DE1273915B - Kettentriebrad - Google Patents

Description

• Kettentriebrad Für die üblichen Förder- oder Antriebsketten aus Rundstahlgliedern werden Triebräder verwendet, deren Umfang abwechselnd aus Zähnen und dazwischenliegenden Vertiefungen besteht oder Taschen mit dazwischenliegenden Nocken aufweist. Soweit es sich um Zahntriebräder handelt, sind die Zähne seitlich von Auflageflächen flankiert, auf denen das jeweils von einem Zahn erfaßte horizontale Kettenglied aufliegt, während die anschließenden Vertikalglieder in die Radtaschen greifen. Handelt es sich umgekehrt um Taschenräder, so liegen die Horizontalglieder in den Taschen des Rades, während die Vertikalglieder in den längsmittig geteilten Stegen stehen.
• Es ist zu beobachten, daß derartige Kettenantriebe unruhig laufen, stoßartig arbeiten und zu unerwünschten Beanspruchungen der Kettenglieder führen. Untersuchungen haben ergeben, daß diese Erscheinungen wesentlich von der bisher allgemein üblichen Ausbildung der Triebräder herrühren, die so aufgebaut sind, daß die Zähne bzw. die Taschen, peripherisch betrachtet, symmetrisch zu dem Radius angeordnet sind, der senkrecht zur Grundfläche, des Zahns oder der Tasche liegt.
• Eine derartige Gestaltung der Triebräder zieht wegen des Spiels zwischen Zahn bzw. Tasche und Kettenglied zwei spezifische Folgen nach sich: Die eine besteht darin, daß bei Kraftschluß die auf der Ebene des Horizontalgliedes stehende Symmetrieachse nicht mehr durch den Radmittelpunkt geht, sondern seitlich zu ihm verlagert ist - ein Umstand, durch den der stoßweise Lauf des Antriebs verstärkt wird. Die andere Folge ist, daß das Horizontalglied auf dem Radzahn bzw. in der Tasche nicht symmetrisch beansprucht wird, so daß es einer unerwünschten gleichzeitigen Einwirkung von Zug- und Biegekräften unterliegt.
• Die Erfindung hilft diesen Nachteilen ab, und zwar dadurch, daß jeder Zahn bzw. jede Tasche des Triebrades in Drehrichtung des Rades derart verschoben ist, daß das einen Zahn übergreifende bzw. das in einer Tasche liegende Horizontalglied symmetrisch zu dem senkrecht auf ihm stehenden Radradius liegt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Kette weitgehend stoßfrei und ruhig um das Triebrad läuft und keinen schädlichen Biegemomenten unterliegt. Unter dem Einfluß des Drehmoments, also bei Anlage von treibenden und getriebenen Teilen, ist die symmetrische Lage der Kettenglieder zu dem durch ihren Mittelpunkt verlaufenden Radius gewährleistet.
• Es soll in diesem Zusammenhang nicht unerwähnt bleiben, daß bereits ein Umlenktaschenrad bekannt ist, bei dem die dem hinteren Ende der in den Taschen liegenden Horizontalglieder zugewandten Flanken der Taschen zur Mitte der sich zwischen den Taschen befindlichen Stege hin versetzt angeordnet sind. Hierdurch wird an der genannten Stelle jedoch lediglich der Abstand zwischen dem Ende des Horizontalgliedes und der Taschenwand vergrößert, nicht jedoch die durch die Erfindung angestrebte Symmetrielage des Kettengliedes zu dem senkrecht auf ihm stehenden Radradius erreicht.
• Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele dargestellt.
• F i g. 1 veranschaulicht eine Teilseitenansicht eines Triebzahnrades bisher üblicher Konstruktion; F i g. 2 gibt die erfindungsgemäße Abwandlung eines solchen Zahnrades wieder; F i g. 3 zeigt einen Querschnitt nach Linie A -B der F i g. 2; F i g. 4 gibt analog zu F i g. 2 eine Teilansicht eines Taschenrades wieder, und F i g. 5 veranschaulicht einen Schnitt nach Linie C-D der F i g. 4.
• In F i g. 1 ist mit 10 in allgemeiner Form eine gezahnte Scheibe bezeichnet, die das von zwei seitlichen Scheiben 11 und 12 (F i g. 3) begrenzte Mittelstück eines Kettentriebrades bildet. Die äußere Felge 13 dieses Rades weist in der Kettenteilung entsprechenden Abständen Zähne 14 auf, die, wie in F i g. 1 bei 15 und 16 angedeutet, an ihren Flanken ausgekehlt sein können. Seitlich werden die Zähne 14 von Auflageflächen 17, 18 flankiert, die, wie aus F i g. 1 ersichtlich, eine größere Länge als die Radzähne haben und zur Abstützung der horizontalen Kettenglieder 19 dienen, durch welche die Radzähne greifen.
• Zwischen den einzelnen Zähnen 14 befinden sich Einsenkungen 20, 21 usw., die zur Aufnahme der Vertikalglieder 22, 23 usw. dienen.
• Dreht sich das Antriebsrad in Richtung des aus F i g. 1 ersichtlichen Pfeiles, so drückt die Einkehlung 15 des Zahns 14 gegen den Krümmungsbogen 24 des Vertikalgliedes 22, wodurch das Drehmoment auf das Horizontalglied 19 und die weiteren Kettenglieder 23 usw. übertragen wird.
