DE19520673A1 - Gliederkette zur Verwendung im Bergbau, insbesondere als Kratzer-, Hobelkette oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gliederkette für Maschinen und Einrichtungen im Bergbau, insbesondere zur Verwendung als Kratzer-, Hobelkette oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus DE 32 34 137 C2 ist eine aus einer Gliederkette bestehen­ de Zugkette für Bergbauförderer und/oder untertägige Gewin­ nungseinrichtungen, insbesondere für Kettenkratzförderer, wie vor allem Mittelkettenkratzförderer, bekannt, bei der die in der horizontalen Ebene liegenden Kettenglieder nach Art der Rundglieder von Rundgliederketten einen umlaufend konstanten kreisrunden Querschnitt aufweisen, während die in der ver­ tikalen Ebene liegenden Kettenglieder einen gegenüber dem Rundquerschnitt abgeflachten Querschnitt gleicher Quer­ schnittsgröße haben.

Bei Bergbauförderern, vor allem bei den im Bergbau weit ver­ breiteten Kettenkratzförderern, aber auch untertägigen Gewin­ nungseinrichtungen, wie vor allem Kohlenhobeln, werden Rund­ gliederketten nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 mit zuneh­ mend größeren Ketten-Nenngrößen eingesetzt. Größere Ketten­ stärken ermöglichen größere Förderlängen, was jedoch wiederum größere Antriebsleistungen erfordert, die sich insbesondere an den Antriebskettenrädern verschleißfördernd auswirken.

Die Verwendung stärkerer Rundgliederketten stößt jedoch bei den gängigen Abmessungen der vorhandenen Förderrinnen und ihrer Seitenprofile auf Grenzen, da diese nur für bestimmte Kettenbreiten ausgelegt sind. Dies ist insbesondere von Be­ deutung für die Freihöhe im Untertrum von Kettenkratzförde­ rern, da bei zu großer Breite der vertikalen Kettenglieder der Durchgang der Fördererkette nicht mehr möglich ist.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist nach DE 32 34 137 C2 vorgesehen, daß die vertikalen ösenartigen Kettenglieder nur an ihren parallelen Längsschenkeln einen gegenüber dem Rundquerschnitt abgeflachten Querschnitt aufweisen, während ihre die Längsschenkel endseitig verbindenden bogenförmigen Stegteile einen kreisrunden Querschnitt haben. Die horizon­ tale Querschnittsachse des abgeflachten Querschnittes der Längsschenkel solcher Vertikalglieder hat eine Länge "L", die größer ist als der Durchmesser "D" des kreisrunden Quer­ schnitts der horizontalen Kettenglieder, während die vertika­ le Querschnittsachse des abgeflachten Querschnitts der Längs­ schenkel eine Länge "H" aufweist, die kleiner ist als der Durchmesser "D" des kreisrunden Querschnitts der horizontalen Kettenglieder.

Bei Verwendung einer solchen Flachkette für Kettenkratzförde­ rer ergeben sich jedoch insbesondere an den Antriebskettenrä­ dern der Förderer insofern Schwierigkeiten, als durch die größere Breite der flachgedrückten Längsschenkel der vertika­ len Kettenglieder eine größere Spaltbreite am Kettenrad für den Durchgang dieser Flachglieder erforderlich ist als bei der Verwendung normaler Rundgliederketten, bei denen sowohl die horizontalen Kettenglieder als auch die vertikalen Ket­ tenglieder über ihren gesamten Umfang ein kreisrundes Quer­ schnittsprofil haben.

Durch eine größere Spaltbreite am Kettenrad ergibt sich im Bereich der Kettentaschen nämlich eine geringere Auflage für die Horizontalglieder der Gliederkette, was zu einer höheren Flächenpressung und damit zu einem größeren Verschleiß sowohl an den horizontalen Kettengliedern als auch an den Kettenrä­ dern selbst führt.

Vertikale Kettenglieder mit flachgedrückten Längsschenkeln nach DE 32 34 137 C2 haben zwar ebenso wie die Vertikalglie­ der von normalen Rundgliederketten, bei denen die vertikalen Kettenglieder auch an den Längsschenkeln einen kreisrunden Querschnitt haben, den Vorteil, daß die Verschleißbreite an den Längsschenkeln der vertikalen Kettenglieder mit einem zunehmenden Höhenverschleiß wächst. In der Praxis ist dies vorteilhaft, da hierdurch der Verschleiß der bei Kettenkratz­ förderern besonders hoch beanspruchten vertikalen Kettenglie­ der verlangsamt wird. Dieser Vorteil macht sich aber bei den normalen Rundgliederketten ebenso wie bei den Flachketten nach DE 32 34 137 C2 erst dann bemerkbar, wenn der Verschleiß an den Längsschenkeln der vertikalen Kettenglieder ein gewis­ ses Maß überschritten hat.

