DE3121912C2 - Energieführungskette - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette, bei der im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle wenigstens vier Durchbrüche (4, 5, 6, 7) vorgesehen sind, durch die zugleich zur Anschlagbildung und zur Zentrierung dienende Elemente (8, 9, 10, 11) hindurchgreifen. Durch einen wesentlich verringerten Verschleiß der Anschlag- und Zentrierelemente (und der hiermit in Berührung kommenden Gegenflächen) ist eine hohe Lebensdauer der Kette gewährleistet, wobei zugleich Energieführungsketten von unterschiedlichem Krümmungsradius auf fertigungstechnisch einfache Weise herstellbar sind.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Energieführungskette entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Energieführungskette der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art ist beispielsweise durch das DE-GM 66 06 627 bekannt. Die Kettenlasehen weisen hierbei im Bereich jeder zweiten Gelenkstelle jeweils zwei diametral zueinander liegende, kreisbogenförmige periphere Langloch-Durchbrüche auf, durch die Anschlagbolzen hindurchgreifen. Die Gelenkverbindung und Zentrierung aufeinanderfolgender Kettenlaschen erfolgt durch je ein im Bereich der Gelenkachse angeordnetes, in der Regel als Bolzen ausgebildetes, zentrales Zentrierelement.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht in dem hohen Verschleiß, dem sowohl die beiden peripheren Anschlagbolzen, als auch vor allem das zentrale Zentrierelement durch die hohen betrieblichen Belastungen ausgesetzt sind. Dieser Ve ,"schleiß führt nach einer gewissen Betriebszeit zu einem geräuschvollen, nicht mehr einwandfreien Lauf der Kette und macht daher Warnings- und Reparaturarbeiten in unerwünscht kurzen zeitlichen Abständen notwendig.

Es ist weiterhin eine Energieführungskette bekannt (DE-PS 23 57 908), bei der die Zejurierung im wesentlichen durch eine zentrale zylindriscLe Buchse gebildet wird und als Anschlagelemente eine Vielzahl von Kugeln vorgesehen sind, die koaxial um die zentrale Buchse herum in kreisbogenförmigen Nuten der Laschen vorgesehen sind.

Bei dieser bekannten Ausführung müssen somit in die einzelnen Laschen kreisbogenförmige Vertiefungen von halbkreisförmigem Querschnitt eingedrückt werden, deren Länge den maximalen Schwenkwinkel aufeinanderfolgender Laschen und damit den Krümmungsradius der Energieführungskette bestimmt Da die Kugeln in den Endlagen der Schwenkbewegung aufeinanderfolgender Laschen formschlüssig zur Anlage an den stirnseitigen Begrenzungswänden der Nuten kommen, ist der Schwenkwinkel aufeinanderfolgender Laschen fest vorgegeben. Eine Änderung des Krümmungsradius der Kette, etwa durch Einsetzen von Kugeln anderen Durchmessers, ist nicht möglich. Damit ist diese bekannte Energieführungskette mit dem wesentlichen Nachteil hoher Fertigungskosten behaftet, wenn — wie dies in der Praxis die Regel ist — Energieführungsketten von unterschiedlichem Krümmungsradius gefertigt werden müssen.

Zum Stand der Technik gehört ferner eine Energieführungskette (DE-GM 66 04 853), bei der jede Lasche im Bereich beider Schwenkgelenkstellen eine große Zentralausnehmung aufweist, die mit peripheren Erweiterungen versehen ist Ein durch die zentrale Ausnehmung hindurchgreifendes Zentrier- und Anschlagelement bewirkt durch Anschlag an den Kanten der peripheren Erweiterungen ,die Begrenzung des Schwenkwinkels benachbarter Laschen.

