DE3930842C2 - Verfahren zur Herstellung einer Rundgliederkette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rundgliederkette gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Rundgliederketten im Sinne der Erfindung bestehen aus Kettengliedern, welche jeweils zwei Rundungen aufweisen, die zwei parallel zueinander angeordnete gerade Schenkel verbinden. In solchen Rundgliederketten sind die von den Gliedern aufgespannten Ebenen um einen Viertelkreis gedreht, so daß sich vertikale und horizontale Glieder unterscheiden lassen, die miteinander abwechseln. Die Herstellung der Kettenglieder erfolgt aus einem für alle Kettenglieder gleichen Vormaterial, aus dem Abschnitte entsprechend dem Umfang der Kettenglieder abgelängt werden, die in die beschriebene Kettengliedform gebogen werden, bis die Enden in einem der Schenkel ausgefluchtet sind. Aus diesen Kettengliedern werden Kettenstränge gewonnen, indem die Schenkelenden an jedem zweiten Kettenglied seitlich in verschiedene Richtungen weggebogen werden, bis ein Folgeglied eingehängt werden kann. Nachdem die Schenkelenden durch Zurückbiegen ausgefluchtet sind, kann der so hergestellte Kettenstrang in einer Maschine geschweißt werden. Hierbei werden in jedem Kettenglied die ausgefluchteten Enden miteinander verschweißt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt dies vorzugsweise durch Abbrennstumpfschweißen, so daß sich aus diesem Verfahren hochfeste Ketten ergeben.

Solche Rundgliederketten werden vornehmlich im Untertagebergbau wegen ihrer großen Festigkeit zur Übertragung der Bewegungsenergie auf Gewinnungsgeräte, z. B. Kohlenhobel, oder in Kettenbändern von Förderern verwendet. In diesen Kettentrieben laufen die Ketten über Kettenräder, die auf ihren Umfang verzahnt sind und vorzugsweise mit den horizontalen Kettengliedern formschlüssig werden. In vielen Fällen ist die von den senkrechten Kettengliedern beanspruchte Höhe hinderlich, weil sie u. a. die Höhe von Förderrinnen bestimmt, die durch den freien Querschnitt begrenzt ist, in dem die Förderrinnen verlegt werden müssen. Diese Höhe läßt sich jedoch nicht durch die Querschnittsverminderung des Vormaterials reduzieren, aus dem wie vorstehend beschrieben die Kettenglieder hergestellt werden. Diese Querschnitte sind vielmehr schon durch die aufzunehmenden Kettenhälften gegeben und bestimmen die Teilung der Kette für den betreffenden Einzelfall.

Im Stand der Technik ist bereits vorgeschlagen worden, die Kettengliedschenkel der Vertikalglieder abzuflachen, so daß sich deren Höhe vermindert. Das erfolgt an dem gebogenen Vertikalglied dadurch, daß in jedes dieser Kettenglieder zwei Dorne eingeführt werden, gegen die die Kettenschenkel gepreßt und dadurch so umgeformt werden, daß sich die Abflachungen ergeben. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil eines zusätzlichen Arbeitsvorganges in dem geschilderten Herstellungsgang. Da Ketten der beschriebenen Art Massenerzeugnisse sind, wirken sich zusätzliche Arbeitsvorgänge erheblich auf die Wirtschaftlichkeit aus.

Weiterhin ist (DE 37 04 176 A1) eine Rundgliederkette bekannt, deren Vertikalglieder abgeflachte Kettengliedschenkel aufweisen, während die Horizontalglieder überall gleiche Kreisquerschnitte aufweisen, also nicht über abgeflachte Schenkel verfügen. Dabei wird das Vertikalglied komplett im Gesenk geschmiedet, besteht also nicht aus dem Vormaterial, aus dem nach dem beschriebenen Verfahren sonst beide Kettenglieder hergestellt werden. In das Kettenglied wird das folgende, geschmiedete Rundkettenglied eingebogen. Das Schmieden stellt seinerseits einen zusätzlichen Arbeitsgang dar, der die Kettenherstellung untragbar verteuert. Deswegen versucht man, diesen durch eine spezielle Formgebung des geschmiedeten Kettengliedes auszugleichen.

Durch diese unterschiedliche Ausgestaltung von Vertikalglied und Horizontalglied ist der Einbau der Kette in einer Stellung vorbestimmt. Ein um 90 Grad verdrehter Einbau ist daher nicht möglich, was ebenfalls nachteilig ist.

