DE4328701A1 - Gleiskette für Kettenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleiskette für Kettenfahrzeuge, insbesondere kettengetriebene Baufahr­ zeuge, bestehend aus Kettenbuchsen, Kettenbolzen und Kettengliedern aus Stahl, wobei die innenliegenden Kettengliedenden auf die Kettenbuchse aufgepreßt sind, die außenliegenden Kettengliedenden auf die die Buchse überragenden Kettenbolzenenden aufgepreßt sind und die Kettenbuchse vom Kettenbolzen durchgriffen ist, wobei vorzugsweise die Kettenbuchse aus Hartmetall, Verbund­ faserwerkstoffen, Ingenieurkeramiken und/oder aus Keramik-Keramik-Verbundwerkstoffen auf Basis von Si₃N₄ (Siliziumnitrit) mit weniger als 15 Gewichtsprozent Sinteradditiv besteht.

Ausgehend von dem gleichen Stand der Technik, der in der Haupt- und Zusatzanmeldung beschrieben ist, liegt der Erfindung die gleiche Aufgabenstellung zugrunde, nämlich eine Gleiskette gattungsgemäßer Art zu schaffen, die geringer verschleißanfällig ist bzw. einem geringerem Verschleiß unterliegt als bisher übliche Gleisketten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Kettenbuchse aus Stahl, vorzugsweise aber aus den in der Hauptanmeldung P 42 41 774.0 angegebenen Materialien unter Zugrundelegung der dort festgelegten Materialwerte und Spezifikationen und darauf aufbauenden Bauteilaus­ legungen und -dimensionierungen im Innenbereich der Buchse, das heißt im Gelenkbereich zwischen äußerer Bolzenkontur (Buchseninnenmantel) konstruktiv so ausgelegt ist, daß die Innenkontur der Buchse sich der Bolzenkontur, die sich bei Belastung der Ketten durch Biegung des Bolzens ergibt, annähert.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Kettenbuchse aus dem in der Zusatzpatentanmeldung P 43 07 898.2 und P 43 15 355.0 angegebenen Materialien unter Zugrundelegung der dort festgelegten Materialwerte und Spezifikationen bzw. darauf aufbauender Bauteilauslegungen und -dimensionierungen im Innenbereich der Buchse gemäß Anspruch 1 ausgelegt ist.

Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß der Innenkonturbereich der Buchsen bezogen auf die Mündungs­ ausläufe der Buchsen oder auch bezogen auf den Bereich von der Buchsenmitte bis zu den Buchsenenden (Buchsen­ stirnseiten) einer im wesentlichen stetigen, nicht linearen Funktion, vorzugsweise der durch die Biegelinie des Bolzens vorgegebenen Funktion angenähert ist, dies insbesondere bezogen auf die Betrachtung des Bolzens als einseitig (mittig) eingespannten Stab, analytisch in der Form

oder bei Betrachtung als beidseitig eingespannten Bolzen in der Form

wobei mit K und K* Faktoren bezeichnet sind, die sich aus der wirkenden Kraft, sowie Material- und -dimensionierungskenngrößen ergeben und 1 der ganzen bzw. halben Bolzenlänge entspricht.

Insbesondere kann auch vorgesehen sein, daß in Abhängigkeit vom konkreten Anwendungsfall und den Ferti­ gungsmöglichkeiten auch andere Funktionen realisiert werden, beispielsweise eine korbbogenförmig gewölbte Kontur mit unterschiedlichen Radienausführungen, eine Potenzfunktion, eine Exponentialfunktion oder eine Logarithmusfunktion.

Durch die erfindungsgemäßen Vorschläge wird die Ausführung der Innenkontur der Kettenbuchsen in An­ lehnung an die Biegelinie des Bolzens bzw. gemäß den vorgeschlagenen nicht linearen Funktionen in ganz be­ sonderem Maße der Ausführung der Buchsen mit den vorge­ schlagenen Materialien gerecht, da diese einen anderen Dehnungskoeffizienten aufweisen als Stahl.

