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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Hebekette und insbesondere, aber nicht ausschließlich eine
Hebekette von der An, die beim Anheben und Absenken eines Hebegabel-Schlittens
eines Gabelstaplers verwendet wird.
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In Gabelstaplern wird der Gabelstapler-Schlitten
angehoben oder abgesenkt durch eine Masteinheit, die wenigstens
eine hydraulische Winde mit einer Rolle an ihrem oberen Ende umfasst,
um die eine Hebekette geschlungen ist. Ein unteres Ende der Hebeeinrichtung
ist an dem Gabelstapler befestigt und ein erstes Ende der Hebekette
ist mit dem Hebegabel-Schlitten über
eine Ankereinheit verbunden. Das andere Ende der Kette ist an einer
stationären
Struktur auf dem Gabelstapler befestigt.
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Es ist altbekannt, dass die Masteinheit
zwei Paare von Hebeketten und Rollen aufweist, wobei die Paare mit
dem Schlitten an lateral beabstandeten Stellen verbunden sind.
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Wenn die hydraulische Hebeeinrichtung
vorgeschoben wird, wird die Rolle (oder Rollen) nach oben bewegt
und die Kette (oder die Ketten) wird (werden) angehoben, um so den
Schlitten anzuheben.
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Eine Hebekette dieser Art umfasst
im Allgemeinen eine Vielzahl von ineinander geschobenen Gliedern,
wobei jedes Glied durch eine Vielzahl von Gliedplatten mit identischer
Konfiguration, angeordnet in einer Beziehung Seite-an-Seite, gebildet
wird. Überlappende
Enden der ineinander geschobenen Gliedplatten sind auf einem gemeinsamen
Stift angebracht. Die äußersten
Gliedplatten werden normalerweise mit dem Stift über einen Presssitz angebracht, und
zwar zwischen einem Stiftloch in der Platte und dem Stift, wohingegen
die übrigen
Zwischengliedplatten schwenkbar bzw. drehbar auf dem Stift mit einem
Freisitz angebracht sind. Der Grad des Presssitzes ist normalerweise
ausreichend, um das Plattenmaterial lokal an dem Übergang
zwischen dem Stift und dem Stiftloch kaltzubearbeiten. Es ist nun
erkannt worden, dass dies eine plastische Deformation und eine künstliche
Erhöhung
in der Fähigkeit
der Platte, Ermüdungslasten
auszuhalten, verursacht.
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Die bestimmte Anzahl und Anordnung
der Zwischengliedplatten im Vergleich mit äußeren Gliedplatten wird in Übereinstimmung
mit der benötigten
Hebekapazität
der Kette gewählt.
Im Allgemeinen gibt es wenigstens zwei erste Gruppen von Zwischengliedplatten,
die von den äußeren Gliedplatten versetzt
und damit über
die Stifte verbunden sind. Die erste Gruppen von Zwischengliedplatten
können zwei
oder mehrere ausgerichtete, benachbarte Platten umfassen, wobei
die Anzahl von der Anwendung abhängt.
In Ketten größerer Größe können weiter Gruppen
von Zwischengliedplatten vorhanden sein. Zweite Gruppen von Zwischengliedplatten
sind innerhalb der ersten Gruppen positioniert und zu den äußeren Gliedplatten
ausgerichtet, und dritte Gruppen sind innerhalb der zweiten Gruppen
angeordnet und zu den ersten Gruppen ausgerichtet usw.
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Um eine Kette so kostengünstig wie
möglich herzustellen
und die Anzahl von verschiedenen Komponenten einer einzelnen Kette
auf einem Minimum zu halten ist es zweckdienlich, dass sämtliche
Platten (äußere und
zwischenliegende) die gleiche Dicke und Form aufweisen und von dem
gleichen Werkzeug aus einer Metallschicht mit konstanter Dicke produziert
werden.
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Tests haben festgestellt, dass bei
der Verwendung die Hauptlast bei derartigen Ketten von den äußersten
Gliedplatten aufgenommen wird. Demzufolge ist bekannt gewesen, die
Dicke der äußeren Gliedplatten
im Vergleich mir den Zwischengliedplatten zu erhöhen, um so die Hebekapazität der Kette zu
erhöhen.
