DK178896B1 - Kædehjul - Google Patents

Abstract

Et kædehjul (1) til en kæde (2) med ens kædeled, hvor hvert kædeled er udformet af i det væsentlige to parallelle dele (3, 3´) med et cirkulært tværsnit. Disse er indbyrdes forbundne via to halvcirkelformede dele (4, 4´) med et tilsvarende cirkulært tværsnit, således at hvert kædeled definerer et fladeplan (f), hvor kædeleddene er i gensidigt indgreb således at kædeleddene er indbyrdes forskydelige i tre dimensioner, hvilket kædehjul har en ydre diameter og omfatter: en centeråbning (5) til indgreb med en aksel; to cirkelformede parallelle flanger (6) imellem hvilke kædens led kan lejres. Derudover et antal kædelejer (7) til indgreb med kædeled anbragt med fladeplanet i det væsentlige vinkelret på kædehjulets radius, hvilke kædelejer, hver især, er udformet med en symmetriakse (s´), som er sammenfaldende med en radius af kædehjulet; et antal tænder (8), der, hver især, har en symmetriakse (s´´) som er sammenfaldende en radius af kædehjulet, hvilke tænder, hver især, er anbragt mellem to kædelejer (7), og til indgreb mellem to kædeled. Tænderne og kædelejer er udformet i de to flanger så de ligger symmetrisk omkring et centralt fladeplan vinkelret på centeråbningen og kædelejerne er, hver især, udformet med en konkav flade (9) og omfatter en konveks flade (10), hvor der er en glidende overgang mellem lejets konkave flade og tændernes konvekse flade, og overgangen mellem lejets konkave flade og tændernes konvekse flade er arrangeret på kædehjulet sådan at overgangen (11) udgør i det mindste en del af en kontaktflade til et kædeleds ydre overflade.

Description

Kædehjul

Beskrivelsesindledning

Opfindelsen angår et kædehjul til en kæde med ens kædeled, hvor hvert kædeled er udformet af i det væsentlige to parallelle dele med et cirkulært tværsnit, der er indbyrdes forbundne via to halvcirkelformede dele med et tilsvarende cirkulært tværsnit, således at hvert kædeled definerer et fladeplan, hvor kædeleddene er i gensidigt indgreb således at kædeleddene er indbyrdes forskydelige i tre dimensioner, hvilket kædehjul har en ydre diameter og omfatter: en centeråbning til indgreb med en aksel; to cirkelformede parallelle flanger imellem hvilke kædens led kan lejres; et antal kædelejer til indgreb med kædeled anbragt med fladeplanet i det væsentlige vinkelret på kædehjulets radius, hvilke kædelejer, hver især, er udformet med en symmetriakse, som er sammenfaldende med en radius af kædehjulet; et antal tænder, der, hver især, har en tandsymmetriakse, som er sammenfaldende en radius af kædehjulet, hvilke tænder, hver især, er anbragt mellem to kædelejer, og til indgreb mellem to kædeled; hvilke tænder og kædelejer er udformet symmetrisk omkring et centralt fladeplan vinkelret på centeråbningen. Når boreskibe skal forankres ved f.eks. boreinstallationer på havbunden foregår det ofte med hjælp fra såkaldte supply-både, der assisterer ved udlægning af ankre og ankerkæder. Disse ankerkæder kan være lavet af flettet tråd eller de kan være lavet som leddelte kæder, hvor de enkelte led er i gensidigt indgreb med naboleddene således at kædeleddene også er gensidigt bevægelige i tre dimensioner. Disse kædeled er endvidere udført symmetriske omkring centrale længdeakser. Disse kæder med led bruges især, hvor kæden skal holde anseelige kræfter, undertiden flere tusinde men op til millioner newton.

Dette indebærer selvfølgeligt risici og der bruges derfor specialudstyr til at betjene disse kæder. Til at trække kæderne bruges såkaldte kædehjul, der er udført med hulninger, som kan gå i indgreb med kædens led. Typisk er kædehjulene udført således, at de enkelte hulninger griber kædeleddene således at leddene, der er anbragt i hulninger er orienteret med massemidtpunktet placeret centralt i hulningen, og med kædens centrale længdeakse placeret vinkelret på kædehjulets radius. Opfindelsen angår et sådan kædehjul.

Fra US 3.266.331 kendes et kædehjul med flere kædelejer, hvor hvert kædeleje er udformet med en konkav flade.

Formålet med opfindelsen er at anvise et kædehjul, hvor man med en højere grad af sikkerhed kan betjene kædehjulet, også selv om kæden er produceret med små variationer.

