DE4006389A1

DE4006389A1 - Geschlossene, steifsetzbare kette, als koppelglied zwischen teilen drehender und teilen linearer bewegung

Info

Publication number: DE4006389A1
Application number: DE19904006389
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl Ing Steuer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-09-05
Anticipated expiration: 2010-03-02
Also published as: DE4006389C2; DE3910263C2; DE3910263A1

Description

Die Anmeldung betrifft eine geschlossene, steifsetzbare Kette als Koppelglied zwischen Teilen drehender und Teilen linearer Bewegung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bildet einen Zusatz zum Hauptpatent P 39 10 263.7 und bedeutet eine Weiterbildung der dort offenbarten steifsetzbaren Kette. Das Hauptpatent P 39 10 263.7 offenbart eine steifsetzbare Kette mit steifen Gliedern, die jeweils fest mit einem geschlossenen Riemen oder Gurt verbunden sind und von diesem aneinandergehalten werden und sich jeweils in einem gemeinsamen Drehpunkt berühren, mit von diesem aus radial außen- und innenliegenden Einschnitten zwischen den Gliedern, die ein begrenztes Abwinkeln der Glieder untereinander zulassen, wobei sich diese um die gemeinsame Drehachse drehen bis sie sich auf der Seite des Einschnittes berühren und somit die Kette steifsetzen.

Es ist schwierig die harten Glieder mit dem elastischen Riemen oder Gurt zu verbinden und der Kette eine Vorspannung zu verleihen, was eine Massenproduktion erschwert.

P 31 14 154 offenbart eine steifsetzbare Kette mit steifen Gliedern, die mittels Drehgelenken miteinander verbunden und zusammengehalten werden, mit Einschnitten zwischen den Gliedern, die jeweils radial innerhalb der gemeinsamen Drehachse zweier Glieder liegen. Zwischen den Gliedern ist jeweils ein elastisches Zwischenstück angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine steifsetzbare Kette zu ermöglichen, welche die Vorteile der P 39 10 263.7 mit denen der P 31 14 154 verbindet, eine Kombination zwischen einer mechanisch hoch belastbaren Gelenkkette und einem gängigen Zahnriemen mit einer dem Kettentrieb überlegenen Verzahnungstechnik, die beide für Massenfabrikation geeignet sind, wobei der Zahnriemen von der Kette getragen und vorgespannt wird und mit seiner Verzahnung mit den zu koppelnden Getriebeteilen im Eingriff steht. Die Kette ist innen und außen steifsetzbar. Dabei wird die Gelenkkette nur durch das Steifsetzen, das Spannen des Riemens und die Vertikalkräfte belastet, während der Riemen die Kraft durch das Drehmoment alleine aufnimmt, ohne die Gelenkkette zu belasten. Die Aufgabe wird durch Anspruch 1 der Erfindung gelöst. Sie beinhaltet verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Folgende Zeichnungen liegen ihr zugrunde:

Blatt 1, Fig. 1: Oval verformte, steifgesetzte Kette als Koppelglied zwischen einer Zahnstange und einer über zwei Rollen geführten endlosen Zahnriemenschleife.

Blatt 2, Fig. 2: Ausschnitt einer ovalähnlich verformten steifgesetzten Kette, mit einem eben verlaufenden Teilstück zwischen den Umlenkrollen.

Fig. 3: Kettenglied

Blatt 3, Fig. 4: Ovalähnlich verformte, über drei Rollen geführte steifgesetzte Kette.

Beschreibung der Zeichnungen

Blatt 1, Fig. 1 zeigt eine oval verformte, steifgesetzte Kette (K), die über zwei Umlenkrollen (7) und (8) geführt ist, welche mit Hilfe der Achsen (14) und (15) stationär gelagert und beabstandet sind. Sie dient als Koppelglied zwischen einer Zahnstange (13) und einer endlosen Zahnriemenschleife (10), die über zwei Umlenkrollen (11) und (12) geführt ist, die mittels zweier Achsen (16) und (17) stationär gelagert und beabstandet sind. Die Kettenglieder (1) und (2) sind über Drehgelenke (3) miteinander verbunden und können sich über die jeweiligen Drehachsen (J) begrenzt gegeneinander abwinkeln, was durch radial außerhalb und innerhalb der Drehachsen (J) liegende Einschnitte (E) zwischen den Gliedern ermöglicht wird. Dabei drehen sie um die Drehachse (J) bis sie sich im Punkte (U) berühren und die Kette steifsetzen. Die Gliedteile jeder Kettenseite bilden einen geschlossenen Strang und sind durch Stege (4) mit den Gliedteilen des Nachbarstranges verbunden. Dabei sind die Stege (4) an der Innenseite des Doppelzahnriemens (R) mit diesem verbunden, den sie tragen und radial gegen die Kettenglieder spannen. Der Riemen verleiht der Kette eine radiale Elastizität und greift einerseits in die Verzahnung der Zahnriemenschleife (10), mit welcher er im Eingriffsbereich denselben Radius bildet, und andererseits in die Zahnstange (13) ein. Der Antrieb erfolgt wahlweise über die Zahnriemenschleife (10) oder die Zahnstange (13). Der große Deckungsgrad mit Zahnstange und Zahnriemenschleife ermöglicht ein spielfreies Reversieren.

