JP6978508B2 - チェーン片 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の前提部分に記載のチェーン片に関する。

従来のチェーン構造では、チェーン駆動装置の動力伝達は、一般に、歯の構成に関して標準化されているスプロケットによって伝達される。この点においてより高度なチェーン構造が、以前に、たとえばフィンランド特許ＦＩ６４７０７およびＦＩ１０１０９８に開示されている。これらの特許に示されているチェーンは、そのピボット点によって互いに連続的に接続可能な成形部品から成り、その支持面にはチェーンの進行方向に対して横方向であり、成形部品の２番目のピボット点の近傍にノッチが設けられている。

したがって、チェーンがスプロケット上にたわむと、チェーン構造に与えられるチェーン力によってチェーンノッチがスプロケットピンに対してよりしっかりと押し付けられるおかげで、有利なレバーアームが形成される。この解決手段は、いわゆるスキッピングを著しく低減する。その上、結果として生じるレバーアームによって、チェーン構造はスプロケットから、戻り側に容易に外れるので、いわゆる引きずりが防止される。

特に、そこに生成されたレバーアームによって、特許ＦＩ６４７０７に従うチェーン構造は、実際には、同様の従来の既知の解決手段よりも著しく優れていることが証明された。しかしながら、水処理プラントなどの特定の動作場所で使用されるチェーン構造では、たとえば腐食およびチェーンの比重を減らすために、プラスチックなどの非金属材料を適用する必要がある。その結果、特定の動作環境では、たとえば特に酸性条件では、成形部品のプラスチック材料の耐久性に関連する問題が見つかっている。

従来、支持面とは反対側のノッチにおいて成形部品の材料厚みを増加させることによって、成形部品の引張強度および曲げ剛性を改善する試みが行われてきたが、これはすべての場合においてチェーン駆動装置の機能的観点から最適に実施できるわけではない。これは主に、チェーンリンクピンによって規定される中心線からの成形部品の背面の増加した距離が、特にチェーンの動きの制御およびその走行の監視、すなわち、たとえばいわゆるチェーンガードの動作において問題を示すという事実の結果である。

一方、チェーン駆動スプロケットとチェーンの成形部品との間での最適な動力伝達を可能にするために、成形部品に存在するノッチの深さが成形部品内で実質的にチェーンの中心線まで延びるように適合させることが最も有益である。これによって、構造面での最適なチェーン実装と、過度の変動および振動のない動作が提供される。

しかしながら、現在入手可能な成形部品からなるチェーンは、特に酸性条件またはたとえば海水処理で使用される成形部品の必要とされる化学的および機械的特性の両方のために、前述の課題に対する満足のいく解決手段を提供できず、議論された目的で従来使用されているプラスチック材料を利用することによる上記要件の充足は、実際には信頼できないことがわかった。

上記の理由により、現時点では、たとえば特許５９８０１６９号公報（特開２０１４−２１３１８８３号公報）に示されたような上記のサービスには、上記のプラスチック製の成形部品と同じ方法で使用される、すなわち横方向のドライブノッチを備えるが、リンクピンを備えた別個のサイドプレートを使用することによってそれ自体従来技術に従って組み立てることができる鋼製のチェーン片がある。

そのようなチェーン片の使用は、第一に、ドライブおよびデフレクションプーリ上でのサイドプレートによって引き起こされる深刻な摩耗のために、多くの実用上の問題を伴い、これはチェーンドライブのメンテナンスおよび維持要求を過度に増加させる。一方、別個のサイドプレートで構成されたチェーン片は、リンクピンの取り付けに非常に正確な製造公差と特別な工具とを必要とし、チェーン駆動装置は、外れたリンクピンのためにチェーンが破損するリスクがあり、常に厄介で長時間の故障時間が生じる。

本発明に従うチェーン片の目的は、前述の課題に対する決定的な改善を提供し、それによって、利用可能な先行技術を実質的に高めることである。この目的を達成するために、本発明に従うチェーン片は、主に、それに向けられた独立請求項の特徴項に示されているものによって特徴付けられる。