Tatsächlich ist die Formgebung der geschmiedeten Horizontalglieder so, daß diese eine größere Teilung als die Vertikalglieder ergeben. Die addierte Teilung eines Vertikalgliedes und eines Horizontalgliedes entspricht dabei der addierten Teilung von zwei genormten Kettengliedern von unter sich gleicher Größe, aber niedrigerer Größenordnung bzw. schwächerer Dimensionierung. Zwar kann eine solche Kette von Kettensternen angetrieben werden, deren Teilkreisdurchmesser zum Beispiel für eine 38iger Kette ausgelegt ist, obwohl die Kettenteilung einer 42iger Kette entspricht. Das hat jedoch den Nachteil, daß die Kettentaschen für die Horizontalglieder auf den Kettensternen vergrößert werden müssen.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der speziellen Form der Vertikalglieder, in denen die Kettenbögen im Scheitelbereich den größten Querschnitt aufweisen, der sich zu den Schenkeln hin verjüngt. Zwar ergibt sich dann im Bereich der Kettengliedbögen ein Verschleißpolster, wodurch sich in diesem Bereich die Lebensdauer erhöht. Der relativ geringe Querschnitt im übergangsbereich vom Kettengliedbogen zum Schenkel erhöht jedoch in diesem Bereich die Bruchgefahr. Außerdem ergeben sich aus den unterschiedlichen Querschnitten unterschiedliche Spannungsverhältnisse im Kettenglied mit nachteiliger Festigkeitsverminderung, die den Verschließvorteil im Gliedbogen überwiegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Herstellungsverfahren, nach dem Vertikal- und Horizontalglieder entstehen, so zu führen, daß sich hieraus besser geeignete Ketten ergeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ergeben sich Ketten mit deckungsgleichen Kettengliedern, weil diese aus dem gleichen Vormaterial hergestellt sind. Demnach sind diese Kettenglieder abgeflacht, d. h. sie weisen wie bei Rundgliedern Rundquerschnitte im Bogenbereich auf, sind aber im Schenkelbereich flach, d. h. in der Höhe beim Vertikalglied und in der Breite beim Horizontalglied reduziert. Sie passen daher in jeder Kettenlage auf unveränderte Kettensterne. Das Herstellungsverfahren bleibt unverändert und daher wirtschaftlich. Lediglich das Vorprodukt ist geändert, indem bereits vor dem Biegen im Kettenstahl alle Querschnitte der Kettenglieder fertig geformt vorliegen. Aus diesem Vorprodukt werden die Längen gewonnen, aus denen die Kettenglieder eingebogen werden. Sie sind so gewählt, daß im Bogenbereich das Kettenglied den runden Querschnitt aufweist. Die Teilungen können aber auch als solche vorliegen. Trotz der neuen Formgebung bleibt das sonstige Verfahren einschließlich des Schweißens unverändert. Da bereits im Vorprodukt Übergänge von den im Querschnitt kreisförmigen Bogenbereichen in die abgeflachten Schenkelbereiche vorgesehen sind, sind dadurch die Voraussetzungen für eine günstige Spannungsverteilung bei der Aufnahme der Kettenkräfte geschaffen.

Nach einem bekannten Verfahren werden Ketten hergestellt, bei denen jeweils zwei benachbarte Kettenglieder eine Baueinheit bilden. Diese werden aus dem gleichen Vorprodukt hergestellt. Dabei handelt es sich um einen geformten Stab mit beiderseits verstärkten Enden und geradem Mittelstück. Daraus wird nach dem Auffädeln einer vorausgehenden fertigen Baueinheit auf das Mittelstück ein Werkstück geschmiedet, das an beiden Enden mit je einem flachen Ring versehen ist, während das Mittelstück umgebogene Enden erhält. In einer anschließenden Umformung entstehen aus diesem Werkstück die beiden eine Baueinheit bildenden Kettenglieder. Dabei werden die Flachseiten der Ringe zusammengebracht und gleichzeitig aus dem Mittelstück das andere Kettenglied fertig gebogen (DE-PS 1 81 917).

