DE7613082U1 - Scharnierbandkette aus nichtrostendem stahl - Google Patents

Description

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PATBNTAN WALTS BÜRO

BOHUMANNSTR. ST . D-4000 DÜSSELDORF

Telefon; (02 11) 68 33 46 Telex ι 0858 6513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-lng.W. COHAU5Z ■ Dlpl.-lng. R. KNAUF · Diving., Dipl.-Wirtwh.-lng. A, GERBER · Dipl.-lng. H. B, COHAUSZ

Ruberg & Renner GmbH

58OO Hagen ΐβ. Juni 1977

-. Scharnierbandkette aus nichtrostendem Stahl >

Die Erfindung bezieht sich auf eine Soharnierbandkette aus nichtrostendem Stahl.

Mit zunehmendem Leistungsvermögen der Transportanlagen wurden an die Scharnierbandketten steigende Anforderungen in bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit gestellt. Die Scharnierbandketten sollen sich auch bei den im Betrieb auftretenden Belastungsspitzen nicht zu schnell dehnen oder zu schnell reissen.

) Es ist daher bekannt, Scharnierbandketten aus vergütetem, d.h. wärmebehandätem, nichtrostendem Stahl hFrzustellen. Bewährt hat sich hierbei der Deutsche Mormstahl mit der Werkstoff-Nummer: 1&021 (Kurzname X 20Crl3), der 0,17-0,22 % C, 12-14 % Cr, bis 1,0 % Si, bis 1,0 % Mn, <£ 0,0^5 % P und ^.0,030 % S enthält. Dieser Stahl hat itr. vergüteten Zustand eine Zugfestigkeit bis zu 1.000 N/mm bei einem günstigen Streckgrenzenverhältnis p>-8o %. Alternativ hierzu wurde auch für einen gewissen Zeitraum für vergütete Scharnierbandketten der genormte Werkstoff 1.4057 (Kurzname X 22CrNi 17) eingesetzt. Dieser Werkstoff unterscheidet sich von dem

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zuerstgenannten insbesondere durch höhere Cr-Gehalte von I6-I8 % und einem Nickel-Zusatz von 1,5-2,5 $>. Dieser Werkstoff hat eine noch bessere Korrosionsbeständigkeit, jedoch spricht gegen diesen Werkstoff der hohe teure Chromanteil. Aus diesen Gründen haben die Fachleute den eingangs zitierten Werkstoff mit 12-1¹I % Cr bevorzugt. Um die gewünschten Festigkeitswerte von mehr als 8OO N/mm zu erzielen, muss der Werkstoff vergütet werden, wobei aufgrund der sehr steilen Anlass-Charakteristik eine relativ grosse Streuung der Festigkeitswerte beobachtet wird. Insbesondere bei bandvergüteten Werkstoffen wird ein grosser Streubereich beobachtet. Da für die Festigkeit einer Kette immer nur das schwächste Glied ausschalggebend ist, muss daher bei der Auslegung auf Sicherheit auf den niedrigsten Wert Rücksicht genommen werden. Für die Funktion der Kette ist auch nicht die statische Festigkeit, d.h. die Zugfestigkeit oder Streckgrenze, ausschlaggebend, sondern das dynamische Festigkeitsverhalten und der Materialverschleiss; denn eine sehr hohe Zugfestigkeit ist nicht gleichbedeutend mit einer hohen Leistungsfähigkeit der Kette, da das Arbeitsvermögen des Werkstoffs verringert v/ird.

Ausgehend von den vorstehenden Forderungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Merkmale für die Glieder einer Scharnierbandkette anzugeben, die einen geringen Streubereich der Festigkeitswerte und ein besseres dynamisches Festigkcitsverhalten und eine gute Korrosionsbeständigkeit gewährleisten, ohne dabei vom Kostenvergleich her unwirtschaftlich zu sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Glieder der Kette aus einem kaltgeformten Stahl geformt sind, der

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0,17 - o,22 % C
12,ο - Ι4,ο % Cr
ο,9 - 1,4 % Ni
bis Ι,ο # Mn
bis Ι,ο # Si
Rest Eisen und die üblichen Verunre inigungen
enthält.

Der Nickel-Anteil beträgt vorzugsweise 1,0 bis 1,1 ^.

