DE19945921A1

DE19945921A1 - Antriebs-Kettenrad für Gelenkketten, insbesondere Förderketten

Info

Publication number: DE19945921A1
Application number: DE1999145921
Authority: DE
Inventors: Burkhard Grobbel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2001-06-13

Abstract

Dem Antriebs-Kettenrad (1) für eine Gelenkkette (2), an deren Gelenkbolzen (9) bzw. Buchsen oder Rollen Mitnehmerzähne (4) des Kettenrades (1) angreifen, ist eine ortsfest gehaltene Kurvenscheibe (7) zur Kompensierung der Geschwindigkeitsschwankung der Gelenkkette (2) infolge des sogenannten Polygoneffektes zugeordnet. Die Kurvenscheibe (7) wirkt mit Rollen (6) an den Mitnehmerzähnen (4) zusammen, die um individuelle Achsen (5) am Kettenrad (1) schwenkbar gelagert sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebs-Kettenrad für Gelenkketten, insbesondere Förderketten, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung ist anwendbar bei praktisch jeder Art von Gelenkketten, sei es Buchsen-Förderketten mit beliebigen Arten von Rollen oder Buchsen-Förderketten ohne Rollen, d. h. nur mit Buchsen, oder Förderketten, die nur aus Bolzen und Laschen bestehen (z. B. Gallketten).

Der Antrieb der Gelenkketten erfolgt durch Umlauf der Kette um das Antriebs-Kettenrad. Dieses greift in der lichten Weite der Kette ein und überträgt die Kräfte auf die Rollen, auf die Buchsen oder direkt auf die Gelenkbolzen. Hierbei knicken die Kettengelenke unter Last um einen bestimmten Winkel, den Teilungswinkel, ab. Der Teilungswinkel ist abhängig von der Zähnezahl des Kettenrades.

Aufgrund des Abknickens der Kettengelenke unter Last entsteht an der Kette Gelenkverschleiß. Da die Kettengelenke beim Einlauf der Kette auf das Antriebs-Kettenrad unter voller Zugkraft abknicken, ist hier die Hauptursache für den Gelenkverschleiß zu suchen. Die übrigen Bewegungen der Kettengelenke finden unter wesentlich niedrigeren Zugbeanspruchungen statt. Diese übrigen Bewegungen tragen somit in wesentlich geringerem Maße zum Verschleiß der Gelenke bei.

Die Höhe des Gelenkverschleißes ist bestimmend für die Funktionsfähigkeit und Gebrauchsdauer der Gelenkketten.

Infolge der vieleckförmigen Auflage der Gelenkkette auf dem Kettenrad schwankt der wirksame Durchmesser am Kettenrad. Da Kettenräder mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, schwankt mit dem wirksamen Durchmesser auch die Geschwindigkeit der Gelenkkette (Polygoneffekt). Die Gelenkkette wird also ständig beschleunigt und verzögert, was zu einer unruhigen Bewegung führt, die in manchen Anwendungsbereichen unerwünscht ist.

Bisher hat man versucht, diesen Nachteil durch Erhöhung der Zähnezahl des Kettenrades zu beheben. Dabei wird jedoch mehr Bauraum benötigt, und die erforderlichen Antriebsmomente steigen, was wiederum die Kosten erhöht.

Für die Kraftübertragung zwischen Antriebs-Kettenrad und Kette benötigt die Kette beim Auslauf aus dem Antriebs- Kettenrad eine Mindestzugkraft. Diese ist abhängig von der Zahngeometrie, der Zähnezahl des Kettenrades und vom Umschlingungswinkel der Kette um das Kettenrad. Die Mindestzugkraft macht höhere Vorspannkräfte für die Kette erforderlich und erhöht somit insgesamt die Zugbelastung der Kette sowie deren Gelenkverschleiß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gelenkverschleiß der Ketten zu reduzieren und die durch den Polygoneffekt hervorgerufenen Geschwindigkeitsschwankungen der Kette zu beseitigen oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wobei ein möglichst geringer Bauraum zur Verfügung gestellt wird und an der Gelenk- bzw. Förderkette keine Änderungen erforderlich sind, d. h. normale Förderketten ohne Anbringung von Sonderteilen, z. B. Führungen, verwendet werden können.

