicht in zwei voneinander unabhängige Hälften unterteilt sind, so daß die durch die Schlitze voneinander getrennten Segmente der Kettenglieder miteinander einstückig zusammenhängen und dementsprechend nur radial voneinander bewegt werden können, im übrigen aber keine Bewegungsfreiheit haben. Diese Ein­ stückigkeit wurde offensichtlich als unumgänglich für die zwingend notwendige Einhaltung der geometrisch korrekten Form der Lagerflächen erachtet und insbesondere bemerkens­ wert ist dabei, daß die für den Schubbetrieb vorgesehene Lagerfläche des Kugelgelenkkörpers ungeschlitzt gehalten war. Demgegenüber sind - wie erwähnt- bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung die beiden Hälften der in einer Axial­ ebene geteilten Kettenglieder so miteinander verbunden, daß sie die Eigenschaften eines aus einem Guß bestehenden Kettengliedes aufweisen, und zwar auch im Bereiche des ab­ gesetzten Kugelgelenkkörpers, obwohl die Halteringe nur im Bereich der Kugelpfanne vorgesehen sind. Anders gesagt bedeutet dies, daß die Kugelpfanne in bezug auf den darin gelagerten Kugelgelenkkörper keine Haltefunktion hat. So kann z. B. eine solche Kette ohne weiteres als eine Art Schubstange verwendet werden, wobei der Kugelgelenkkörper des vordersten Kettengliedes direkt an dem geschobenen Gegenstand, z. B. an einem Maschinenteil angreifen kann. Selbst wenn dabei der Angriffspunkt zwischen diesem Ma­ schinenteil und dem vordersten Kettenglied sich verändert, zufolge Ungenauigkeit oder Drehung der Kette und/oder des Maschinenteiles, so daß die Schubkräfte im wesentlichen nur auf die eine Hälfte des vordersten Kettengliedes wirken, hat dies keine Konsequenzen, denn die Kettenglieder haben die Eigenschaft einer aus einem einzigen Stück bestehenden Ausführung.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 und 2 je eine Variante einer Kette, die in einem Rohr geführt ist und

Fig. 3 eine Einzelheit im größerem Maß­ stab der Variante gemäß Fig. 2.

Die gesamthaft mit 1 bezeichneten Kettenglieder sind in einer Axialebene in zwei Hälften 11 und 12 unterteilt, die miteinander durch gesamthaft mit 2 bezeichnete Ringverbin­ dungen gekoppelt sind. Die Ringverbindungen 2 besitzen je einen Haltering 3, der je an einer Stirnseite einer Ring­ schulter 4 anliegt und dabei zwischen dieser Ringschulter 4 und je einem Sprengring 5 eingespannt ist. Zu diesem Zweck greifen die Sprengringe 5 in Rillen 6 ein. Die Halte­ ringe 3 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei sie eine radiale Ringfläche 7 der Kettenglieder satt um­ schließen. Bei dieser Ausbildung weisen also die Halteringe zwei ebene Stirnflächen auf, die als axiale Stützflächen wirken können sowie eine hohlzylindrische radial wirksame Haltefläche. Auch die Sprengringe besitzen einen rechteckigen Querschnitt. Wie anhand des linksseitigen Kettengliedes zu erkennen ist, sind die beiden Hälften 11 und 12 der Ketten­ glieder 1 durch die Ringverbindungen 2 und nur durch diese Ringverbindungen zu einem Ganzen verbunden, so daß es nicht notwendig ist, die beiden Hälften des gesamthaft mit 8 be­ zeichneten Kugelgelenkkörpers auf irgendeine Weise, geschweige denn mit Hilfe der Gelenkpfanne zusammenzuhalten.

Wie eingangs dargelegt, besitzt der Kugelgelenkkörper 8 der Kettenglieder eine etwa halbkugelförmige Absetzung 82 und eine ringförmige Lagerfläche 81, deren Krümmung durch den ursprünglichen Radius bestimmt ist. Die gesamthaft mit 9 bezeichneten Kugelgelenkpfannen weisen entsprechende Gegen­ lagerflächen 91 und 92 auf. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Halteringe 3 bzw. Sprengringe 5 der Ringverbindun­ gen 2 je im Bereiche der Lagerflächen 81-82 bzw. Gegenlager­ flächen 81-92 angeordnet sind. Die in diesen Bereichen ent­ stehende Spreizwirkung wird dabei direkt in die betreffende Ringverbindungen übergeleitet und dort vollkommen neutrali­ siert. Eine allfällige Beeinträchtigung der geometrisch korrekten Form der Kugelgelenkpfanne wird dabei ausgeschlos­ sen. In diesem Zusammenhang gewährleisten allerdings die Ringverbindungen - wie bereits erwähnt - auch die geometrisch korrekte Form der Kugelgelenkkörper, namentlich der beiden unterschiedlich gekrümmten Lagerflächen derselben. Das gleiche gilt selbstverständlich auch für die Ringschulter bzw. für die an der Außenfläche derselben vorgesehene bom­ bierte Führungsfläche 13, die bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel in einem Führungsrohr 14 geführt wird. Dabei kann das für das einwandfreie Arbeiten der Kette un­ erläßliche minimale Spiel korrekt eingehalten werden, genau so, wie wenn die Kettenglieder aus einem Stück bestehen würden. Die Bedeutung dieses Umstandes ist besonders klar zu erkennen, wenn man sich vor Augen hält, daß die Zeichnung im Vergleich zu den meisten praktischen Anwendungsfällen eine starke Vergrößerung darstellt. Tatsächlich können erhebliche Antriebskräfte oder Betätigungskräfte im umlaufenden oder hin- und hergehenden Betrieb bei wesentlich kleineren ra­ dialen Abmessungen der Kettenglieder übertragen werden. Da­ bei haben sich insbesondere Ausführungen aus durch Spritz­ gießen verarbeitetem Kunststoff bewährt.