Zu Beginn schreitet der Verschleiß an den Längsschenkeln der vertikalen Kettenglieder, insbesondere bei normalen Rundket­ tengliedern, aber auch bei Flachketten, bei denen die Längs­ schenkel der vertikalen Kettenglieder gegenüber dem kreisrun­ den Profilquerschnitt flachgedrückt sind, vergleichsweise schnell fort. In der Praxis ist der Höhenverschleiß jedoch auf maximal 10% der Breite der vertikalen Kettenglieder solcher Gliederketten beschränkt. Beim Überschreiten dieser Grenze müssen die Gliederketten in der Regel erneuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gliederkette mit vertikalen Kettengliedern nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1, die an ihren parallelen Längsschenkeln einen gegenüber dem kreisrunden Querschnitt außen und innen abge­ flachten Querschnitt mit einer gegenüber dem kreisrunden Querschnitt geringeren äußeren Breite und an ihren die Längs­ schenkel endseitig einstückig verbindenden bogenförmigen Stegteilen einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen, so auszubilden, daß bei einem Übergang auf eine nächsthöhere Ketten-Nenngröße die äußere Breite der vertika­ len Kettenglieder um das Maß der Zunahme der inneren Breite - oder darüber hinaus - vergrößert wird, um auf diese Weise eine geringere Flächenpressung an den Kettentaschen der ver­ wendeten Kettenräder für die horizontalen Kettenglieder zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 6 besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekenn­ zeichnet sind.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die horizontalen Ketten­ glieder als geschweißte Rundstahlglieder mit einer gegenüber der gewählten höheren normalen Ketten-Nenngröße verkürzten Teilung eine größere Nenndicke und damit eine höhere Ketten­ zugfestigkeit haben können, ohne daß eine Vergrößerung des Kettenraddurchmessers erforderlich wird. Indem die vertikalen Kettenglieder einen sich zu den Außenseiten der Längsschenkel verjüngenden Trapezoid-Querschnitt haben, wird der Verschleiß durch die von Anfang an größere Kontaktfläche der vertikalen Kettenglieder reduziert und die Einsatzdauer derartiger Glie­ derketten weiter erhöht. Da die Teilung der vertikalen Ket­ tenglieder wiederum noch geringer als die bereits verkürzte Teilung der horizontalen Kettengliederglieder ist, ergibt sich auch hierdurch eine beträchtliche Vergrößerung der Ket­ ten-Nenndicke ohne Änderung des Teilkreises an dem Antriebs­ kettenrad.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die horizontalen Kettenglieder unter Beibehaltung des Modulmaßes der zu ersetzenden Ketten-Nenngröße die nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 jeweils nächsthöhere Nenndicke aufweisen. Das Modulmaß ist die Summe der Teilungen von je einem Horizontal- und Vertikalglied.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die äußere Breite des vertikalen Kettengliedes in ihrer bevorzugten Ausführung die äußere Breite der zu ersetzenden Ketten-Nenngröße nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 unterschreitet.

Während die horizontalen Kettenglieder in bekannter Weise geschweißt sind, können die vertikalen Kettenglieder mit Trapezoid-Querschnitt vorteilhafterweise durch Warmumformung in einem Spezialwerkzeug vorzugsweise unter Beibehaltung eines geschlossenen Faserverlaufes, ähnlich oder gleich dem eines konventionell geschweißten Rundstahlgliedes hergestellt werden.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Gliederkette gegen­ über den bekannten Gliederketten mit Flachgliedern nach DE 32 34 137 C2 den Vorteil, daß bei gleicher Höhe b3 der ver­ tikalen Kettenglieder mit Trapezoid-Querschnitt deren Schen­ kelbreite d3 um etwa 10% kleiner ausfällt als bei den Flach­ gliedern mit an ihren Längsseiten im Querschnitt abgerundeten Längsschenkeln. Die Kettenglieder mit Trapezoid-Querschnitt benötigen daher auch nur eine entsprechend geringere Spalt­ breite im Kettenrad als die bekannten Flachglieder.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein vertikales Kettenglied einer Gliederkette mit flachen Längsschenkeln und die Stirnansicht eines daran anschließenden horizontalen Kettengliedes gemäß Schnittlinie I-I von Fig. 2,