Besonders bevorzugt werden die vorgenannten Kettenglieder, wenn der rostfreie Stahl in weichgeglühtem Zustand kaltgewalzt wurde und anschließend die Kettenglieder geformt wurden.

Die Glieder der Scharnierbandkette können gemäss einer bevorzugten Ausführungsform geradlaufend geformt sein; gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Glieder der Kette kurvengängig geformt sein.

Der für die beanspruchte Scharnierbandkette vorgeschlagene, rostfreie Stahl lässt sich bei guter Zähigkeit auf hohe Festigkeitswerte kaltverformen. Aufgrund der einwandfreien Beherrschung des erforderlichen Abwalzgrades mit sehr engen Toleranzen im Kaltwalzwerk ergibt sich eine geringe Streuung im statischen Festigkeitsbereich, wobei die absoluten Werte an der unteren Grenze der vorbekannten, einzelvergüteten Kettenglieder liegen.

Weitere Vorteile bietet der Erfindungsgegenstand durch die gleichmässige Formgebung der Scharnieraugen und die Ausschaltung des beim Stand der Technik aufgrundjder Vergütung unvermeidlichen HärteVerzuges. Die beanspruchte Scharnierbandkette gewährleistet im betrieblichen Einsatz einen gleichmässigen, stossfreien und ruhigen Lauf. Hervorzuheben

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sind besonders die Vorteile unter dynamischer Belastung. Hinsichtlich des dynamischen Belastungsverhaltens zeigt jB±oh die beanspruchte Scharnierbandkette gegenüber den vorbekannten, vergüteten Ketten weitaus bessere Werte, sowohl in der Dauerfestigkeit als auch in der Zeitstandfestigkeit.

Die vorbekannte, vergütete Ausführungsform hat ein ungünstigeres Arbeitsvermögen. Vor Jahren durchgeführte Versuche mit bandvergüteten Werkstoffen führten bei Scharnierbandketten zu keinem befriedigenden Ergebnis. Dazu muss gesagt werden, dass das Bandvergüten ein gezieltes Abkühlverfahren in Verbindung mit dem Walzprozess einschliesst, wobei die kontrollierte Wärmebehandlung des ganzen Coils Schwierigkeiten unterliegt, da die Gefügeumwandlung und die Festigkeitswerte unterschiedlich ausfallen können.

Die beanspruchte Scharnlerbandkette hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, da die Vorteile der zugegebenen Legierungselemente voll ausgenutzt werden.

Bei der vorbekannten Ausführungsform konnte der Grundmasse beim Härten Chrom entzogen werden, wobei bei verhältnismässig hohen Anlasstemperaturen aufgrund von Karbidausscheidungen das Korrosionsverhalten verschlechtert wurde. In umfangreichen Korrosions- und Säure-Tests hat sich gezeigt, dass die beanspruchte Scharnierbandkette mit den wesentlich teureren, vergüteten, 17^-igen Chrom-Stählen gleichgesetzt werden kann. Diese verbesserte Korrosionsbeständigkeit ist auf eine homogene Werkstoffeigenheit zurückzuführen, die auch nicht durch eine elektrolytische Oberflächenveredelung der vergüteten Scharnierbandglieder erreicht werden konnte. Eine chemische Oberflächenbehandlung

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kann zwar das optische Aussehen, nicht aber die Eigenschaft des Grundwerkstoffs verbessern, da die Korrosionsbeständigkeit in erster Linie nur von den vorhandenen Legierungselementen abhängt. Bei einer elektrolytischen Oberflächenbehandlung ist nicht auszuschliessen, dass bei sehr hoch gewählten Härtewerten an den Scharnierbandaugen Spannungsrisskorrosion hervorgerufen wird.