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Weitere Tests, die von dem Anmelder
durchgeführt
wurden, haben festgestellt, dass es tatsächlich so ist, dass je näher die
Gliedplatte zu der Mitte der Kette ist, desto geringer die Ladung
ist. Zusätzlich,
als Folge der Freipassung mit den Stiften, tragen die zentralen
Zwischenplatten zu Anfang nicht zu der Lagerung der Last während der
anfänglichen
Anwendung der Last bei. Es ist offensichtlich unerwünscht, dass
die Last in dieser Weise quer zu einer Kette ungleichmäßig verteilt
wird und dass die äußeren Platten
unter einer derartigen mechanischen Spannung sind.
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Es ist altbekannt, dass die Ermüdungslastkapazität einer
gegebenen Hebekette dadurch erhöht werden
kann, dass sie durch zwei getrennte Ketten Seite-an-Seite ersetzt
wird, die weniger Glieder quer zu ihrer Breite als die ursprüngliche
Kette aufweisen. In vielen Fällen
ist jedoch die Ersetzung einer einzelnen relativ breiten Kette durch
zwei schmalere Ketten nicht möglich,
und zwar als Folge des begrenzten zur Verfügung stehenden Platzes. Da
ein lateraler Abstand zwischen den Anschlussstiften der Seite-an-Seite-Ketten vorhanden
sein muss, gibt es im Allgemeinen nicht genug Platz, um diese Ersetzung in
einer Masteinheit eines Gabelstaplers durchzuführen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung die voranstehend erwähnten
Nachteile oder Probleme zu umgehen oder zu lindern.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung ist eine Hebekette vorgesehen, mit einem ersten Ende zur
Verbindung zu einer stationären Struktur
und einem zweiten Ende zur Verbindung mit einem zu bewegenden Gegenstand,
wobei die Kette eine Vielzahl von ineinander geschobenen Gliedeinheiten
aufweist, wobei jede Gliedeinheit äußere Gliedplatten und eine
Vielzahl von Zwischengliedplatten umfasst, wobei die aneinander
angrenzenden Gliedeinheiten durch einen Stift miteinander verbunden
sind, auf dem die äußeren Gliedplatten
mittels eines Presssitzes nicht-drehbar angebracht sind, und die
Zwischengliedplatten so angebracht sind, dass sie relativ dazu drehbar
sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede äußere Gliedplatte eine geringere
Festigkeit als diejenige irgendeiner Zwischengliedplatte aufweist,
bei Messung in einem nicht zusammengebauten Zustand.
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Die Verringerung der Festigkeit der äußeren Gliedplatte
kann z. B. durch Verringern ihrer Dicke oder ihrer "Kopf"fläche im Vergleich
mit derjenigen einer Zwischengliedplatte oder durch Verwendung eines
unterschiedlichen Materials oder Herstellungsverfahrens erreicht
werden. Der Ausdruck "Kopf"fläche wird
hier in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, um die Querschnittsfläche des Glieds
(der Verbindung) zu bezeichnen, die entlang einer radialen Linie
genommen wird, die durch die Mitte des Stifts geht und die nächste äußere Kante der
Kettengliedplatte schneidet.
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Da verstanden worden ist, dass ein
disproportionaler Betrag der angehobenen Last von den äußeren Gliedplatten
getragen wird, ist es bis heute nicht als möglich angesehen worden die
Festigkeit der äußeren Gliedplatten
z. B. durch Verringern ihrer Dicke zu verkleinern. Dadurch, dass
die Kettenkonstruktion jedoch in Richtung auf die Erreichung eines optimalen
Ermüdungswiderstands
und nicht auf die Erhöhung
ihrer Zugfestigkeit gerichtet wird, ist realisiert worden, dass
durch Ausnützen
des Vorteils des verbesserten Ermüdungsverhaltens, (auf das voranstehend
Bezug genommen wurde), verursacht durch den Presssitz zwischen den äußeren Gliedplatten und
dem Stift, eine Verringerung der Festigkeit der äußeren Platte (in dem nicht
zusammengebauten Zustand) möglich
ist.
