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Kettenräder und Rollenketten
Die Erfindung betrifft Kettenräder und
Rollenketten. Die bekannten Kettenräder entsprechen in ihrem Teilkreis vollständig
der Teilung der zugehörigen Rollenketten. Dabei liegen die Rollen der Kette fast
spielfrei zwischen den Zähnen in den Zahnlücken. es soll dabei jede Kettenrolle,
die in Eingriff mit dem kettenrad steht, ihren enteil von der zu übertragenden Kraft
übernehmen.
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Theoretisch liegen dahei die Rollen gleichmäßig an den in der Zugirchung
der Kette liegenden Zhanflanken an bzw., wenn das Kettenrad antreibt, an den Zahuflanken,
die der Antriebsrichtung entgegen gerichtet sind. Aber schon nach kurzer Gebrauchsdauer
der Kette längt sich diese nun entspricht die Teilung der Kette nicht mehr dem Teilkreis
des Kettenrades. Die Folge davon ist, daß nur noch die erste in Eingriff stchende
oder kommende Kettenrolle an der Zahnflanke des einen zugehörigen Zahnes des Kettenrades
angreift und die zu übertragende Kraft allein trägt, die anderen um das Kettenrad
liegenden Rollen werden nur noch lose mitgenommen und wandern allmählich aus dem
Teilkreis des Kettenrades heraus. Dies ergibt eine außerordentliche Belastung desjeweils
ersten Kettengliedes und der ersten Zahnflanke. Außer dieser an sich vor4handenenaußerordentlichen
Einzelbelastung tritt diese Belastung schlagartig auf, weil der Eingriff nicht mehr.
wie ursprünglich vorgesehen, tangential erfolgt, sondern die Eingriffskurve einen
Knick aufweist, was eine sprunghafte Beschleunigung des angetriebenen Teiles zur
Folge hat. Diese schlagartige hohe Belastung führt dann schließlich zur Zerstörung
von Kette und Kettenrad. Daraus ergibt sich. daß bei noch so genau gearbeiteten
Rollenketten
recht bald beim Gebrauch die vorgenannten Mängel auftreten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Besserung der mangelhaften
Verhältnisse herbeizuführen.
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Dabei muß man sich zunächst darüber im klaren sein, daß eine Längung
der Rollenkette auf jeden Fall unvermeidlich ist und daher in Rechnung gesetzt werden
muß.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch,
daß die Teilung des Kettenrades und die Teilung der Rollenkette zunächst ungleich
sind und erst bei zunehmender Längung der Rollenkette in steigendem Maße sich angleichen,
wobei das größte Ungleichheitsmaß durch das zwischen Kettenrollen und Zähnen des
Kettenrades bei Verminderung der Zahnbreite mögliche Spiele bestimmt ist.
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Im einzelnen besteht die Erfindung darin, daß die einem größer als
normal gewählten Teilkreisdurchmesser entsprechende Teilung der Kettenräder größer
ist als die Teilung der normalen Rollenkette bzw. darin, daß die Teilung der Rollenkette
kleiner ist als die Teilung des normalen Kettenrades.
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Beide Lösungsformen des Erfindungsgedankens scheinen auf den ersten
Blick sehr ähnlich, unterscheiden sich jedoch ganz erheblich voneinander.
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Im ersten Falle ist es möglich, normale Rollenketten zu verwenden,
und bei der Bevorratung ist sowohl fiir normale als auch erfindungsgemäße Kettenräder
nur die normale Kettenart erforderlich. Ganz anders bei der erfindungsgemäßen Rollenkette
mit kleinerer Teilung; diese Kette ist nur mit einem besonders gestalteten Kettenrad
verwendbar, so daß eine besondere Bevorratung erforderlich und auch die Fertigung
der Rollenketten aufgespalten ist. Daraus ergibt sich, daß die erste Lösungsform
die wesentlich wirtschaftlichere und bessere ist.