Der wesentliche Nachteil diestr bekannten Ausführung besteht in der erheblichen Schwächung, die die Lasche hinsichtlich Steifigkeit und Stabilität durch die große zentrale Zentrier- und Anschlagausnehmur.g erfährt. Verringert man andererseits den Durchmesser dieser Ausnehmung, so ergeben sich an den Anschlagzonen der peripheren Erweiterungen erhöhte Flächenpressungen und dadurch ein vergrößerter Verschleiß.

Der Erfindung Iregt daher die Aufgabe zugrunde, eine Energieführungskette der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sich unter Beibehaltung einer einfachen Gesamtkonstruktion ein verringerter Verschleiß der Anschlag- und Zentrierelemente und eine erhöhte Steifigkeit und Festigkeit der Schwenkgelenkstelle, insbesondere auch bei kleinen Krümmungsradien, ergibt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Im Unterschied zu der eingangs erläuterten Ausführung (gemäß DE-GM 66 06 627) sind bei der erfindungsgemäßen Energieführungskette nicht nur zwei koaxial zur Gelenkachse peripher angeordnete, kreisbogenförmige Langloch-Durchbrüche vorgesehen, sondern mindestens vier, vorzugsweise symmetrisch um die Gelenkachse verteilte Durchbrüche dieser Art. Dadurch erfüllen die durch diese Durchbrüche hindurchgreifenden Anschlagbolzen außer der bekannten Anschlagfunktion erfindungsgemäß nunmehr auch eine wesentliche Zentrierfunktion. Diese Zentrierung findet auf

einem verhältnismäßig großen Radius statt und ist infolgedessen wesentlich genauer als die bisher übliche, rein zentrale Zentrierung. Aus diesem Grunde sind auch die im Bereich der Zentrierflächen auftretenden Flächenpressungen wesentlich kleiner, was eine erhebliche Verringerung des Verschleißes und damit eine bedeutende Erhöhung der Lebensdauer des Schwenkwerkes mit sich bringt

Im Unterschied zu der weiteren, oben erläuterten bekannten Ausführung (DE-PS 23 57 908) verwendet die erfindungsgemäße Energieführungskette Laschen mit kreisbogenförmigen Langloch-Durchbrüchen, durch die die Anschlagbolzen hindurchgreifen. Dies ermöglicht nicht nur eine fertigungstechnisch besonders einfache Art der Herstellung, sondern gestattet zugleich auf einfachste Weise die Hersteilung von Energieführungsketten unterschiedlicher Krümmungsradien ausgehend von denselben Grundelementen der Kette.

Da bei der erfindungsgemäßen Lösung jede Lasche im Bereich beider Enden mit je vier Langloch-Durchbrüchen versehen ist, erreicht man im Vergleich zu der eingangs erläuterten bekannten Ausführung ^DE-GM 66 06 627) bei gleicher Länge des Langloches einen wesentlich kleineren Krümmungsradius. Umgekehrt kann bei der Erfindung bei gleichem Krümmungsradius die Länge des Langloches im Vergleich zu der bekannten Ausführung verkürzt und damit die Steifigkeit und Stabilität der Lasche wesentlich erhöht werden.

Während ferner bei der eingangs erwähnter, bekannten Kette (gemäß DE-GM 66 06 627) ein zentrales Zentrierelement unerläßlich ist und die bereits erwähnten Mängel eines raschen Verschleißes mit sich bringt, können bei der erfindungsgemäßen Lösung die durch die peripheren Durchbrüche hindurchgreifenden Anschlagbolzen die einzigen Zentrierungsmittel im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle bilden. Der Erfindung zugrundeliegende, eingehende Untersuchungen ergaben, daß bei Verwendung von mindestens vier solchen Anschlag- und Zentrierelementen im Bereich jeder Schwenkgeleukstelle ein absolut ruhiger, stoß- und verkantungsfreier Lauf der Kette mit geringstem Verschleiß gewährleistet ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, außer den durch die peripheren Durchbräche hindurchgreifenden Anschlag- und Zentrierelementen im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle nocn eine zusätzliche Zentrierung, insbesondere in Form eines zentralen Zentrierzapfens oder einer kreisbogenförmigen Zentriersicke bzw. -rille in den Kettenlaschen vorzusehen. Eine solche zusätzliche zentrale Zentrierung braucht jedoch bei der erfindungsgemäßen Kette nicht den Hauptteil uer Zentrierfunktion zu übernehmen, die vielmehr in optimaler Weise durch die verschleißmäßig wesentlich günstiger, nämlich peripher auf großer Umfangsfläche vorgesehenen Anschlag- und Zentrierelemente geleistet wird.