本発明のチェーン片によって得られる最も重要な利点の中で、チェーン駆動装置およびそれによって提供される構造の簡潔さおよび動作信頼性に言及されるべきであり、毎回チェーン片の製造に最も適した金属材料を使用することによって、チェーンを構成するチェーン片をその化学的特性および強度／耐久性の特性の両方において最適化できる。本発明によって、チェーン片を、好ましくは、たとえば曲げによる薄い鋼板から製造することによって、その低いメンテナンスおよび維持要求が低いという有益な結果として、その製造における材料の消費を最小限に抑えながら、チェーン片からなるチェーンの動作も最適化される。本発明のチェーン片によって、その中に含まれるすべてのチェーン片が形状において相補的であるので、チェーン片の製造とチェーンの組み立てとの両方を著しく簡略化することができ、チェーン片相互の接続および切断を、たとえばチェーンの動作場所でも特別な工具なしで容易に行うことが可能である。

また、本発明は、チェーン片のノッチを、従来の解決手段よりも実質的に容易に、チェーンの中心線上に配設することを可能とし、その「ノッチのない」セグメントの裏面に関して、プラスチック片の典型的な方法における、たとえばチェーン片の裏面とは距離を保つということなどの必要性がない。同様に、チェーンの振動を防ぐことによって、チェーン駆動装置アセンブリ全体の寿命を大幅に延ばすこともできる。

チェーンを構成する連続した成形部品の相互の支持面およびデフレクションまたはドライブプーリ間の接触面を、振動誘導モーメントがピボット点でも発生しないように、効果的に拡大できるのは、好ましくは湾曲した支持面を備えるチェーン片のさらなる利用である。
当然、本発明のチェーン片から組み立てることができるチェーンにおいては、さらにまた、たとえば、連続的に円錐形状のリンクピンが使用され、これがチェーンのたわみを最小限に抑えることにさらに貢献する。

本発明に従うチェーン片の他の好ましい実施形態は、チェーン片に向けられた従属請求項に示されている。

本発明の詳細な説明は、添付の図面を参照して以下の明細書に示される。

本発明に従う１つの好ましいチェーン片の側面図を示す。 本発明に従う１つの好ましいチェーン片の平面図を示す。 図１ａに描かれた詳細の拡大断面図を示す。 図１ａに描かれた詳細の拡大断面図を示す。 図１ａに描かれた詳細の拡大断面図を示す。 例示的なアタッチメントシステムが取り付けられたチェーン片の平面図を示す。 本発明のチェーン片からなるチェーンがスプロケット上でどのように撓んでいるかを示す。 本発明のチェーン片に存在する１つの補足的配置についての好ましい実施形態を、チェーン片のノッチにおける平面図で示す。 本発明のチェーン片に存在する１つの補足的配置の好ましい実施形態を、チェーン片のノッチにおける拡大断面図で示す。

本発明は、動力伝達装置、コンベヤチェーンなどの金属構造チェーンに使用されるチェーン片に関する。特に、図１ａ、図１ｂおよび図４に示されるように、チェーンは、長さ方向に平行なサイドプレート１ａからなり、その長手方向ｓの対向する両端にある連結部１ｂに含まれるピボット点４，５でリンクピンによって、互いに連続的に接続可能なチェーン片１からなる。チェーン片のサイドプレート１ａの連結部１ｂによって確立される第１ピボット点は、突出構造体４であり、第２ピボット点は、横方向ｐから見たとき、該突出構造体に関して外側にあるヨーク構造体５である。各ピボット点４，５は、孔６を有し、先行するチェーン片の突出構造体４を、後続のチェーン片のヨーク構造体５とラップジョイントで係合させて配設し、リンクピンＮＴを孔６内に配設することによって、連続チェーンを構成する。チェーンは、特に図４に関連して、ドライブまたはデフレクションプーリなどの少なくとも１つのスプロケットを含む駆動装置アセンブリによって動作されるようになっている。チェーンを構成するチェーン片１の中央部にある支持面１ｋに関連して、チェーンの進行方向に対して実質的に横方向ｐのノッチ２が設けられ、ノッチ２は、前縁２ａと後縁２ｂとを含む凹部２ｃからなり、チェーンが駆動されているとき、図４に示されるように、チェーンの連続するノッチ２と一致して、スプロケット７に含まれる実質的に横方向ｐの噛み合い面９と協働する。チェーン片のシートメタルで構成されたサイドプレート１ａは、チェーン片の支持面１ｋとは反対側で、および／またはその一端（図示せず）の連結部１ｂを接続するエッジ部材を介してサイドプレートを接続するバック部材１ｃを介して一体構造を構成し、これに加えて、チェーン片１は、特に図１ｂ、図２ａ〜図２ｃ、図５ａおよび図５ｂに示されるように、チェーン１とスプロケット７の噛み合い面９との間の摩擦および／または面圧を減少させることによって、チェーン片からなるチェーンで実施されるチェーン駆動装置の耐摩耗性を改善するために、対向するサイドプレート１ａに関して結合される補助構成ｘを含む。