Dette formål opnås ved, at kædelejerne, hver især, er udformet med en konkav flade og ved; at tænderne, hver især, omfatter en konveks flade, hvor der er en glidende overgang mellem lejets konkave flade og tændernes konvekse flade, og ved; at overgangen mellem lejets konkave flade og tændernes konvekse flade er arrangeret på kædehjulet sådan at overgangen udgør i det mindste en del af en kontaktflade til et kædeleds ydre overflade.

Ved at udforme kædelejerne sådan opnår man, at kædens led fastholdes i kædehjulet af kræfter der, i det væsentlige, virker i kædeleddets længderetning og det gælder også selv om kædens led ikke er helt ens, idet kædeleddets derved blot ligger lidt højere eller lidt dybere i kædelejerne (hulningerne), men stadig med den forreste berøringsflade liggende i overgangen mellem den konkave og konvekse del. Derved er kædehjulet ikke så ’’sårbart” overfor variationer kædeleddene imellem.

Denne konstruktion medfører, at kædeleddene låses i kædehjulet, så det derved er muligt at trække kæden ind eller ud uden at den ’’springer en tand”, dvs. slipper sit indgreb med kædehjulet. Kæden er dermed fikseret i kædehjulet, og der er derfor yderligere formindsket risiko for at kæden slipper sit indgreb. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at tændernes konvekse flade er udformet sådan, at der opnås en geometrisk låsning af kædeled anbragt i kædehjulets kædelejer. I en udførelsesform er tænderne udformet symetrisk omkring radius af kædehjulet og endvidere således at overgangen mellem den konvekse del og den konkave del sker på den position, hvor tændernes udstrækning vinkelret på den ovenfor nævnte radius er mindst.

Ved at udforme tænderne med en konveks flade således at kæden positionerer sig med leddene i hulningerne på en sådan måde at berøringsfladen befinder sig i overgangen mellem tandens konvekse og konkave del opnås dels at kædeledene ene ende bliver geometrisk fastlåst på denne overgangsdel af tænderne samtidigt med at den anden ende af kædeleddene nemt slipper sit indgreb, når kæden forlader kædehjulet. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at tændernes konvekse flade og den konkave flade omfatter en kontaktflade. Kontaktfladen - som er området, hvor kædens forende eller bagende kommer i berøring med kædehjulets tænder, når kæden ligger i en hulning - kan med fordel udformes således, at den udstrækker sig parallelt med den radius, der forløber på langs af tanden og i tandens symmetriakse (tandsymetriaksen).

Derved opnås en geometrisk indlåsning af kæden. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at kædelejerne er tilpasset en kædes halvcirkelformede runddele således at kædelejerne omfatter en kontaktflade udformet som en del af en cirkel og, hvor den cirkulære konvekse flade medfører en bedre geometrisk låsning af kædeled anbragt i kædehjulets kædelejer.

Ved at udforme kontaktfladen som en del af en cirkel opnås en større kontaktflade og derved fordeles kræfterne mellem kæde og kædehjul tilsvarende på et større areal og dette indebærer dels en bedre fastholdelse, men også at fladetrykket (tryk/areal) bliver mindre og derved forøges holdbarheden af både kæde og kædehjul. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at kædelejerne er tilpasset en kædes halvcirkelformede runddele således at kædelejerne omfatter en kontaktflade udformet i overgangen mellem den konkave og konvekse del, hvilken kontaktflade er en del af en cirkel og, hvor den konvekse flade medfører en geometrisk låsning af kædeled anbragt i kædehjulets kædelejer. Ved at udforme kædehjulet med både en cirkelformet kontaktflade og en konveks flade opnås en præcis lejring af kædeleddene i hulningerne samtidigt med kædeleddene ikke ’’trykkes” ud af hulningerne under brug. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at kædelejerne er tilpasset en kædes halvcirkelformede runddele således at kædelejerne omfatter en cirkelformet kontaktflade, hvor en konveks flade der, i det væsentlige, forløber parallelt med den cirkelformede kontaktflade medfører en geometrisk låsning af kædeled anbragt i kædehjulets kædelejer. Ved at lade den konvekse flade forløber parallelt med den cirkelformede kontaktflade opnås at den konvekse flade kan bibringe fastholdelse, også på den cirkelformede del. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at tænderne er udformet med en spids. Denne udførelse sikrer at kædeleddene glider bedre på plads i kædehjulets hulninger. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at tænderne er udformet med en spids, der udgør en spids vinkel. Ved at udforme tænderne med en spids der udgør en spids vinkel opnås, at kædeleddene glider bedre på plads, men samtidigt også glider bedre ud af indgreb når kæden skal forlade kædehjulet. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at tænderne er udformet med en spids, der udgør en stump vinkel. Den stumpe vinkel sikrer forøget styrke i tandens spids. I en udførelsesform er kædehjulet udformet således, at kædehjulet omfatter 6 tænder. Ved at udforme kædehjulet sådan opnår stor holdbarhed og sikkerhed. I teksten er brugt udtrykket ’’tand”, dette skal ikke opfattes som en spids der går i indgreb i de enkelte led. En ’’tand” går derimod i indgreb mellem de enkelte led i kæden således at kræfterne mellem kæde og kædehjul overføres fortrinsvist på via kædeleddenes ydre overflade. Dette er til forskel for kræfterne, der overføres fra et kædeled til et andet eller mellem kædens enkelte led, disse kræfter overføres via kædeleddenes indre overflade. I teksten er brugt udtrykket kædelejer og hulninger, dette er af sproglige og forklarende hensyn, men udtrykkene dækker over samme tekniske træk og der er teknisk set ingen forskel.