Fig. 2 eine gemäß Schnittlinie II-II von Fig. 1 teilwei­ se geschnittene Längs-Seitenansicht einer derarti­ gen Gliederkette mit horizontalen Kettengliedern mit kreisrundem Profilquerschnitt und vertikalen Flachkettengliedern,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer solchen Gliederkette in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2,

Fig. 4 eine Flachkette gemäß Fig. 1 bis 3 in Verbindung mit einem Kettenrad, das für eine derartige Flach­ kette, bei der die Vertikalglieder mit Trapezoid- Querschnitt an den Längsschenkeln eine geringere Teilung als die horizontalen Rundglieder haben, entsprechend ausgelegt ist, und

Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Kettentasche an einem solchen Kettenrad mit Flachkette gemäß Schnittlinie V-V von Fig. 4.

Bei der gezeigten Gliederkette 1 für Maschinen und Einrich­ tungen im Bergbau sind die in den senkrecht zueinander ste­ henden Kettenebenen liegenden, gelenkig ineinandergehängten und umlaufend eine etwa konstante Querschnittsgröße aufwei­ senden Kettenglieder 2, 3 derart geformt, daß die horizonta­ len Kettenglieder 2 den Kettengliedern einer Rundgliederkette nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 entsprechen und demgemäß umlaufend einen konstanten kreisrunden Querschnitt aufweisen.

Die ebenfalls aus geschlossenen Ösen bestehenden vertikalen Kettenglieder 3 haben demgegenüber an ihren parallelen Längs­ schenkeln 4 einen gegenüber dem kreisrunden Querschnitt außen und innen abgeflachten Querschnitt mit einer gegenüber dem kreisrunden Querschnitt geringeren äußeren Breite b3 und sind an ihren die Längsschenkel 4 endseitig einstückig verbinden­ den bogenförmigen Stegteilen 5 mit einem im wesentlichen kreisrunden Querschnitt ausgebildet.

Im Unterschied zu den Kettengliedern nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 sind die horizontalen Kettenglieder 2 als ge­ schweißte Rundstahlglieder mit einer gegenüber der gewählten höheren normalen Ketten-Nenngröße nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 verkürzten Teilung t2 ausgebildet.

Die vertikalen Kettenglieder 3 haben einen sich zu den Außen­ seiten der Längsschenkel 4 verjüngenden Trapezoid-Querschnitt und die Teilung t3 der vertikalen Kettenglieder 3 ist wie­ derum noch geringer als die bereits verkürzte Teilung t2 der horizontalen Kettenglieder 2.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die horizontalen Kettenglieder 2 unter Beibehaltung des Modulma­ ßes "m" der zu ersetzenden Ketten-Nenngröße die nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 jeweils nächsthöhere Nenndicke "d", wobei das Modulmaß "m" die Summe der Teilungen t2 und t3 von je einem Horizontal- und einem Vertikalglied ist.

Die Längsschenkel 4 der mit einem Trapezoid-Querschnitt aus­ gebildeten vertikalen Kettenglieder 3 haben eine gegenüber dem Schenkeldurchmesser "d" der horizontalen Kettenglieder 2, der der gewählten nächsthöheren Ketten-Nenndicke "d" ent­ spricht, nur geringfügig größere Schenkelbreite d3.

Dadurch, daß die äußere Breite b2 der vertikalen Kettenglie­ der 3 um das Maß der Zunahme der Breite d3 der Längsschenkel 4 oder darüber hinaus vergrößert wird, wird eine geringere Flächenpressung an den Kettentaschen der verwendeten Ketten­ räder für die horizontalen Kettenglieder 2 erreicht. Weiter­ hin vergrößert sich mit Erhöhung des Maßes der äußeren Breite b2 auch das Maß der inneren Breite b1 der horizontalen Ket­ tenglieder 2, wodurch die Scharnierbarkeit der Kette weiter verbessert wird.

Der Schmiegeradius r3 des vertikalen Kettengliedes 3 ist dem durch die größere innere Breite b1 vergrößerten Radius des horizontalen Kettengliedes 2 angepaßt.

Die vertikalen Kettenglieder 3 mit Trapezoid-Querschnitt werden vorteilhafterweise durch Warmumformung in einem Spe­ zialwerkzeug vorzugsweise unter Beibehaltung eines geschlos­ senen Faserverlaufes, ähnlich oder gleich der eines konven­ tionell geschweißten Rundstahlgliedes hergestellt.