Ist beispielsweise die Buchse aus den bevorzugt genannten Materialien gemäß Anspruch 1 der Hauptanmeldung bzw. präzisierend nach Anspruch 1 nach der Zusatzanmeldung P 43 07 898.2 und weiter präzisierend nach Anspruch 1 der Zusatzanmeldung P 43 15 355.0 ausgeführt und besteht der Bolzen aus Stahl, so ergeben sich aufgrund des niedrigen Dehnungskoeffizienten des Buchsenmaterials höhere Biegungen beim Bolzen als bei der Buchse, was zu Berührungen zwischen Buchse und Bolzen führt und dadurch Ausbrüche am Buchsenrand eintreten können, wodurch die Funktionsfähigkeit der Kette erheblich beein­ trächtigt ist.

Für Buchsen aus Stahl sind technische Lösungen im Stand der Technik bekannt, wobei die Innenkontur der Buchsen so ausgeführt ist, daß eine Abknickung vom ursprüng­ lich geraden Bereich (im Mittelbereich) erfolgt, wobei diese Abknickung selbst auch wieder auf Gerade ausge­ führt ist.

Diese Lösung bringt lediglich den Vorteil mit sich, daß beim Aufpressen der Kettenglieder im wesentlichen die ursprünglich gerade Innenkontur durch die nach innen übertragenen Wirkungen der Preßpassung nach dem Pressen wiederum eine Gerade wird. Eine erfindungsgemäße Anpassung an die Bolzenbiegung bei Belastung der Kette wird bei dieser Lösung nicht erreicht. Außerdem ergeben sich bei linearer Abknickung Grenzen in Bezug auf die dimensionierungsseitige Größe der Abknickung, da durch übermäßigen Schrägauslauf der Innenkontur der für die Funktion der Kette notwendige Kettenausschlag (bezogen auf die Länge der Kette) nicht mehr genau eingehalten werden kann.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Dimensionierung gemäß den Belastungen der Ketten bei unterschiedlichen Kettentypen optimal auszulegen, indem eine direkte Anpassung der nicht linearen Buchseninnen­ kontur an den Bolzen erfolgt, wodurch das Problem des Kettenausschlages optimiert werden kann.

Ausgehend von diesem Problempunkt ist damit das Wesen der Erfindung auf auch auf Ketten anwendbar, in denen die Buchsen nicht mit den bevorzugten Materialien aus­ rüstet sind, also auf Ketten mit Stahlbuchsen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele und der Stand der Technik erläutert.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Buchse im Querschnitt gezeigt.

In Fig. 2 ist die in der Praxis auftretende Biege­ belastung von Bolzen und Buchse sowie Kettengliedern einer Gleiskette dargestellt.

In Fig. 3 ist der in der Beschreibung genannte Stand der Technik gezeigt.

In Fig. 1 ist eine Kettenbuchse im Schnitt gezeigt, wobei im Innenbereich der Buchse, das heißt im Gelenk­ bereich der äußeren Bolzenkontur des in der Buchse sitzenden Bolzens und der inneren Buchsenkontur (Buchsen­ innenmantel) eine solche konstruktive Auslegung erfolgt ist, daß die Innenkontur der Buchse gemäß Fig. 1 sich der Bolzenkontur annähert, die sich bei Belastung der Ketten durch Biegung des Bolzens ergibt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Dabei ist der Innenbereich der Buchse bezogen auf die Ausläufer der Innenkontur oder auch bezogen auf den Bereich von der Buchsenmitte bis zu den Buchsenstirn­ seiten einer im wesentlichen stetigen nicht linearen Funktion, vorzugsweise der durch die Biegelinie des Bolzens vorgegebenen Funktion angenähert, wobei die Kontur eine logarithmische Funktion (bei 1 in Fig. 1), eine Potenzfunktion (bei 3 in Fig. 1), eine Exponentialfunktion (bei 4 in Fig. 1) oder auch eine Korbbogenform haben kann, wie bei 2 in Fig. 1 gezeigt, wobei dort ein flacherer Radius R1 in einen stärker gekrümmten Radius R2 an der Buchsenstirnseite über­ geht.