Endvidere er udtrykkene: ’’konveks flade der medfører geometrisk fastlåsning” sammen med ordet: låseflade. Disse to begreber dækker også over samme tekniske træk, og der er normalt ikke teknisk forskel. I teksten er endvidere brugt udtrykket tandsymmetriakse, dette er de symmetrilinjer eller symmetriakser, der forløber fra centrum af kædehjulet og på langs op gennem midten af hver tand. Hver tand er således udformet i det væsentlige symmetrisk omkring en ’’tandsymmetriakse”. I teksten er endvidere brugt ordet ’’kædehjul”, sådanne kædehjul har også andre navne såsom: wildcat, kabilarhjul eller ankerspil og opfindelsen er ikke begrænset til nogen af disse, men kan anvendes på et hvilket som helst kædehjul, der er udført med tænder således at en kæde kan gå i indgreb med tænderne på en sådan måde, at tænderne føres ind mellem to kædeled.

Ordene ”i det væsentlige” dækker over de variationer der naturligt vil finde sted, når en fagmand arbejder med teknik uden at være opfinderisk. Typisk er det små tilpasninger, men ordet kan også dække over de variationer, der opstår som følge af en ikke helt nøjagtig produktion.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret i den følgende beskrivelse, idet der henvises til tegningen, hvor figur 1 viser en udførelsesform for et kædehjul ifølge opfindelsen, figur 2 viser en udførelsesform af et kædehjul med en kæde i indgreb. I figur 1 er vist et kædehjul (1) til en kæde (2) med fortrinsvist ens kædeled. Selve kædehjulet er vist med rotationsretning (R) i figur 1.

Hvert kædeled er udformet af - i det væsentlige - to parallelle dele (3, 3') med et cirkulært tværsnit, der er indbyrdes forbundne via to halvcirkelformede dele (4, 4') med et tilsvarende cirkulært tværsnit. Derved definerer hvert kædeled således et fladeplan (f). Kædeleddene er i gensidigt indgreb således at kædeleddene er indbyrdes forskydelige i tre dimensioner.

Selve kædehjulet (1) har en ydre diameter og omfatter: en centeråbning (5) til indgreb med en aksel. Kædehjulet er udformet med to cirkelformede parallelle flanger (6) imellem hvilke kædens led kan lejres (kun den ene flange er vist i figur 1, men begge (6,6') kan ses i figur 2). Til at fastholde de enkelte kædeled er kædehjulet forsynet med et antal kædelejer (7) og kædeleddene anbringes heri så de ligger med fladeplanet i det væsentlige vinkelret på kædehjulets radius. Kædelejerne er, hver især, udformet med en symmetriakse, som er sammenfaldende med en radius af kædehjulet.

Derudover har kædehjulet et antal tænder (8), der, hver især, har en symmetriakse som er sammenfaldende med en radius af kædehjulet, Dvs. symmetriaksen forløber gennem centrum af kædehjullet. Kædehjulets tænder - som der normalt er 5 eller flere af - er, hver især, anbragt mellem to kædelejer (7), og til indgreb mellem to kædeled. Både tænder og kædelejer er udformet i de to flanger, så de ligger symmetrisk omkring et centralt fladeplan (ikke vist i figurerne) vinkelret på centeråbningen.

Til at sikre fastholdelse at kædelejerne, er kædelejerne hver især, udformet som hulninger med en konkav flade (9) og desuden er tænderne, hver især, også forsynet med en konveks flade (10), og der er en glidende overgang mellem den konkave flade og den konvekse flade. Den konvekse del og den konkave del er placeret således at overgangen (11) kan udgøre i det mindste en del af en kontaktflade til et kædeleds ydre overflade. Eller som man ser bedst i figur 2 overgangene/kontaktfladerne er placeret dér, hvor afstanden (D1) mellem to kædeled anbragt på hver sin side af en tand er mindst.