Eine derartige Gliederkette 1 für Mittel- oder Doppel-Mittel­ ketten-Kratzförderer besteht somit aus normalen geschweißten horizontalen Kettengliedern 2 mit Rundquerschnitt, jedoch mit einer gegenüber der normalen Ketten-Nenngröße verkürzten Teilung t2, und durch Warmumformung hergestellten vertikalen Kettengliedern 3 mit Trapezoid-Querschnitt. Die Höhe bzw. die äußere Breite b3 der vertikalen Kettenglieder 3 ist geringer als die Höhe bzw. die äußere Breite b2 der horizontalen Glie­ der 2 und die Teilung t3 der vertikalen Kettenglieder 3 mit Trapezoid-Querschnitt ist auch noch geringer als die bereits verkürzte Teilung t2 der horizontalen Kettenglieder 2.

Hierbei ist hervorzuheben, daß die äußere Breite des Verti­ kalgliedes b3 in ihrer bevorzugten Ausführung die äußere Breite der zu ersetzenden Ketten-Nenngröße nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 unterschreitet.

Da bei einer Vergrößerung der Gliederkette 1 auf die nächst­ höhere Ketten-Nenngröße eine Beibehaltung der Zähnezahl, durch den Maschinenrahmen bauartbedingt, nicht möglich ist empfiehlt sich die Übernahme des Modulmaßes der zu ersetzen­ den Ketten-Nenngröße. Dadurch bleibt der Kettenraddurchmesser im wesentlichen beibehalten und erhöht sich allenfalls nur äußerst geringfügig um höchstens 1 oder 2%.

Durch die gleiche Zähnezahl wird auch der Ungleichförmig­ keitsgrad beibehalten, der sich bei einer Verringerung um einen Zahn durch einen unharmonischeren Kettenablauf und Einleitung von Kraftspitzen in das Kettenbandsystem auswirken würde.

Als Beispiel für eine derartige erfindungsgemäße Gliederkette sei davon ausgegangen, daß die zu ersetzende Gliederkette eine Ketten-Nenngröße von 38×137 nach DIN 22 252 hat und die geplante Gliederkette der nächsthöheren Ketten-Nenngröße von 42×152 entsprechen soll. Die kleinere Ketten-Nenngröße mit einer Nenndicke von 38 mm soll also durch die nächsthöhe­ re Ketten-Nenngröße mit einer Nenndicke von 42 mm ersetzt werden, allerdings unter Beibehaltung der Teilung "t" der Ketten-Nenngröße 38×137 von 137 mm. Daraus resultiert dann eine Ketten-Nenngröße der horizontalen Kettenglieder 2 von 42×137, und aus der Festlegung dieser Ketten-Nenngröße ergibt sich ein Modulmaß von 2×137 = 274 mm für das Kettenrad 10.

Um Kratzeisen 11 mit einem genügend großen Kratzerquerschnitt auf die horizontalen Kettenglieder 2 aufklemmen zu können und im Kettenrad 10 eine ausreichend große Zahnlücke bei gleich­ zeitiger großer Auflagefläche der horizontalen Kettenglieder 2 in den Kettentaschen 12 am Kettenrad 10 zu erreichen, muß die Teilung t2 der horizontalen Kettenglieder 2 gegenüber der Teilung t3 der vertikalen Kettenglieder 3 größer ausgeführt werden, wobei das Modulmaß beibehalten wird.

Die Bauhöhe bzw. äußere Breite b3 der vertikalen Kettenglie­ der 3 mit 42er Trapezoid-Querschnitt beträgt statt der für den 42er Querschnitt maximalen Höhe von 42×3 + 4 + 3 mm = 133 mm nur 114 mm. Diese Höhe entspricht der minimalen Höhe einer in diesem Falle zu ersetzenden 38er Kette (38×3 + 4 mm = 114 mm), allerdings bei einer nur geringfügig größe­ ren Schenkelbreite d3 an der Basis des Trapezes von 44 mm statt 42 mm für den genormten 42er Querschnitt.

Die Vergrößerung der Ketten-Nenndicke wurde möglich ohne Änderung des Teilkreisdurchmessers dT des Kettenrades 10 (Fig. 5).