Weitere zweckmäßige Ausgesta'tungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Teilstück der Kette.

F i g. 2 eine Seitenansicht einer Kettenlasche,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fi g. I,

F i g. 4 eine Seitenansicht einer äußeren Begrenzungsscheibe.

Fig. 5 Stirnansichten der beiden äußeren Begren-

ίο

zungsscheiben, von denen die eine Anschlag- und Zentrierelemente trägt,

Fig.6 bis 9 Schnittdarstellungen einiger Anschlag- und Zentrierelemente von unterschiedlichem Querschnitt und Aufbau,

Fig. 10 eine Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Kettenlasche,

F i g. 11 bis 14 Schemadarstellungen von unterschiedlich aufgebauten Ketten.

Eine Energieführungskette dient zur Aufnahme von Energieführungsleitungen, die einen beweglichen Verbraucher (beispielsweise den Schlitten einer Werkzeugmaschine) mit einer ortsfesten Anschlußstelle verbinden. Eine solche Energieführungskette besteht üblicherweise aus zwei seitlichen Laschenketten, die durch Stege miteinander verbunden sind, in denen die Energieführungsleitungen gehaltert iind. Im folgenden wird von einer solchen Energieführungskette lediglich eine der beiden 'seitlichen Laschenketten näher erläutert Diese Laschenkette miiP einerseits eine gestreckte Lage und andererseits (in der Krümmungszone) eine gekrümmte Lage von definiertem Krümmungsradius einnehmen. Aufeinanderfolgende Kettenlaschen müssen daher um einen definierten Winkel gegeneinander schwenkbar sein.

Die in Fig. 1 in Aufsicht in einem kleinen Ausschnitt (im Bereich von zwei Schwenkgelenkstellen mit den Schwenkachsen 1 bzw. V) dargestellte Laschenkette enthält aufeinanderfolgende Kettenlaschen 2,3, 2' usw., die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils aus zwei Laschenteilen 2a, 2b bzw. 3a, 3b usw. bestehen. Die Kettenlasche 3 liegt dabei zwischen den Laschenteilen 2a, 2b der Kettenlasche 2.

Fig.2 zeigt eine Seitenansicht des Laschenteiles 2a der Kettenlasche 2 (alle Laschenteile sind gleichartig ausgebildet). Im Bereich beider Schwenkachsen 1,1" ist der Laschenteil mit je vier koaxial zu den Gelenkachsen peripher angeordneten, kreisbogenförmigen Durchbrächen 4, 5, 6, 7 bzw. 4a, 5a, 6a, 7a versehen. Die Durchbräche 4—7 sind gegenüber den Durchbrüchen 4a— 7a in Drehrichtung versetzt (wie in F i g. 2 gezeigt).

Durch diese Durchbrüche greifen — wie aus F i g. 3 hervorgeht — Anschlag- und Zentriereleme.ne 8,9,10, 11 hindurch, die bei dem in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, der bis auf ein Gleitspiel der radialen Weite der Durchbrüche 4 bis 7 bzw. 4a bis 7a entspricht.