In Fig. 3 ist eine im Stand der Technik bekannte Buchse aus Stahl gezeigt, wobei die Innenkontur 5 der Buchse so ausgeführt ist, daß eine Abknickung von dem ursprüng­ lich geraden Bereich 6 erfolgt und diese Abknickung selbst auch wieder als Gerade 7 ausläuft. Beim Auf­ pressen der Glieder ergibt sich wiederum eine im wesent­ lichen gerade Innenkontur durch die nach innen über­ tragenen Wirkungen der Preßpassung, was durch die ge­ strichelte Gerade 8 in Fig. 8 angedeutet ist.

In Fig. 2 ist die Gelenkstelle einer Gleiskette gezeigt, wobei mit 20 die Kettenbuchse, mit 21 der Kettenbolzen, mit 22 das innere Kettenglied und mit 23 das äußere Kettenglied bezeichnet ist. In dieser Zeichnungsfigur ist schematisch das Biegeverhalten der miteinander in Eingriff stehenden Teile gezeigt.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (4)

1. Gleiskette für Kettenfahrzeuge, insbesondere ketten­ getriebene Baufahrzeuge, bestehend aus Kettenbuchsen, Kettenbolzen und Kettengliedern aus Stahl, wobei die innenliegenden Kettengliedenden auf die Ketten­ buchse aufgepreßt sind, die außenliegenden Ketten­ gliedenden auf die die Buchse überragenden Ketten­ bolzenenden aufgepreßt sind und die Kettenbuchse von dem Kettenbolzen durchgriffen ist, wobei vor­ zugsweise die Kettenbuchse aus Hartmetall, Verbund­ faserwerkstoffen, Ingenieurkeramiken und/oder aus Keramik-Keramik-Verbundwerkstoffen auf Basis von Si₃N₄ (Siliziumnitrit) mit weniger als 15 Gewichts­ prozent Sinteradditiv besteht, als Zusatz zu P 42 41 774.0 und zu P 43 07 898.2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kettenbuchse aus Stahl, vorzugs­ weise aber aus den in der Hauptanmeldung P 42 41 774.0 angegebenen Materialien unter Zu­ grundelegung der dort festgelegten Materialwerte und Spezifikationen und darauf aufbauenden Bau­ teilauslegungen und -dimensionierungen im Innen­ bereich der Buchse, das heißt im Gelenkbereich zwischen äußerer Bolzenkontur (Bolzenmantel) und innerer Buchsenkontur (Buchseninnenmantel) konstruk­ tiv so ausgelegt ist, daß die Innenkontur der Buchse sich der Bolzenkontur, die sich bei Belastung der Ketten durch Biegung des Bolzens ergibt, annähert.

2. Gleiskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenbuchse aus dem in der Zusatzpatent­ anmeldung P 43 07 898.2 und P 43 15 355.0 ange­ gebenen Materialien unter Zugrundelegung der dort festgelegten Materialwerte und Spezifikationen bzw. darauf aufbauender Bauteilauslegungen und -dimen­ sionierungen im Innenbereich der Buchse gemäß An­ spruch 1 ausgelegt ist.

3. Gleiskette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Innenkonturbereich der Buchsen bezogen auf die Mündungsausläufe der Buchsen oder auch bezogen auf den Bereich von der Buchsenmitte bis zu den Buchsenenden (Buchsenstirnseiten) einer im wesentlichen stetigen, nicht linearen Funktion, vorzugsweise der durch die Biegelinie des Bolzens vorgegebenen Funktion angenähert ist, dies insbe­ sondere bezogen auf die Betrachtung des Bolzens als einseitig (mittig) eingespannten Stab, analytisch in der Form oder bei Betrachtung als beidseitig eingespannten Bolzen in der Form wobei mit K und K* Faktoren bezeichnet sind, die sich aus der wirkenden Kraft, sowie Material- und -dimensionierungskenngrößen ergeben und 1 der ganzen bzw. halben Bolzenlänge entspricht.

4. Gleiskette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom kon­ kreten Anwendungsfall und den Fertigungsmöglichkeiten auch andere Funktionen realisiert werden, beispielsweise eine korbbogenförmig gewölbte Kontur mit unterschied­ lichen Radienausführungen, eine Potenzfunktion, eine Exponentialfunktion oder eine Logarithmusfunktion.