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Wenn die äußere Platte im Vergleich mit
derjenigen von bekannten Hebeketten, bei denen alle die gleiche
Dicke aufweisen, dünner
ist, dann kann eine relativ breite Kette durch zwei oder mehrere schmalere
Ketten ersetzt werden (wodurch die Hebekapazität der Kette vergrößert wird),
ohne die Breite zu erhöhen,
die zur Aufnahme der Ketten benötigt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die äußeren Gliedplatten
eine Festigkeit von 60% bis 90% der gesamten Festigkeit quer zur
Kette auf.
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Vorzugsweise weist eine erste Gruppe
von Zwischengliedplatten eine Steifigkeit von 70% bis 95% der durchschnittlichen
Steifigkeit quer zur Kette auf.
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In größeren Ketten kann eine zweite
Gruppe von Zwischengliedplatten, innerhalb der ersten Gruppe, eine
Steifigkeit aufweisen, die gleich zu der durchschnittlichen Steifigkeit
ist, und die Steifigkeit von weiteren Gruppen von Zwischengliedplatten
wird genauso verteilt.
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Spezifische Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden, nur beispielhaft, unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Paars von Ketten der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Draufsicht auf die Ketten der 1;
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2a eine
Draufsicht auf eine relativ breite Hebekette für die Zwecke eines Vergleichs
mit den Ketten der 2;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer äußeren Gliedplatte
mit einer verringerten "Kopf"fläche in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4a eine
Draufsicht auf ein 2 × 2
Mehrfachblatt-Kettenglied in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4b eine
Draufsicht auf ein 2 × 3
Mehrfachblatt-Kettenglied in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung,
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4c eine
Draufsicht auf ein 3 × 4
Mehrfachblatt-Kettenglied in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4d eine
Draufsicht eines 4 × 4
Mehrfachblatt-Kettenglieds in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4e eine
Draufsicht eines 4 × 6
Mehrfachblatt-Kettenglieds in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4f eine
Draufsicht auf ein 6 × 6
Mehrfachblatt-Kettenglied in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung; und
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5 eine
Seitenansicht von irgendeiner der Ketten der 4a bis 4f.
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Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen sind
zwei Ketten, die die vorliegende Erfindung verkörpern, in den 1 und 2 Seite
an Seite gezeigt.
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Jede Kette umfasst äußere Gliedplatten 1 und
Zwischengliedplatten 2, die in einer Drehungsbeziehung
(Schwenkbeziehung) durch Stifte 3 miteinander verbunden
sind.
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Die äußeren und Zwischen-Gliedplatten 1, 2 sind
so ineinander geschoben, dass gegenüberliegende Paare von äußeren Gliedplatten 1 zwischen ihnen
die Enden von zwei Zwischengliedplatten 2 Seite-an-Seite
aufnehmen. Die überlappenden
Enden der Zwischengliedplatten und äußeren Gliedplatten 1, 2 sind
mit Hilfe eines Stifts 3 schwenkbar bzw. drehbar untereinander
verbunden, der durch ausgerichtete Öffnungen in den Platten geht.
Die äußeren Gliedplatten 1 sind
mit dem Stift mit Hilfe eines Presssitzes zwischen dem Stift 3 und Öffnungen
verbunden (d. h. die äußeren Gliedplatten 1 sind
auf dem Stift 3 nicht-drehbar), wohingegen die Zwischengliedplatten
einen Freisitz mit dem Stift aufweisen (d. h. sie sind frei, um
sich auf dem Stift 3 zu drehen).
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Hebeketten von dieser Art können mit
anderen Anordnungen von ineinander geschobenen Zwischengliedplatten
konfiguriert werden und ein Beispiel ist in 2a gezeigt. Die Ketten der 1 und 2 werden gemeinsam in dem technischen
Gebiet als 2 × 2
Ketten bezeichnet und die Kette der 2a ist als
4 × 6
Kette bekannt.
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Die äußeren Gliedplatten der 1 und 2 sind in der Breite W1 dünner als
die entsprechende Dimension W2 der Zwischengliedplatten. Diese Anordnung
erlaubt einer Kette eine Gesamtbreite gleich zu oder kleiner als
eine existierende 2 × 2
Kette aufzuweisen.