Im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle sind zwei äußere Begrenzungsscheiben 12, 13 vorgesehen, mit denen die Anschlag- und Zentrierelemente 8 bis 11 fest verbunden sind. Wie die F i g. 3 und 4 zeigen, sitzen die Anschlag- und Zentrierelemente 8 bis 11 in einer Umfarqjrteilung von 90° (entsprechend der Umfangsteilung der Durchbrüche 4 bis 7 bzw. 4a bis Ta) auf der einen Begrenzungsj^heibe 12 und werden nach den Hindurchstecken durch die Durchbrüche der Kettenlaschen 2 und 3 mit der anderen äußeren Begrenzungsscheibe 13 verbunden.

Die Anschlag- und Zentrierfunktion der Elemente 8 bis 11 läßt sijh insbesondere aus F i g. 3 erkennen. Die Anschlag- und Zentrierelemente 8 bis 11 bewirken einerseits bei der Schwenkbewegung der Laschen die Zentrierung und Führung um die Gelenkachse (z. B. 1) und begrenzen andererseits in den beiden Endlagen der Schwenkbewegung durch Anschlag an den stirnseitigen Rändern der Durchbrüche 4 bis 7 bzw. 4a bis 7,7 die Schwenkbewegung, wodurch die Strecklage bzw. die gekrümmte Lage der Kettenglieder bestimmt wird.

Die F i g. 6 bis 9 zeigen Anschlag- und Zentrierelemente 14 bis 17 von unterschiedlichem Querschnitt. Während das Element 14 einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, weisen die Elemente 15 bis 17 einen kreisbogenförmigen Querschnitt auf. Im Falle der Elemente IS und 16 ist dieser Querschnitt auch an den beiden Enden jeweils halbkreisförmig abgerundet, während er beim Element 17 etwa längs einer radialen Linie (mit Abrundung der Übergänge zu den kreisbogenförmigen Umfangszonen) abgeschnitten ist.

Durch Einsetzen von Anschlag- und Zentrierelementen unterschiedlichen Querschnittes läßt sich der maximale Krümmungsradius der Energieführungskette auf den gewünschten Wert einstellen, da die relative Schwenkbewegung aufeinanderfolgender Kettenlaschen entsprechend der Ausdehnung der Anschlag- und Zentrierelemente in Umfangsrichtung mehr oder weniger begrenzt wird.

Bei dem Ausiührungsbeispiei gemäß Fig.5 besteht das Anschlag- und Zentrierelement 17 aus einem Trägerstift 18 und einem hierauf auswechselbar aufgesetzten Anschlag- und Zentrierteil 19. Der Trägerstift 18 wird vorzugsweise durch Punktschweißen mit wenigstens einer der beiden äußeren Begrenzungsscheiben 12 und 13 verbunden. Der Anschlag- und Zentrierteil 19 besteht demgegenüber vorzugsweise aus gehärtetem Material. Er unterliegt daher nur einem geringen Verschleiß und kann im Bedarfsfall leicht ausgewechselt werden.

Zweckmäßig wird eine der beiden äußeren Begrenzungsscheiben 12 bzw. 13 lösbar (etwa du· ch Verschrauben) mit den Anschlag- und Zentrierelementen (z. B. 8 bis 11) verbunden. Dies eröffnet die Möglichkeit, auf einfache Weise das gesamte Anschlag- und Zentrierwerk (bestehend aus den beiden äußeren Begrenzungsscheiben 12,13 und den vier Anschlag- und Zentrierelementen 8 bis! 1) auszuwechseln und durch ein Anschlag- und Zentrierwerk mit anders geformten Elementen zu ersetzen. Auf diese Weise kann der Krümmungsradius der Energieführungskette in denkbar einfacher Weise jederzeit geändert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 5 bilden die durch die peripheren Durchbrüche hindurchgreifenden Anschlag- und Zentrierelemente die einzigen Zentrierungsmittel im Bereich jeder Schwenkgelenks stelle.