Zu den positiven Eigenschaften d'er erfindungsgernässen Scharnierbandkette gehört auch das Verschleiss^rrhalten, und zwar der Verschleiss in den Gelenken und uie sich hieraus ergebende bleibende Längung. Vergleichsversuche zeigten, dass bei den bekannten, vergüteten Scharnierbandgliedern während der ersten Betriebsstunden trotz optimalen Vorreckens eine höhere Verschleisslänpung eintritt, wogegen anschliessend das Verschleissverhalten der beiden Werkstoffe kontinuierlich gleichmässig verläuft. Aufgrund der besseren Augengeometrie bei der erf indungsgernässen Ausführungsform ist bis zum Erreichen der zu! ässi cren . ^!-1 pen Ketten! äncruncr eine wesentlich längere Betriebsdauer gegeben.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht, Stirnansicht und Seitenansicht eine geradlaufende Scharnierbandkette mit Einfachgelenkausführung;

Fig. 2 in Draufsicht, Stirnansicht und Seitenansicht eine geradlaufende Scharnierbandkette mit Doppelgelenkausführu*ig£

Fig. 3 in Draufsicht, Ansicht von untenjund Seitenansicht sine kurvengängige Scharnierbandkette.

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Figur 1 zeigt eine allgemein mit 1 bezeichnete, geradlaufende Scharnierbandkette, von der hier nur zwei Glieder 2 gezeigt sind, deren jedes einen Plattenkörper 3 mit zwei äusseren Scharnieraugeη 4 an der einen Querseite und einem zentralen Scharnierauge 5 an der gegenüberliegenden Seite aufweist. Die Glieder 2 sind in bekannter Weise durch von den Scharnieraugen 4,5 aufgenommene Stifte⁶gelenkig verbunden. Außerdem sind in der Stirnansicht zwei durchgehende Gleitleisten 7 und 8 im Querschnitt angedeutet, denen die Randbereiche _ des Plattenkörpers 3 beiderseits gleitend aufliegen.

Das verbesserte Verschleissverhalten der erfindungsgemäßen Scharnierglieder zeigt sich darin, dass sich der Abstand zwischen benachbarten Gliedern 2 langsamer verändert. Es tritt also die zulässige Kettenlängung durch allmähliche Vergrösserung des Abstandes 9 als Folge von Verschleiss in den Gelenken erst nach wesentlich längerer Betriebsdauer ein als bei vorbekannten Scharnierbandketten.

Die in Figur 2 gezeigte Ausfiihrungsform entspricht im wesentlichen der Ausfiihrungsform nach Figur 1, wobei anstelle des einen Gelenkes Doppelgelenke vorgesehen sind. Die r Glieder 12 der Kette 11 weisen zu diesem Zweck an der einen Querseite drei Scharnieraugen 14 und an der anderen Querseite zwei innenliegende Scharnieraugen 15 auf.

Schliesslich zeigt die Figur 3 eine Kette 21 mit kurvengängig geformten Gliedern 22. Dabei sind die einzelnen Glieder 22 nicht nur senkrecht zur sondern auch In der Zeichenebene,entsprechend der Ebene des Plattenkörpers 3> beweglich. Hierfür ist - in an sich bekannter Weise das zentrale Scharnierauge 25 so ausgebildet, dass es den Stift gelenkförmig aufnimmt. Zwei seitliche Gleitleisten legen den gewünschten Kurvenweg fest entsprechend den Leisten

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7 und 8 der Ausführungsform nach Figur 1. An der Unterseite des Plattenkörpers sind FUhrungsschuhe 27 und 28 starr befestigt, Auch bei den kurvengängig geformten Gliedern 22 ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik langsamere Änderung des Abstandes 29, so dass die vorteilhaften Verschleisseigenschaften auch hier festgestellt werden können.

Die in den Beispielen beschriebene geradlaufende und ζ kurvengängige Ausführungsform der Scharnierbandkette

ist nur beispielhaft anzusehen. Der Erfindungsgegenstand kann auch für andere Kettenausführungen eingesetzt werden.

Sahutzansprüche

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Claims (2)

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1. Scharnierbandkette aus nichtrostendem Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder (2, 12, 22) der Kette (1, 11, 21) aus einem kaltverformten Stahl geformt sind, der

0,17 - 0,22 % c

12 - Ik % Cr o,9 - IA % Ni bis 1,0 % Mn bis 1 % Si

Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen enthält.

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2. Scharnierbandkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl 1,0 bis 1,1 % Ni enthält.

5. Scharnierbandkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder (2, 12) der Kette geradlaufend geformt sind.

4. Scharnierbandkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder ( 22 ) der Kette (21) kurvengängig geformt sind.

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