Aus diesem Verfahren zugrundeliegenden Vorprodukt lassen sich nur Rundstahlketten aus den benachbarten Baueinheiten herstellen. Weder die vertikalen noch die horizontalen Kettenglieder lassen sich schweißen, vielmehr liegen die Ringe bloß aufeinander und das andere Kettenglied jeder Baueinheit ist in dem den Ringen zugeordneten Bogen offen. Da demzufolge das eine Kettenglied in der Längsmitte geteilt und das anschließende Kettenglied vollzylindrisch ausgebildet ist, sind die Kettenglieder untereinander ungleich. Diese bekannten Ketten weisen daher auch nur eine begrenzte Festigkeit auf, die jedenfalls für den Untertagebau nicht ausreicht. Außerdem bedeutet das Schmieden des Werkstückes aus dem Vormaterial nach dem Auffädeln der bereits fertigen Baueinheit infolge der dadurch bedingten Arbeitsvorgänge einen aus wirtschaftlichen Gründen nicht tragbaren Arbeitsaufwand. Für die hauptsächlich für die Anwendung untertage in Frage kommenden hochfesten Ketten lassen sich die bekannten Ketten u. a. auch deshalb nicht verwenden, weil ihre paarweise starr miteinander verbundenen Kettenglieder nicht um Kettensterne geführt werden können.

Vorteilhafterweise geschieht die Umformung des Vorproduktes so, daß die Querschnittsfläche über die gesamte Länge des Stabes erhalten bleibt. Dadurch bleibt aber auch die Kettengliedstärke auf der gesamten Kettengliedlänge gleich, was einen homogenen Faserverlauf ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Montage der erfindungsgemäß hergestellten Kette. Durch die identische Ausbildung von Vertikal- und Horizontalglied kommt es auf eine definierte Einbaustellung nicht an. Somit kann das Horizontalglied die Aufgabe des Vertikalgliedes und umgekehrt erfüllen. Das ist auch bei einem Kettenriß von Vorteil, da bei der Verbindung der Kettenenden unabhängig vom jeweils gerissenen Kettenglied das einzusetzende Kettenschloß immer von gleicher Bauart ist. Darüber hinaus kann die Kette bei Verschleiß der Außenrundung weiterverwendet werden, indem sie um 90 Grad gedreht und wieder eingesetzt wird.

Die erfindungsgemaße Kette kann ohne Umrüstung vorhandener Förderrinnen verwendet werden, da sie gemäß der Norm als 42iger Kette mit 145 mm Teilung, als 38iger Kette mit 137 mm Teilung usw. ausgeführt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der kreisförmige Querschnitt der Kettengliedbögen über einen Winkelbereich von 120 Grad konstant. Dadurch wird eine Bewegungsfeiheit in allen Richtungen gewährleistet und außerdem eine gute Auflage im Taschenkettenrad erreicht, wie bereits oben erwähnt. Durch die gute Bewegungsfreiheit ist die Kette auch in Betrieben mit Rollkurven einsetzbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 in Draufsicht und abgebrochener Darstellung eine erfindungsgemäße Kette,

Fig. 2 Kette in gegenüber Fig. 1 um 90 Grad gedrehter Stellung,

Fig. 3 Schnitt A-A aus Fig. 2,

Fig. 4 in Seitenansicht einen umgeschmiedeten Stab als Vorprodukt,

Fig. 5 Draufsicht auf den Stab gemäß Fig. 4,

Fig. 6 die Schnitte B-B, C-C, D-D und E-E aus Fig. 4.

In den Fig. 1 und 2 ist in abgebrochener Darstellung eine erfindungsgemäße Profilgliederkette dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen (1) versehen. Sie besteht aus Vertikalgliedern (2) und Horizontalgliedern (3). Da Horizontalglieder (3) und Vertikalglieder (2) identisch ausgebildet sind, wird im folgenden nur eines dieser Glieder beschrieben. Sie bestehen aus parallel zueinander verlaufenden Kettengliedschenkeln (4 und 5), welche durch Kettengliedbögen (6 und 7) miteinander verbunden sind. Die Kettengliedbögen weisen in einem Winkelbereich von 120 Grad einen konstanten kreisrunden Querschnitt auf, wie es aus der Fig. 1 und der Fig. 6 (Schnitt E-E) hervorgeht. Der kreisrunde Querschnitt der Bögen (6 und 7) geht kontinuierlich ohne scharfe Kanten in das Querschnittsprofil der Schenkel (4 und 5) über. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Profilquerschnitt in etwa rechteckig mit abgerundeten Kanten, wobei die nach außen weisenden Kanten einen kleineren Radius aufweisen, als die nach innen gerichteten Kanten. Das geht insbesondere aus der Fig. 3 hervor. Durch die Profilierung der Schenkelbereiche sind diese im Gegensatz zu normalen Rundgliedern abgeflacht. Diese Abflachung geht jedoch nicht auf Kosten der Querschnittsflächen der Schenkel, da beim Profilieren die Größe der ursprünglichen Querschnittsfläche, wie sie unverändert in den Bögen erhaltene geblieben ist, nicht verändert wurde. Wie sich insbesondere aus den Fig. 3 und 6 ergibt, ist die Breite des Schenkelprofils identisch mit dem Durchmesser der Bogenquerschnittsfläche. Sie kann jedoch größer sein als die Breite im Bogenbereich.