Bei der Variante gemäß Fig. 2 ist jede Ringverbindung einstückig ausgebildet, bestehend aus einem Ring 21, der - wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist - eine hohl­ zylindrische Haltefläche 22 besitzt. Diese liegt auf der zylindrischen Gegenfläche 7 der Kettenglieder satt auf. Eine im Querschnitt sägezahnförmige Ringwulst 23 des Ringes 21 greift widerhakenartig in der Rille 6 ein. Der Ring 21 besitzt eine sphärische Außenfläche 24, die im wesentlichen eine Fortsetzung der Führungsfläche 13 bildet. Dabei nimmt der Querschnitt des Ringes 21 in Richtung auf den Ringwulst 23 ab und der Ring besitzt im Bereiche desselben - entsprechen­ des Material vorausgesetzt - eine größere Nachgiebigkeit als im Bereiche der Haltefläche 22. Das Material für den Ring 21 ist so gewählt, daß er bei gleichzeitiger elasti­ scher Aufweitung auf die gegenüber der Ringschulter 4 ab­ gesetzten zylindrischen Abschnitte - sie sind gesamthaft mit 25 bezeichnet - aufgeschoben werden kann, welche Abschnitte die Gegenfläche 7 und die Rille 6 enthalten. Der Wulst 23 bildet also eine Schnappverbindung. Vorzugsweise ist seine Steilflanke 26 auch schräg, so daß dadurch der Ring 21 und die Ringschulter 4 mit ihren Stirnflächen satt an­ einander anliegen.

Dank der beschriebenen Vorkehrungen ist eine relative Be­ wegung zwischen den beiden Hälften der Kettenglieder ausge­ schlossen, wobei jedes Kettenglied ein in sich vollständiges Ganzes bildet. Äußere Einwirkungen, z. B. durch ungleiche Reibung in dem Führungsrohr oder durch Kettenräder, aber auch die gegenseitige Beeinflussung durch die Kettenglieder selbst kann keine Deformation hervorbringen. Im übrigen bieten sich die Ringe 21 zum Zusammenwirken mit Kettenrädern oder anderen Antriebsorganen an. Dadurch neutralisieren sich die Unterschiede, die die Kettenglieder hinsichtlich ihrer gegenseitigen Drehlage aufweisen können. Bemerkenswert ist, daß die dargestellte und erläuterte Ausbildung gemäß der Fig. 2 eine Montage ohne Werkzeuge ermöglicht, da die Ringe 21 bei großen, aber auch bei beliebig kleinen ra­ dialen Dimensionen leicht mit der Hand auf die Fortsätze 25 aufgeschoben werden können. Mit Hilfe einer Messerklinge lassen sich die Ringe 21 genau so leicht entfernen.

Die Kettenglieder und die Ringverbindungen können teilweise oder ganz aus einem Kunststoff bestehen. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 wird man allerdings die Sprengringe 5 aus Stahl und ggf. die Halteringe aus einem Metall herstellen. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 sind - wie gesagt - der Haltering und der Sprengring zu einem einzigen Ring 21 zu­ sammengefaßt, dessen eine Abschnitt mit der größeren Wandstärke den Haltering und der andere Abschnitt mit der sich verjüngenden Wandstärke und mit dem Wulst den Spreng­ ring darstellt.

Claims (3)

1. Kugelgelenk-Gliederkette mit Gliedern (1), die am einen Ende einen Kugelgelenkkörper (8) und am anderen Ende eine Kugelpfanne (9) aufweisen, in der der Kugel­ gelenkkörper (8) des benachbarten Gliedes (1) gelagert ist, wobei jedes Kettenglied (1) in einer Axialebene in zwei identische Hälften (11, 12) geteilt ist und im Endbereich der Kugelpfanne (9) ein geschlossener Hal­ tering (3) die Gliedhälften radial und axial unbeweg­ lich miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum geschlossenen Haltering (3, 21) etwa symmetrisch zum Endbereich auf der anderen Seite der Kugelpfanne (9) ein zweiter geschlossener Halte­ ring (3′, 21′) vorhanden ist, wobei die Halteringe (3, 3′; 21, 21′) jeweils von ihrer Seite aus auf Ge­ genflächen (7) und an entgegengesetzten Seiten einer Ringschulter (4) der Kugelpfanne (9) aufschiebbar bzw. festlegbar sind.

2. Kugelgelenk-Gliederkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (7) der Kugelpfan­ ne (9) und die an diese angreifenden Wirkflächen (22) der Halteringe (3 oder 21) zylindrisch ausgebildet sind.

3. Kugelgelenk-Gliederkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelgelenkkörper (8) im Be­ reich des zweiten Halteringes (3′, 21′) eine etwa halbkugelförmige Absetzung (82) aufweist.