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Beispielsweise kann eine derartige
2 × 2
Kette die folgenden Abmessungen (Dimensionen) aufweisen:
| Abstand: | 18,5
mm |
| Kopf: | 15,4
mm |
| Taille: | 13,7
mm |
| Zwischenplattendicke: | 4
mm |
| Äußere Plattendicke: | 2,7
mm |
| Stift-Dwchmesser | 6,8
mm |
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Aus den 2 und 2a ist ersichtlich, dass die gesamte
kombinierte Breite von zwei 2 × 2
Ketten Seite-an-Seite die gleiche oder schmaler als die 6 × 4 Kette
ist. Somit kann in einem eingeschlossenen Arbeitsraum eine 6 × 4 Kette
durch ein Paar von 2 × 2
Ketten Seite-an-Seite ersetzt werden, um so eine größere Hebekapazität bereitzustellen.
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Bei Anwendungen, bei denen das Arbeitsgebiet
nicht so eingeschränkt
ist, können
ansonsten die äußeren Gliedplatten
in der Festigkeit verringert werden.
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Z. B. weist die äußere Gliedplatte, die in 3 gezeigt ist, im Vergleich
mit den Zwischengliedplatten eine verringerte "Kopf"fläche. Die
Kopffläche
wird als die Querschnittsfläche
der Platte, genommen entlang irgendeiner Linie L, die durch die Mitte
der Stift-Aufnahmeöffnung
geht und die nächste (gerundete)
Kante der Platte schneidet, definiert. Diese verringerte Fläche (mit
gepunkteten Linien in 3 gezeigt)
kann z. B. durch Vergrößern der Öffnung oder
Verringern der Größe des gerundeten
Endes 5 des Glieds (der Verbindung) erzielt werden.
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Ein Beispiel einer derartigen Kette
ist wie folgt:
| Abstand: | 18,5
mm |
| Zwischenplattenkopf: | 15,4
mm |
| Äußerer Plattenkopf: | 13,0
mm |
| Zwischenplatten-Taille: | 13,7
mm |
| Äußere Platten-Taille: | 12,0
mm |
| Plattendicke: | 4
mm |
| Stift-Durchmesser: | 6,8
mm |
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In anderen Alternativen kann die äußere Gliedplatte
einfach aus einem Material mit einer niedrigeren Zugfestigkeit als
derjenigen der Zwischengliedplatten konstruiert werden.
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Es wird in Erwägung gezogen, dass das Verhältnis der
Zwischenplatten- zu Außenplatten-Steifigkeit (Festigkeit)
in dem Bereich 1,1 : 1 bis 1,6 : 1 sein könnte.
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In sämtlichen Fällen wird die Verringerung der
Steifgkeit der äußeren Gliedplatte
im Vergleich mit den Zwischengliedplatten mit den Platten in einem
nicht zusammengebauten Zustand, d. h. bevor sie durch den Stift
untereinander verbunden werden, gemessen wird. Sobald die Platten
zusammengebaut sind, stellt der Presssitz zwischen den äußeren Gliedplatten
und dem Stift eine kompensationsmäßige Erhöhung in der Ermüdungsfestigkeit
(Ermüdungssteifigkeit)
der äußeren Verbindungsplatten
bereit.
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Die Erfindung erlaubt, dass breitere
Ketten von dieser Art (wie 8 × 8
oder 6 × 4)
durch eine Vielzahl von 2 × 2
Ketten ersetzt werden, wodurch die Anforderungen an Kettenhersteller
beseitigt werden einen Bereich von Ketten mit unterschiedlichen
Breiten herzustellen. Jedoch kann es in bestimmten Anwendungen noch
wünschenswert
sein eine größere Kettenbreite
mit äußeren Gliedern
mit verringerter Steifigkeit (Festigkeit) zu verwenden. Die 4a bis 4f zeigen unterschiedliche Mehrfachblatt-Kettenglied-Konfigurationen für unterschiedliche
Lasten und Anwendungen.
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In der 2 × 2 Kette, die in 4a gezeigt ist, gibt es
nur zwei Gruppen von Zwischengliedplatten 2, die zentral
in der Kette angeordnet sind. Jede Gruppe ist von den anderen Gliedplatten 1 versetzt
und umfasst ein Paar von aneinander angrenzenden, ausgerichteten
Platten. In einer alternativen Ausführungsform, die in 4b gezeigt ist, umfasst
die Zwischengliedplatte 2 zwei Arten von drei aneinander
angrenzenden, ausgerichteten Platten.