本発明のチェーン片の好ましい実施形態では、その突出構造体４は、対向するサイドプレート１ａに固定的に、最も好ましくは溶接によって固定されるリンクブッシュＮＨを含み、リンクブッシュを介して回転可能に係合可能であり、横方向ｐに動かないようにヨーク構造体５に係止可能であるリンクピンＮＴによって連続するチェーン片を互いに結合する。したがって、サイドプレート１ａに固定されると、リンクブッシュは、まず第一にチェーン片のいわゆるボックスフレームを強化し、これに加えて、リンクピンＮＴを別のチェーン片のヨーク構造体に、たとえばコッターピン、サークリップなどによって、たとえば、干渉継手の作成に必要な特別な工具なしで、簡単に取り付けて係止することができる。

本発明のチェーン片のさらに好ましい実施形態では、特にチェーン片１とスプロケット７の噛み合い面９との間の面圧を減少させるための補助構成ｘは、ノッチ２において対向するサイドプレート１ａに含まれ、サイドプレートに実質的に垂直な方向ｐに拡張する接触面ｘ’を含み、これはチェーン片のサイドプレート１ａをも強化することによって、チェーン駆動の耐久性に寄与する。

本発明のチェーン片のさらに好ましい実施形態では、チェーン片は、曲げによって薄いシートメタルからワンピース構造として構成された、サイドプレート１ａ、バック部材１ｃ、エッジ部材および／または接触面ｘ’を有する。曲げによってシートから製造されるチェーン片の十分な壁厚は、実際には、チェーン片のサイズに依存し、たとえば１ｍｍ〜６ｍｍの範囲内である。チェーン片は、実際には、たとえば４０ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲内で変化する幅と、たとえば４０ｍｍから６０ｍｍの範囲内の高さと、たとえば１００ｍｍから５００ｍｍの範囲内の長さとを有していてもよい。

本発明のチェーン片の好ましい実施形態では、特にチェーン片１とスプロケット７の噛み合い面９との間の摩擦を減少させるための補助構成ｘは、たとえば、図１ｂ、図２ａ〜図２ｃ、図３および図５ａに示されるように、チェーン片のサイドプレート１ａ間の横方向ｐの間隔に幅が実質的に等しく、その長手方向軸まわりに回転可能ｗであり、サイドプレートの実質的にそれぞれの部分の上縁と係合するまで延びる１以上のローラを含む。

本発明のさらに好ましい実施形態では、特に図１ｂおよび図５に示されるように、補助構成ｘは、チェーン片のノッチ２の前縁２ａに関連して存在する１以上の回転可能なローラｘ１を含む。チェーン片が最も摩耗しやすい場所へのローラのこのような配置によって、スプロケット７の噛み合い面または駆動ピン９とチェーン片の歯のノッチ２の両方にかかる摩耗の決定的な減少がもたらされる。加えて、チェーン片のスプロケットピンからの離脱が改善され、それによって摩耗の減少に貢献している。

本発明の好ましい実施形態では、補助構成ｘは、チェーン片の支持面１ｋに関連して存在する１以上の回転可能なローラｘ２をさらに含む。このローラによって、チェーン片のサイドプレートとともにチェーンが運ばれるので、そのおかげで、チェーンの摩耗、および、たとえばデフレクションプーリの溝形成が決定的に減少され、チェーンのスプロケットからの離脱も改善される。

上記ローラによって、そこで使用される材料の厚みを最小限に抑えることができるように、チェーン片の構造的強化に貢献することも可能である。

さらに好ましい実施形態では、補助構成ｘは、その長手軸回りに回転可能ｗである１以上のローラを有し、該ローラは、サイドプレート１ａに固定的に接続されたシャフト１ａ’に、滑り軸受取り付け方式で設けられる表面部１ａ”を備える。これに関連する任意の実施形態では、前記ローラは、サイドプレート１ａに回転可能に接続されたシャフト１ａ’に設けられた表面部１ａ”を含んでもよい。上述の表面部１ａ”は、好ましくは、運転場所の状態に対して化学的に耐性のある、プラスチックまたはゴム系の耐摩耗性の強い材料から製造される。したがって、表面部は、個別であってもよく、または回転可能なシャフトの外表面に一体的に加工されてもよい。