Opfindelsen retter sig mod kædehjul, hvor trækkræfterne typisk kan være 600 tons, som overføres til den viste kæde 3. Kæden er derfor af meget stor dimension, f.eks. 6 tommer (ca. 15,5 cm) og kædehjulet 2 er derfor tilsvarende kraftigt og vejer typisk i omegnen af 9 tons.

Det er ganske almindeligt, at det sker at en kædes kædeled ikke er helt ens og dette afstedkommer farlige situationer idet - især ved store belastninger -det sker at kæden simpelthen springer af kædehjulet og populært sagt ’’løber løbsk”.

Ved hjælp af kædehjulet ifølge opfindelsen kan der kompenseres for disse unøjagtigheder i kæder idet kædehjulet geometrisk fastlåser kæden i kædehjulet. Derved forebygges risikoen for skader til søs samtidigt med at kostbare kæder, der ellers skulle kasseres kan benyttes uden nogen som helst øget risiko for skader på personer eller materiel.

Claims (10)

1. Et kædehjul (1) til en kæde (2) med ens kædeled, hvor hvert kædeled er udformet af i det væsentlige to parallelle dele (3, 3') med et cirkulært tværsnit, der er indbyrdes forbundne via to halvcirkelformede dele (4, 4') med et tilsvarende cirkulært tværsnit, således at hvert kædeled definerer et fladeplan (F), hvor kædeleddene er i gensidigt indgreb således at kædeleddene er indbyrdes forskydelige i tre dimensioner, hvilket kædehjul har en ydre diameter og omfatter: • en centeråbning (5) til indgreb med en aksel; • to cirkelformede parallelle flanger (6) imellem hvilke kædens led kan lejres; • et antal kædelejer (7) til indgreb med kædeled anbragt med fladeplanet i det væsentlige vinkelret på kædehjulets radius, hvilke kædelejer, hver især, er udformet med en symmetriakse (s'), som er sammenfaldende med en radius af kædehjulet; • et antal tænder (8), der, hver især, har en symmetriakse som er sammenfaldende en radius af kædehjulet, hvilke tænder, hver især, er anbragt mellem to kædelejer (7), og til indgreb mellem to kædeled; • hvilke tænder og kædelejer er udformet i de to flanger så de ligger symmetrisk omkring et centralt fladeplan vinkelret på centeråbningen; • hvilke kædelejer, hver især, er udformet med en konkav flade (9) og ved; kendetegnet ved • at tænderne, hver især, omfatter en konveks flade (10), hvor der er en glidende overgang mellem lejets konkave flade og tændernes konvekse flade, og ved; • at overgangen mellem lejets konkave flade og tændernes konvekse flade er arrangeret på kædehjulet sådan at overgangen (11) udgør i det mindste en del af en kontaktflade til et kædeleds ydre overflade.

2. Et kædehjul ifølge krav 1 kendetegnet ved, at tændernes konvekse flade (10) er udformet således, at der opnås en geometrisk låsning af kædeled anbragt i kædehjulets kædelejer.

3. Et kædehjul ifølge krav 1 og/eller 2, kendetegnet ved, at tændernes konvekse flade og den konkave flade omfatter en kontaktflade (11), der forløber i det væsentlige parallelt med kædehjulets radius.

4. Et kædehjul ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at kædelejerne er tilpasset en kædes halvcirkelformede runddele (4,4') således at kædelejerne omfatter en kontaktflade udformet som en del af en cirkel.

5. Et kædehjul ifølge krav 4, kendetegnet ved, at kædelejerne er tilpasset en kædes halvcirkelformede runddele således at kædelejerne omfatter en kontaktflade udformet som en del af en cirkel og, hvor en konveks flade medfører en geometrisk låsning af kædeled anbragt i kædehjulets kædelejer.

6. Et kædehjul ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at kædehjulets kædelejer er tilpasset en kædes halvcirkelformede runddele således at kædelejerne omfatter en kontaktflade udformet i overgangen mellem den konkave og konvekse del, hvilken kontaktflade er en del af en cirkel.

7. Et kædehjul ifølge ethvert af de foregående krav kendetegnet ved, at tænderne er udformet med en spids.

8. Et kædehjul ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at tænderne er udformet med en spids, der udgør en spids vinkel.

9. Et kædehjul ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at tænderne er udformet med en spids, der udgør en stump vinkel.

10. Et kædehjul ifølge ethvert af de foregående krav eller kombinationer af disse, kendetegnet ved, at kædehjulet omfatter 6 tænder.