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Alternative Konfigurationen, die
zusätzliche Gruppen
von Zwischengliedplatten zeigen, sind in den 4c bis 4f gezeigt.
Wenn man die 4e als ein
Beispiel nimmt, ist dort ein zentrales Paar von ausgerichteten Zwischengliedplatten 6 und
vier Gruppen Zwischenglied-Plattenpaaren 2, angeordnet
außerhalb
der zentralen Zwischengliedplatten 6, gezeigt. Jede Platte,
wie in 5 gezeigt, weist
eine zentrale Taillenfläche 7 auf.
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Die Verringerung der Steifigkeit
in der äußersten
Gliedplatte in dem nicht zusammengebauten Zustand stellt sicher,
dass die Last über
die Breite der Kette ausgeglichen wird. Dies führt auch zu der Verringerung
der Steifigkeit der äußeren Verbindungsplatten 1 in
dem zusammengebauten Zustand.
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In einer typischen 8 × 8 Kette
(nicht gezeigt) existiert ein Paar von gegenüberliegenden äußeren Gliedplatten,
eine erste Gruppe von Zwischengliedplatten, aneinander angrenzend,
aber von den äußeren Gliedplatten
versetzt, wobei jede erste Gruppe zwei aneinander angrenzende und
ausgerichtete Platten umfasst, eine zweite Gruppe von ähnlichen Zwischengliedplatten
innerhalb der ersten Gruppen, aber versetzt davon (und ausgerichtet
zu den äußeren Gliedplatten),
eine dritte Gruppe von Zwischengliedplatten, ausgerichtet zu den
ersten Gruppen, und eine zentrale Gruppe von Gliedplatten. Es ist festgestellt
worden, dass das Betriebsverhalten einer derartigen Kette mit dieser
Konfiguration durch Verringern der Steifigkeit der äußeren Gliedplatten
auf 78,6% der durchschnittlichen Steifigkeit quer zur Kette verbessert
wird, wobei die Steifigkeit der ersten Zwischengliedplatten auf
85,7% im Durchschnitt verringert wird, wodurch sichergestellt wird,
dass die zweite Gruppe von Zwischenplatten eine Steifigkeit äquivalent
zu dem Durchschnitt der Kette aufweist, und sichergestellt wird,
dass die Steifigkeit der anderen Platten gleichermaßen wie
die durchschnittliche Kettensteifigkeit plus die Steifigkeit, die
von den anderen Platten entfernt wurde, geteilt wird.
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Die Steifigkeit von jeder Platte
wird durch mehreren Faktoren bestimmt, nämlich durch die Plattendicke,
die Fläche
des Plattenprofils, ob die Öffnung
der Platte ein Press- oder Frei-Sitz mit dem Stift ist, mit dem
sie verbunden ist, und dem Grad des Presssitzes oder des Freisitzes.
Somit kann die Steifigkeit jeder Platte wie erforderlich durch Verändern von
einem oder mehreren von diese Parametern verringert oder erhöht werden.
Die Plattenprofilfläche kann
z. B. durch Erhöhen
der Größe des Taillengebiets
verringert werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
exakte Steifigkeitsverringerung oder Erhöhung der Platten durch Ändern von
ein oder mehreren der Merkmale, wie gewünscht, verändert werden kann. Ferner ist
die exakte prozentuale Erhöhung
oder Verringerung der Steifigkeit, die benötigt wird, von der Kettenkonfiguration
abhängig.
Es wird angenommen, dass die Steifigkeit der äußeren Platte z. B. irgendwo
zwischen 50% und 90% der Gesamtsteifigkeit der Kette verringert
werden kann und die Steifigkeit der ersten Gruppe von Zwischengliedplatten
auf irgendwo zwischen 70% und 90% des Durchschnitts verringert werden kann.
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Die Steifigkeit der zusammengebauten
Kette ist quer zur Breite der Kette, wenn die Steifigkeitsveränderung
verursacht durch die Stiftverbindungen und den Reibungskontakt zwischen
einzelnen Platten berücksichtigt
wird, konstant. Dies stellt sicher, dass dann, wenn eine Last inkremental
erhöht
wird, eine entsprechende inkrementale Erhöhung in der Steifigkeit über der
Breite der Kette vorhanden ist.