特に好ましい実用的な実施形態では、チェーン片の構造要素は、たとえば、鋼からなる。さらに、たとえば図３および図５ａに示されるように、チェーン片のバック部材１ｃには、たとえばそこに存在する穿孔Ｋなどによって必要な取り付けおよび接着面が設けられる。

たとえば、スチール製のチェーン片のピボット点は、サイドプレートの連結部の互いに真っすぐな接触面のために、非常に頑丈である。加えて、サイドプレートの剛性は、好ましくはパンチングまたはいわゆるプレス加工による型抜き技術の使用により、側板に穴を開けることにより高めることができる。この場合、サイドプレートの内側に剛性を高めるカラーを備えた取り付け孔を作成すること、および／またはリンクブッシュと回転可能なローラのシャフトとをサイドプレートの孔にレーザ溶接で取り付けることもさらに可能であり、チェーン片の構造を著しく強化して、その最適に薄い壁厚を可能にする。それによって、図２ａ〜図２ｃおよび図５ｂに示された一体的に構成されたチェーン片とは対照的に、溶接によって固定されたバックまたはエッジ部材によって互いに結合されたサイドプレートを特徴とするチェーン片の剛性の改善を達成することも可能である。それによって、チェーン片の破断強度を損なうことなく、たとえばチェーンに取り付け可能なチェーンバー、チェーンガードなどを考慮して、必要な取り付けおよび係合構造を提供することも可能になる。チェーンの支持面の十分な「高さの差」を利用することによって、たとえばビームスクレーパに対して、チェーンに加えられる力が最大になるチェーンのピボット点でチェーンに存在するリンクピンの上に、ビームスクレーパを位置付けることによって、明らかに良好に支えることが可能になる。

チェーン片を対象とするサービスの種類と条件とに応じて、チェーン片の構造金属部品は、たとえば従来の構造用鋼グレード、耐酸性鋼またはステンレス鋼から製造可能である。チェーン片の回転可能なローラの表面部の製造において、一般的なプラスチック（ＰＥ、ＰＰ）、テクニカルプラスチック（ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＡＢＳ＋ＰＣ）、特殊プラスチック（ＰＴＦＥ）、または熱硬化性プラスチック（ＰＵＲ、ＵＰ、ＥＰ、ＶＥ、ＰＦ、ＭＦ／ＡＦ）などが使用可能である。もちろん、シャフト、リンクピン、表面部などのチェーン片の特定の構造部品も、たとえば強化複合プラスチックまたはセラミック材料などから製造可能である。

本発明が上記に示されたまたは上述の実施形態に限定されないことは明らかであるが、意図される用途によって毎回必要に応じてかなりの修正を受けることができる。したがって、まず第一に、本発明のチェーン片およびそれに含まれるサブアセンブリは、最も多様な製造技術を使用することによって、最も多様な材料から製造できることは明らかである。また、本発明では、回転可能なローラの代わりに、サイドプレートに接続可能である、たとえば適切な摺動または摩耗コーティングで覆われた固定摺動面を使用することが可能である。一方、上記で説明したものとは対照的に、チェーン片に含まれる駆動ノッチは、たとえば、成形部品のいわゆる駆動連結部に関連して配設可能であり、または成形部品の中央部の支持面のより中央に配設可能である。本発明では、チェーン片の連続するピボット点で円錐形のリンクブッシュとリンクピンとを使用することも可能であり、かつ望ましく、この点において、チェーン片の連続するピボット点に反対方向に延びるリンクピンを提供することも可能である。また、リンクブッシュを、溶接ではなく、たとえばねじ接続によってサイドプレートに取り付けること、リンクブッシュを解放可能なねじ接続によってヨーク構造体に係止すること、または、たとえばある種の取り外し可能な取り付けを可能にする固定機能を有するように、リンクピンもしくは回転可能なローラのシャフトを適切な材料から製造すること、が可能である。

Claims (7)