Bezugszeichenliste

1 Gliederkette
2 Kettenglied, horizontal
3 Kettenglied, vertikal
4 Längsschenkel
5 Stegteil, bogenförmig
10 Kettenrad
11 Kratzeisen
12 Kettentaschen
b1 innere Breite der horizontalen Kettenglieder 2
b2 äußere Breite der horizontalen Kettenglieder 2
b3 äußere Breite der vertikalen Kettenglieder 3
d Schenkeldurchmesser = Nenndicke nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979
d3 Schenkelbreite der Längsschenkel 4 der vertikalen Ket­ tenglieder 3
dT Teilkreisdurchmesser des Kettenrades 10
r3 Schmiegeradius des vertikalen Kettengliedes 3
t Teilung nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979
t2 Teilung der horizontalen Kettenglieder 2
t3 Teilung der vertikalen Kettenglieder 3
m Modulmaß (Summe der Teilungen t2 und t3)

Claims (6)

1. Gliederkette für Maschinen und Einrichtungen im Bergbau, insbesondere zur Verwendung als Kratzer-, Hobelkette oder dergleichen, deren in den senkrecht zueinander ste­ henden Kettenebenen liegende, gelenkig ineinandergehäng­ te und umlaufend eine etwa konstante Querschnittsgröße aufweisende Kettenglieder derart geformt sind, daß die horizontalen Kettenglieder den Kettengliedern einer Rundgliederkette entsprechen und demgemäß umlaufend einen konstanten kreisrunden Querschnitt aufweisen, wo­ hingegen die ebenfalls aus geschlossenen Ösen bestehen­ den vertikalen Kettenglieder an ihren parallelen Längs­ schenkeln einen gegenüber dem kreisrunden Querschnitt außen und innen abgeflachten Querschnitt mit einer ge­ genüber dem kreisrunden Querschnitt geringeren äußeren Breite und an ihren die Längsschenkel endseitig ein­ stückig verbindenden bogenförmigen Stegteilen einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen, ge­ kennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die horizontalen Kettenglieder (2) sind als ge­ schweißte Rundstahlglieder mit einer gegenüber der gewählten höheren normalen Ketten-Nenngröße ver­ kürzten Teilung (t2) ausgebildet,
• b) die vertikalen Kettenglieder (3) haben einen sich zu den Außenseiten der Längsschenkel (4) verjüngen­ den Trapezoid-Querschnitt und
• c) die Teilung (t3) der vertikalen Kettenglieder (3) ist wiederum noch geringer als die bereits verkürz­ te Teilung (t2) der horizontalen Kettenglieder (2).

2. Gliederkette nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die horizontalen Ketten­ glieder (2) unter Beibehaltung oder Unterschreitung des Modulmaßes "m" der zu ersetzenden Ketten-Nenngröße die nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 jeweils nächsthöhere Nenndicke "d" aufweisen.

3. Gliederkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschenkel (4) der mit einem Trapezoid-Querschnitt ausgebildeten ver­ tikalen Kettenglieder (3) eine gegenüber dem Schenkel­ durchmesser "d" der horizontalen Kettenglieder (2), der der gewählten nächsthöheren Ketten-Nenndicke entspricht, nur geringfügig größere Schenkelbreite (d3) derart auf­ weisen, daß die äußere Breite (b2) der horizontalen Ket­ tenglieder (2) um das Maß der Zunahme der Schenkelbreite (d3) der Längsschenkel (4) - oder darüber hinaus - ver­ größert wird, so daß eine geringere Flächenpressung an den Kettentaschen der verwendeten Kettenräder für die horizontalen Kettenglieder erreicht wird und sich mit Erhöhung des Maßes der äußeren Breite (b2) auch das Maß der inneren Breite (b1) vergrößert und dadurch die Scharnierbarkeit der Kette weiter verbessert wird.

4. Gliederkette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schmiegeradius (r3) des vertikalen Kettengliedes (3) dem durch die größere innere Breite (b1) vergrößerten Radius des horizontalen Kettengliedes (2) angepaßt ist.

5. Gliederkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die vertikalen Kettenglieder (3) mit Trapezoid-Querschnitt vorteilhafterweise durch Warmumformung in einem Spezial­ werkzeug vorzugsweise unter Beibehaltung eines geschlos­ senen Faserverlaufes, ähnlich oder gleich der eines konventionell geschweißten Rundstahlgliedes hergestellt sind.

6. Gliederkette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die äußere Breite (b3) der vertikalen Kettenglieder (3) mit Trapezoid-Querschnitt die äußere Breite der zu ersetzen­ den Ketten-Nenngröße nach DIN 22 252 bzw. ISO 610 : 1979 nicht überschreitet.