Zeichnung Blatt 2, Fig. 2 zeigt den Ausschnitt einer steifgesetzten Kette (K), mit Umlenkrolle (7) und Riemen (R). Die Glieder (1) und (2) sind an den Ausschnitten (E) so zueinander geneigt, daß die steifgesetzte Kette im Abschnitt zwischen den Umlenkungen eine ebene Bahn bildet und in den Umlenkungen den vorgegebenen Umlenkradius annimmt.

Schnitt C-D zeigt einen halben Querschnitt durch Drehachse (J) bzw. Drehgelenk (3), welches das äußere Glied (2) und das innere Glied (1) zusammenhält. Die Lappen (L) und (M) des äußeren Gliedes (1) stoßen beim Drehen um (J) mit den Lappen (H) und (G) des inneren Gliedes (2) in (U) zusammen. Die bügelartigen Stege (4), im Schnitt E-F dargestellt, sind außen in den Aussparungen (f) der Glieder eingehängt und führen innen durch die Aussparungen (g) (Fig. 3) zum Parallelstrang. Sie sitzen in den Zahnlücken an der Innenseite des Riemens (R) und tragen und spannen diesen gegen die Glieder (1), (2) radial nach außen. Der Abstand zwischen Steg (4) und dem Grund der Aussparung (g) gewährleistet das Spannen des Riemens. Die Teile (5) und (6) gehören zu den Befestigungselementen, welche die Bügelstege (4) nach Montage bzw. Spannen des Riemens starrer mit den Gliedseiten verbinden. Verbindungen können z. B. sein: Nieten, Schrauben, Punktschweißen, Klemmen oder radial verstellbare Verbindungen, die ein späteres Nachspannen des Riemens ermöglichen (z. B. Schraubenverbindungen mit Langloch).

Fig. 3 zeigt ein äußeres bzw. inneres Glied (1), (2) mit den Aussparungen (g) und (f) und den Lappen (L), (M), (G) und (H).

Blatt 3, Fig. 4, zeigt schematisch eine ovalähnlich verformte Kette (2), die über die Rollen (3), (4) und (5) geführt ist, welche stationär gelagert sind. Sie greift mit einem ihrer konvex gebogenen, steifgesetzten Teilabschnitte in eine Zahnstange (1) ein, wobei wahlweise diese oder mindestens eine der Rollen angetrieben ist. Die Steifsetzbarkeit wird durch die Neigung an den Einschnitten (E) zwischen den seitlichen Führungsgliedern bewerkstelligt. Es ist auch denkbar, alle drei Kettenabschnitte zwischen den Rollen mit Zahnstangen in Eingriff zu bringen (nicht gezeichnet). Die steifsetzbare Kette kann auch ohne Riemen mit einer Kettenverzahnung betrieben werden.

Beschreibung von Varianten:

1) Analog der Zeichnung Blatt 1, Fig. 1, jedoch ohne die Zahnriemenschleife und anstelle der Zahnstange eine ebene Fläche oder Bahn:
Rollvorrichtung, bestehend aus einer ovalverformten steifgesetzten Kette (K), und zwei Umlenkrollen (7) und (8) über welche sie geführt ist und einem Verbindungssteg (nicht gezeichnet) in welchem die Rollen gelagert und beabstandet sind. Sie ist linear beweglich zu einer unendlich groß gekrümmten Fläche oder Bahn rollend angeordnet. Dabei steht die Außenseite des Riemens über die Glieder über, ist glatt oder strukturiert ausgebildet und wirkt mit der Fläche oder Bahn zusammen, während die Riemeninnenseite mit den Gliedern fest verbunden ist.
2) Analog Zeichnung Blatt 1, Fig. 1, jedoch anstelle der Zahnriemenschleife eine zweite Zahnstange oder anstelle der Zahnstangen zwei ebene Bahnen:
Steifsetzbare Kette als stationäres Glied, angeordnet zwischen zwei Zahnstangen oder ebenen Bahnen, als Vorrichtung zum Wechseln der Bewegungsrichtung oder linear beweglich angeordnet, als Vorschubeinheit.