1. 動力伝達装置、コンベヤチェーンなどの金属構造チェーンで使用するチェーン片であって、チェーンは、長さ方向に平行なサイドプレート（１ａ）からなる、その長手方向（ｓ）の両端にある連結部（１ｂ）に含まれるピボット点（４，５）でリンクピンによって互いに連続的に接続可能なチェーン片（１）からなり、これによって、チェーン片のサイドプレート（１ａ）の連結部（１ｂ）によって確立される第１ピボット点は、突出構造体（４）であり、第２ピボット点は、横方向（ｐ）から見たときに突出構造体に関して外側のヨーク構造体（５）であり、各ピボット点（４，５）は、先行するチェーン片の突出構造体（４）をラップジョイントで後続のチェーン片のヨーク構造体（５）と係合させて配設し、リンクピン（ＮＴ）を孔（６）内に配設することによって、連続チェーンを構成するための孔（６）を有し、チェーンは、ドライブ、デフレクションプーリなどの少なくとも１つのスプロケット（７）を含む駆動装置アセンブリによって動作されるようになっており、これによって、チェーンを構成するチェーン片（１）の中央部にある支持面（１ｋ）に関連して、チェーンの進行方向に対して実質的に横方向（ｐ）であり、前縁（２ａ）と後縁（２ｂ）とを含む凹部（２ｃ）からなるノッチ（２）が設けられ、チェーンが駆動されているとき、チェーンの連続するノッチ（２）と一致しているスプロケット（７）に含まれる実質的に横方向（ｐ）の噛み合い面（９）と協働するチェーン片において、
   チェーン片のシートメタルで構成されたサイドプレート（１ａ）は、チェーン片の支持面（１ｋ）とは反対側で、および／またはその一端の連結部（１ｂ）を接続するエッジ部材を介してサイドプレートを接続するバック部材を介して一体構造を構成し、チェーン片（１）は、ノッチ（２）において対向するサイドプレート（１ａ）に含まれ、サイドプレートに実質的に垂直な方向（ｐ）に拡張する拡張接触面（ｘ’）によって、チェーン片（１）とスプロケット（７）の噛み合い面（９）との間の摩擦および／または面圧を減少させることによって、チェーン片からなるチェーンで実施されるチェーン駆動装置の耐摩耗性を改善するために、対向するサイドプレート（１ａ）に関連している補助構成（ｘ）、および／またはチェーン片のノッチ（２）の前縁（２ａ）に関連して、および／またはチェーン片の支持面（１ｋ）に関連して存在する１以上の回転可能なローラ（ｘ１，ｘ２）を含むことを特徴とするチェーン片。
2. 突出構造体（４）側の端部が、固定的に、最も適切には溶接によって、対向するサイドプレート（１ａ）に固定されたリンクブッシュ（ＮＨ）を含み、リンクブッシングを介して回転可能に係合可能であり、横方向（Ｐ）において動かないように後続のチェーン片のヨーク構造体（５）に係止可能であるリンクピン（ＮＴ）によって連続するチェーン片を互いに結合することを特徴とする、請求項１に記載のチェーン片。
3. チェーン片は曲げによって薄いシートメタルから一体構造として構成された、サイドプレート（１ａ）、バック部材（１ｃ）、エッジ部材および／または接触面（ｘ’）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のチェーン片。
4. １以上のローラ（ｘ１，ｘ２）は、幅がチェーン片のサイドプレート（１ａ）間の横方向（ｐ）の間隔と実質的に等しく、その長手軸まわりに回転可能（ｗ）であり、壁板の実質的にそれぞれの部分の上端と係合するまで延びることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のチェーン片。
5. １以上のローラー（ｘ１，ｘ２）は、その長手軸まわりに回転可能（ｗ）であり、サイドプレート（１ａ）に固定的に接続されるシャフト（１ａ’）に滑り軸受け方式で設けられる表面部（１ａ”）を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のチェーン片。
6. １以上のローラ（ｘ１，ｘ２）は、その長手軸まわりに回転可能（ｗ）であり、サイドプレート（１ａ）に回転可能に接続されるシャフト（１ａ’）に設けられる表面部（１ａ”）を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のチェーン片。
7. 表面部（１ａ”）は、運転場所の状態に対して化学的に耐性のある、プラスチックまたはゴム系の、耐摩耗性の強い材料から最も適切に製造されることを特徴とする、請求項５または６に記載のチェーン片。

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