Fig. IO zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Kettenlasche 21 im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle 22 außer den bereits erläuterten vier peripheren Durchbrüchen 23 bis 26 noch einen

ίο zentralen Durchbruch 27 aufweist, der in bekannter Weise zur Aufnahme eines Zentrierzapfens verwendet werden kann. Auch in diesem Falle wird jedoch der wesentliche Teil der Zentrier- und Führungsfunktion durch die peripheren Durchbrüche 23 bis 26 und die hierin gleitenden Anschlag- und Zentrierelemente bewirkt.

Die F i g. 11 bis 14 zeigen schließlich noch in schematischer Darstellung vier unterschiedliche Ausfühi ürigsfürmeri der erfindungsgemäScr. Encrgicfüh rungskette.

Bei der Kette gemäß Fig. 11, die vorzugsweise für geringe Belastungen in Betracht kommt, sind aufeinanderfolgende einfache Kettenlaschen 28,29 vorgesehen. Fi g. 12 zeigt ein Beispiel mit abwechselnd geteilt (bzw. doppelt) und ungeteilt (bzw. einfach) ausgebildeten Kettenlaschen 30, 31. Bei der Ausführung gemäß Fig. 13 sind — entsprechend der Ausführung der F i g. 1 — alle iCettenlaschen 32, 33 aus je zwei Laschenteile aufgebaut, wobei jeweils die eine Kettenlasche zwischen

jo den Laschenteilen der folgenden Kettenlasche liegt. Fig. 14 zeigt schließlich eine Variante, bei der die Kettenlaschen 34 aus drei Laschenteilen und die Kettenlasche 35 aus zwei Laschenteilen bestehen. Selbstverständlich ist für Ketten von besonders hoher Belastung auch eine weitere Vergrößerung der Zahl der Laschenteile möglich. Die Anschlag- und Zentrierelemente greifen in diessm Falle als mehr oder weniger lange Bolzen durch die gesamte Schichtstärke aufeinanderfolgender mehrgliedriger Laschen im Bereich einer

Schwenkgelenkstelle hindurch. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Energieführungskette, enthaltend schwenkgelenkig miteinander verbundene Kettenlaschen, in denen koaxial zu den Gelenkachsen periphere, kreisbogenförmige Langloch-Durchbrüche auf gleichem Radius vorgesehen sind, durch die Anschlagbolzen hindurchgreifen, die durch Anschlag an den Enden der Langloch-Durchbrüche die Schwenkbewegung der Laschen relativ zueinander begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß jede ebene Lasche (z. B. 2) an ihren beiden Enden gleichartige Schwenkgelenkstellen aufweist, von denen jede wenigstens vier Langloch-Durchbrüche (4—7 bzw. 4a—7a) enthält, durch die vier zugleich zur Zentrierung dienende Anschlagbolzen (8—11) hindurchgreifen, die mit zwei äußeren Scheiben (12,13) fest verbunden sind.

2. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch geSwsinzeichnet daß die durch die peripheren Langloch-Durchbrüche (4—7 bzw. 4a—7a) hindurchgreifenden Anschlagbolzen (8—11) die einzigen Zentrierungsmittel im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle bilden.

3. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den durch die peripheren Durchbrüche (23—26) hindurchgreifenden Anschlagbolzen im Bereich jeder Schwenkgelenkstelle eine zusätzliche Zentrierung, insbesondere in Form eines zentralen Zentrierzapfens oder einer kreisbogenlörmigen Zentriersicke bzw. -rille in den Kettenlaschen, vorgesehen tu.

4. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ν enigstens eine der beiden äußeren Scheiben (12,13) von den Anschlagbolzen (8—11) lösbar ist.

5. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagbolzen (8—11) ganz oder teilweise auswechselbar sind und einen vorzugsweise durch Punktschweißen fest mit -to wenigstens einer der beiden äußeren Scheiben (12, 13) verbundenen Trägerstift (18) und wenigstens einen auswechselbar auf den Trägerstift (18) aufgesetzten, vorzugsweise aus gehärtetem Material bestehenden Anschlag- und Zentrierteil (19) aufweisen.