Anstelle der Riemenverzahnung kann auch eine Kettenverzahnung treten, durch eine entsprechende Ausbildung der Glied-Verbindungsstege.

Claims

1. Geschlossene, verformbare und steifsetzbare Kette, die einzeln oder mit mehreren gleichartigen Ketten kraft- oder formschlüssig mit Getriebeteilen zusammenwirkt, mit Gliedern aus Hartmaterial, die durch einen Riemen (oder Gurt) oder Drehgelenke miteinander verbunden sind und Einschnitten (E) zwischen den Gliedern, die ein begrenztes Abwinkeln dieser untereinander nach innen oder innen und außen zulassen, wobei sich die Glieder jeweils um die gemeinsame Drehachse (J) drehen, bis sie sich auf der Seite des Einschnittes (E) im Punkte (U) berühren und somit die Kette steifsetzen, und daß die Kette zusammen mit beabstandeten Umlenkrollen als Koppelglied zwischen gegenüberliegenden Rädern angeordnet ist oder in ovalähnlicher bis runder Form stationär oder linear beweglich angeordnet, mit Teilen drehender Bewegung einerseits und Teilen oder Flächen oder Bahnen mit im wesentlichen unendlich großen Krümmungsradien andererseits zusammenwirkt, wobei das Koppelglied drehende Bewegung in lineare oder lineare in drehende Bewegung umsetzt oder lineare Bewegungen umkehrt oder (und) sich selbst linear bewegt oder bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder durch einen Riemen und durch Drehgelenke gleichzeitig miteinander verbunden sind.

2. Steifsetzbare Kette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliedteile (1) und (2) an den Kettenseiten jeweils durch Drehgelenke miteinander verbunden sind und jeweils geschlossene Kettenstränge bilden, die durch Querstege (4) verbunden sind, die fest oder fest und radial verschiebbar mit den entsprechenden seitlichen Gliedteilen verbunden sind und den Riemen (R) an seiner Innenseite tragen und diesen radial nach außen gegen die Gliedteile (1), (2) spannen (Zeichnung Batt 2, Fig. 2 und 3).

3. Steifsetzbare Kette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege (4) bügelartig ausgebildet sind und bei Montage in die Glieder eingehängt werden, wobei der Riemen gespannt und radial justiert wird.

4. Steifsetzbare Kette nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Riemen ein Doppelzahnriemen dient, der an seiner Innenseite in den Zahnlücken mit den jeweiligen Querstegen (4) verbunden ist und mit der Außenseite mit den zu koppelnden Teilen im Eingriff steht.

5. Steifsetzbare Kette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege als Kettenverzahnung ausgebildet sind.

6. Steifsetzbare Kette nach den vorangegangenen Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie außen oder außen und innen verzahnt ist und als Koppelglied mit Hilfe von zwei Umlenkrollen zwischen einer Zahnstange (13) und einer über zwei Rollen geführten endlosen Zahnriemenschleife (10) angeordnet ist, wobei die miteinander im Eingriff stehenden Teilabschnitte der Zahnriemenschleife und der steifsetzbaren Kette denselben Radius (Biegung) miteinander bilden (Zeichnung Blatt 1, Fig. 1).

7. Steifsetzbare Kette nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie über drei Umlenkrollen geführt ist und als Koppelglied mindestens mit einer der konvex gekrümmten und steifgesetzten Teilabschnitten zwischen den Rollen mit mindestens einer Zahnstange im Eingriff steht, wobei wahlweise mindestens eine der Umlenkrollen oder eine der Zahnstangen Antriebsglied sein kann (Zeichnung Blatt 3, Fig. 4).

8. Steifsetzbare Kette nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie oval verformt um zwei Umlenkrollen geführt ist, die in einem Verbindungssteg gelagert und durch diesen voneinander beabstandet sind, und die Kette linear beweglich zu einer unendlich groß gekrümmten Bahn oder Fläche rollend angeordnet ist und die Außenseite des Riemens direkt oder indirekt mit der Bahn oder Fläche zusammenwirkt (ohne Zeichnung).

9. Steifsetzbare Kette nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens außen verzahnt zwischen zwei Zahnstangen angeordnet ist oder unverzahnt zwischen zwei parallelen Bahnen und mit den Gegenstücken zusammenwirkt (ohne Zeichnung).