Solche Führungen sind z. B. bei dem Gelenkketten-Antrieb nach DE 44 07 592 A1 notwendig.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zwei Anwendungsbeispiele einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs-Kettenrades sind in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch ein erstes Anwendungs- und Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 ebenfalls schematisch ein zweites Anwendungs- und Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 dargestellte Antriebs-Kettenrad 1 für eine Gelenkkette 2 wird über eine Welle 3 in Pfeilrichtung angetrieben. Das Kettenrad 1 weist auf seinem Umfang gleichmäßig verteilt Mitnehmerzähne 4 auf, die am Antriebs- Kettenrad 1 um individuelle Achsen 5 schwenkbar gelagert sind. Die Mitnehmerzähne 4 weisen eine frei drehbare Rolle 6 auf, die mit einer gegenüber dem Kettenrad 1 ortsfest gehaltenen Kurvenscheibe 7 zusammenwirkt.

Die Kurvenscheibe 7 ist so ausgebildet und angeordnet, daß beim Einlauf der Gelenkkette 2 in Pfeilrichtung auf das Kettenrad 1 die dabei auftretende Verzögerung der Kette durch die Kippbewegung des gerade am Gelenkketten-Einlauf befindlichen Mitnehmerzahnes 4 kompensiert wird. Diese Kompensation wirkt jedoch nicht nur an diesem Einlaufpunkt, sondern wird durch die Geometrie der Kurvenscheibe 7 über den gesamten Teilungswinkel fortgeführt, bis das nächste Kettengelenk sich am Einlaufpunkt befindet. Die Kettengeschwindigkeit in Zugrichtung wird dadurch konstant bzw. nahezu konstant gehalten. Zusätzlich bewirkt die Kurvenscheibe 7, daß die Kettengelenke, die sich in Pfeilrichtung hinter dem Einlaufpunkt befinden, praktisch ohne Zugbeanspruchung und somit verschleißarm abknicken.

Die Mitnehmerzähne 4 stehen selbstverständlich unter der Einwirkung einer Feder (nicht dargestellt), die eine Dreh-, Zug-, Druck- oder Blattfeder sein kann und die jeweilige Rolle 6 des Mitnehmerzahnes 4 stets in Anlage an der Kurvenscheibe 7 hält.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ist eine solche, bei der die Gelenkkette 2 durch Umschlingung vom Kettenrad 1 angetrieben wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung wird die Gelenkkette 2 durch das Kettenrad 1 linear angetrieben. Auch hierbei wird die Geschwindigkeitsschwankung der Gelenkkette 2 durch die Kippbewegung des jeweils am Einlauf der Gelenkkette 2 auf das Kettenrad 1 befindlichen Mitnehmerzahnes 4 ausgeglichen. Die Kurvenscheibe 7 hat bei dieser Anordnung eine stärkere eiförmig-ovale Ausbildung.

In Abhängigkeit von Kettenteilung, Rollen- und Buchsendurchmesser, Zähnezahl des Antriebs-Kettenrades 1, auftretenden Kräften sowie der gewünschten Wirkung (Verringerung des Gelenkverschleißes, Verringerung oder Eliminierung der Geschwindigkeitsschwankungen der Gelenkkette 2 sowie Kombinationen aus beiden) werden Abmessungen und Geometrie des Antriebs festgelegt.

Bezugszeichen

1

Antriebs-Kettenrad

2

Gelenkkette

3

Antriebswelle von

1

4

Mitnehmerzähne

5

Schwenkachsen von

4

6

Rollen an

4

7

Kurvenscheibe

8

Kettenlaschen von

2

9

Gelenkbolzen von

2

Claims

1. Antriebs-Kettenrad für Gelenkketten, insbesondere Förderketten, die aus Gelenkbolzen mit oder ohne Buchsen und/oder Rollen und Laschen bestehen, wobei Mitnehmerzähne an deren Bolzen bzw. deren Buchsen oder Rollen angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerzähne (4) am Antriebs-Kettenrad (1) um individuelle Achsen (5) schwenkbar gelagert sind und mit Abstand in Drehrichtung vor oder hinter der Schwenkachse (5) jeweils eine frei drehbare, mit einer gegenüber dem Antriebs- Kettenrad (1) ortsfest gehaltenen Kurvenscheibe (7) in Wirkverbindung stehende Rolle (6) aufweisen.

2. Antriebs-Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (7) so ausgebildet und angeordnet ist, daß beim Einlauf der Gelenkkette (2) auf das Kettenrad (1) die dabei auftretende Verzögerung der Kette durch die Kippbewegung des gerade am Einlaufpunkt der Gelenkkette (2) auf das Kettenrad (1) befindlichen Mitnehmerzahnes (4) kompensiert wird.

3. Antriebs-Kettenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerzähne (4) mit ihren Rollen (6) durch Federkraft an der Kurvenscheibe (7) anliegend gehalten werden.