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Was sich nun im einzelnen nach der erfindungsgemäßen Gestaltung von
Kettenrädern und Rollenketten beim Gebrauch abspielt, wird an Hand von Beispielen,
die auf der Zeichnung dargestellt sind, beschrieben. Es zeigen in schematischer
Darstellung Abb. I ein normales Kettenrad und eine gelängte normale Rollenkette
im Eingriff, Abb. 2 ein Kettenrad mit vergrößertem Teilkreis und diesem entsprechender
größerer Teilung, aber mit normaler Rollenkette, Abb. 3 ein normales Kettenrad mit
in der Teilung kleiner gehaltener Rollenkette.
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In Abb. I ist zum Vergleich dargestellt, wie bei bekannten Anordnungen
die ganze Last ausschließlich von dem ersten Glied a der Rollenkette b und dem ersten
eingreifenden Zahn c des Kettenrades d aufgenommen werden muß und die anderen Kettenrollen
e sich lose um das Kettenrad d legen und sich zum Teil sogar ganz abheben, weil
bei einer gelängten Rollenkette b die Teilung A nicht mehr mit der entsprechenden
Teilung des Kettenrades d übereinstimmt, wie es bei den bekannten neuen Rollenketten
zunächst der Fall ist. Der entstehende Stoß beim Eingriff der gelängten Rollenkette
b in das Kettenrad d wird deutlich, wenn man sich vorstellt, daß die eingreifende
Kettenrolle a mit der gelängten Teilung A in das Kettenrad d mit dem Teilkreis B
gedrückt wird.
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Die Verhältnisse sind nun bei den Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes
in Abb. 2 und 3 die gleichen, es genügt daher die Erläuterung an einem Beispiel.
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In beiden Fällen ist die dem größeren Teilkreis B entsprechende Kettenraclteilung
des Kettenrades d im Verhältnis größer als die Teilung A der Rollenkette b.
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Um der Rollenkette b den Eingriff in das Kettenrad d dennoch zu ermöglichell.
sind die Zähne c erheblich schmaler gehalten als die normalen Zähne c der Abb. I,
während die %zahnlücken der Zähne c dem größeren Teilkreis entsprechend breiter
ausgebildet sind Das Ungleichheitsverhältnismaß wird beschränkt durch das durch
die schmäleren Zähne c entstehende Spiel, da sonst die Rollenkette b auf das Kettenrad
d auflaufen würde.
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Es ergibt sich bei Eingriff einer neuen Rollenkette gemäß der Erfindung
folgendes Bild, wie Abb. 2 und 3 zeigen: Die Kettenrollef liegt zwangsläufig auf
der Flanke des Zahnes c in Zugrichtung an und trägt im Anfang allein die ganze Belastung,
während die Kettenrolle g an keiner Zahnflanke anliegt und die Kettenrolleh gerade
auf der Zahnflanke anliegt, die der Zugrichtung entgegengesetzt ist. Bei allmählicher
Längung der Teilung A der Rollenkette kommt zunächst die Kettenrolle i zum Mittragen
und nach und nach alle Rollen, so daß der Lauf der Kette im Gegensatz zur alten
Rollenkette b beim Gebrauch immer besser wird, bis schließlich nach langer Gebrauchsdauer
ein Zustand erreicht ist, der einer neuen Kette alter Ausführung entspricht und
nun erst die bemängelte Entwicklung beginnen kann.
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So wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung von Kettenrad und Rollenkette
die Lebensdauer weit über das doppelte der Lebensdauer der Rollenketten alter Ausführungen
erhöht, weil die ursprünglich vorhandene erhebliche Elastizität bei längerem Gebrauch
und eingetretener Längung geringer wird.
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Die Elastizität der Rollenkette bedingt, daß bei den erfindungsgemäß
ausgeführten Rollenketten die beschriebene Anfangsextremstellung mit der Belastung
allein der einen Kettenrollef nur theoretische Bedeutung hat, während in Wirklichkeit
auch im Anfang bereits die benachbarten Rollen mittragell. So wie dabei die Rollenkette
entlastet wird, werden auch entsprechend die Zähne des Kettenrades entlastet, so
daß die Schwächung der Zähne sich nicht nachteilig auswirken kant.
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Insgesamt ergibt sich bei der neuen Rollenkette ein ruhiger, geräuscharmer
Lauf, eine längere Lebensdauer und weniger Störungen durch Abspringen vom Kettenrad
beim Gebrauch solcher Ketten.