Wie sich aus den Fig. 4 und 5 ergibt, werden die Kettenglieder (2, 3) aus einem abgelängten Profilstahl gefertigt. Die in Seitenansicht in etwa trapezförmigen Bereiche (8) bilden die Übergangsbereiche vom späteren Bogen zum Schenkel. Die Bereiche (4, 5) sind die abgeflachten späteren Schenkelbereiche, während die im Durchmesser größeren Bereiche (6, 7) die späteren Bögen repräsentieren. Diese Bereiche weisen noch den ursprünglichen Durchmesser des noch nicht umgeformten Stabes auf. Nach dem Umbiegen der Bereiche (6 und 7) stoßen die freien Enden der umgeschmiedeten Schenkelstücke (5) gegeneinander und werden miteinander verschweißt. Die Schweißnaht ist in den Fig. 1 und 2 mit dem Bezugszeichen (9) versehen.

In der Fig. 6 ist detailliert dargestellt, wie der Übergang (8) kontinuierlich von der Querschnittsform aus Fig. 3 (Schnitt A-A) in den kreisrunden Querschnitt (Schnitt E-E) übergeht, ohne daß dabei scharfe Kanten auftreten.

Infolge der identischen Ausgestaltung von Horizontal und Vertikalglied ist eine automatisierte Herstellung möglich. Gleichzeitig ergibt sich eine optimale Symmetrie der Kette, was zum einen eine homogene Kraftverteilung innerhalb der Kette begünstigt und zum anderen den Einbau der Kette vereinfacht.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer Rundgliederkette (1) aus einem Vormaterial, aus dem Abschnitte entsprechend dem Umfang von Horizontal- und Vertikal-Rundkettengliedern (2, 3) abgelängt werden, welche in Kettengliedform gebogen werden, wobei aus den Rundkettengliedern (2, 3) Kettenstränge gewonnen werden, die verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundgliederkette (1) unter Verwendung eines durch Pressen, Schmieden oder Walzen so umgeformten und danach so abgelängten Profilstahles hergestellt wird, daß die Horizontal- und Vertikalglieder (2, 3) der Rundgliederkette (1) identisch sind, wobei alle Rundkettenglieder (2, 3) abgeflachte Schenkel (4, 5) und im Querschnitt kreisförmige Bögen (6, 7) aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem verwendeten abgelängten Profilstahl die Übergänge (8) ausgehend von einem abgeflachten Profilquerschnitt, der dem späteren Schenkel (4, 5) entspricht über kontinuierlich dem Rundquerschnitt angenäherte Zwischenprofile ohne scharfe Kanten in den Querschnitt der späteren kreisförmigen Bögen (6, 7) übergehen.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsflächeninhalt im Schenkelbereich gleich ist dem Querschnittsflächeninhalt im Bogen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im abgelängten Profilstahl die im Querschnitt kreisförmigen Bereiche nach dem Biegen über einen Bogenwinkel von 120 Grad reichen, während die anschließenden Übergänge bis in die Schenkel (4, 5) reichen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Längen des abgelängten Profilstahls einen quadratischen Querschnitt aufweisen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Bereiche des abgelängten Profilstahles einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Querschnitte abgerundete Ecken für abgerundete Kanten in den Schenkeln (4, 5) aufweisen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Längen des abgelängten Profilstahles einen ovalen Querschnitt aufweisen, dessen kleine Hauptachse in der vom Kettenglied aufgespannten Ebene liegt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Bereiche des abgelängten Profilstahles einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Basis die äußere Begrenzungsfläche der späteren Kettengliedschenkel bildet.