• F i g. 1, welche, wie schon erwähnt, die bisher übliche Ausbildung eines Triebrades zeigt, läßt erkennen, daß der Radzahn 14 und die Auflageflächen 17,18 symmetrisch zueinander angeordnet sind; und zwar so, daß die senkrecht auf ihnen stehende Mittellinie einen Radius 25 darstellt, der durch die Achse 26 des Rades verläuft. Da nun aber zwischen dem Zahn 14, wenn er am Vertikalglied 22 anliegt, und dem nächstfolgenden Vertikalglied 23 ein Flankenspiel 27 besteht, liegt das horizontale Kettenglied 19 bzw. dessen Gelenkpunkte notwendigerweise unsymmetrisch zum Radius 25, wie die in F i g.1 angegebenen Winkel a und b ohne weiteres erkennen lassen. Würde man andererseits senkrecht zur Ebene des Kettengliedes 19 eine Symmetrieachse errichten, so würde diese nicht in der Radachse 26, sondern in einem dazu verschobenen Punkt 28 enden. Neben dem nicht zu umgehenden Polygoneffekt des Antriebsrades ist diese Tatsache zusätzlich eine Ursache für einen unruhigen, stoßweisen Lauf der Kette über das Triebrad und zugleich der Grund dafür, daß das horizontale Kettenglied 19 in ungünstiger Weise auf Biegung beansprucht wird, denn die Berührungs-oder Gelenkpunkte g1, g2, g3, g4 zwischen den einzelnen Kettengliedern liegen abwechselnd auf zwei verschiedenen Kreisen.
• F i g. 2 veranschaulicht, wie die Erfindung den geschilderten Merkmalen abhilft. Der Zahn 30 des Rades ist hier im Vergleich zur Auflage 31 unsymmetrisch, und zwar peripherisch in Drehrichtung verschoben, angeordnet, derart, daß die senkrecht auf dem Horizontalglied 32 stehende Mittellinie, außermittig zum Zahn 30 laufend, einen Radius 33 darstellt, der durch die Radachse 34 geht. Aus der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß nunmehr das Horizontalglied symmetrisch auf den Flächen 31 liegt, und zwar derart, daß der Kraftfluß, der an der Berührungsstelle 35 zwischen Zahnflanken und Vertikalglied 36 ausgelöst wird, eine völlig symmetrische Beanspruchung des Horizontalgliedes ergibt.
• Beim Zeichnungsbeispiel der F i g. 4 handelt es sich um ein Taschentriebrad, dessen Wesensmerkmal bekanntlich darin besteht, daß die Horizontalglieder 40; 41 usw. in Taschen 42 - vgl. auch F i g. 5 -liegen, zwischen denen Nocken 43 stehen. Diese Nocken sind, wie ebenfalls F i g. 5 erkennbar macht, in der Längsmitte geteilt, stellen also praktisch vertikale Seitenwände 44 und 45 dar, deren in Drehrichtung vorn liegende Flanken 46 mit dem jeweils vor ihnen liegenden Horizontalglied 40 zusammenwirken und zwischen denen die Vertikalglieder 47 stehend Platz finden.
• F i g. 4 veranschaulicht, daß auch bei der hier dargestellten erfindungsgemäßen Ausbildung eines Taschenrades die die Kraft übertragenden Elemente 43, 44, 45 nicht mehr symmetrisch zu einem Radius 48 angeordnet sind, der die senkrecht zum Vertikalglied 47 verlaufende Mittellinie darstellt, sondern in Drehrichtung nach vorn verschoben liegen, derart also, daß bei Kraftschluß die Mittelsenkrechten der Kettenglieder, und zwar der vertikalen wie der horizontalen, durch das Zentrum des Triebrades laufen.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Kettentriebrad für Rundstahlketten, d a -durch gekennzeichnet, daß das einzelne, das Drehmoment übertragende Element, beispielsweise Zahn (30) oder Nocken (43), des Rades in Drehrichtung derart verschoben ist, daß das mit ihm kraftschlüssig zusammenwirkende Kettenglied (32, 40) symmetrisch zu dem senkrecht auf ihm stehenden Radradius (33, 50) liegt.
2. 2. Kettentriebrad nach Anspruch 1 mit die Horizontalglieder durchdringenden Zähnen, welche seitliche, für diese Glieder bestimmte Auflageflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn (30) längs zu seinen Auflageflächen (31) in Drehrichtung des Zahnrades derart verschoben ist, daß das auf ihm sitzende Horizontalglied (32) unter Berücksichtigung des Flankenspiels zwischen Zahn (30) und nachfolgendem Vertikalglied symmetrisch zur Länge der Auflageflächen (31) liegt.
3. 3. Kettenrad nach Anspruch 1 mit Umfangstaschen für die Horizontalglieder und mit je zwei die Taschen verbindenden Nocken, zwischen denen die Vertikalglieder laufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (43) in Drehrichtung so weit verschoben sind, daß das zwischen den Taschen befindliche Vertikalglied (47) symmetrisch zu dem senkrecht auf ihm stehenden Radradius (48) liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 210 222; britische Patentschrift Nr. 833 365.