DE19943000A1 - Kettenrad für Gelenkketten und Dämpfungseinrichtungen für Kettenräder - Google Patents

Abstract

Kettenrad für insbesondere langgliedrige Gelenkketten, das mit mehreren im Bereich mindestens einer Stirnfläche angeordneten Dämpfungseinrichtungen versehen ist, die mit einem den Kettenlaschen zugewandten flächenartigen Auflagebereich versehen sind, dessen Auflagefläche so ausgebildet ist, daß zumindest Teilbereiche der Kettenlaschen darauf ablegbar bzw. abstützbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kettenrad für insbesondere langgliedrige Gelenkketten.

Durch die US-A-3,052,133 ist eine Dämpfungseinrichtung für Kettenräder bekannt, bei welcher im Zahngrund des Kettenrades elastische Dämpfungskörper unterschiedlichster Geometrie vorgesehen sind. Die Kette ist hierbei als Gelenkkette, bestehend aus mit Buchsen verbundenen Laschen ausgebildet, wobei während des Kettenumlaufes die Buchsen auf den elastischen Elementen ablegbar sind. Die Dämpfungselemente sind somit am Ursprungsort der Stoßgeräusche angeordnet. Aufgrund des hier gegebenen geringen Platzangebotes müssen die Dämpfungselemente relativ klein ausgeführt werden und sind dementsprechend hoch belastet. Infolge der vom Dämpfungselement geleisteten Verformungsarbeit wird ein Teil der Stoßenergie abgebaut. Damit das Dämpfungselement ausweichen kann, sind am Kettenrad Aussparungen im Aufnahmebereich des Dämpfungselementes vorgesehen, die das Kettenrad an einer hochbelasteten Stelle schwächen. Als Folge müssen das Kettenrad und demzufolge auch die Kette deutlich breiter ausgelegt werden. Im Servicefall ist der Austausch der Dämpfungselemente bei aufgelegter Kette sehr umständlich.

Durch die JP-A-10281234 sind Dämpfungselemente im Bereich der die Kettenlaschen miteinander verbindenden Buchsen vorgesehen, wobei das jeweilige Dämpfungselement die gesamte Kettenlast übernehmen muß. Dies betrifft somit auch die gesamt Zugkraft, die vom Kettenrad auf die Kette übertragen wird. In Abhängigkeit von der Kettenlänge sind deutlich mehr Dämpfungselemente als beim zuerst genannten Stand der Technik notwendig, wobei sich die Belastung hier jedoch auf eine größere Anzahl von Dämpfungselementen verteilt. Auch hier ist eine Demontage der Dämpfungselemente ohne Austausch der Kette bzw. von Kettenteilen äußerst schwierig.

Abweichend vom Stand der Technik gemäß US-A-3,025,133 sitzen die Dämpfungselemente nicht am Ursprungsort der Stoßgeräusche, sondern wirken indirekt über die Kettenlaschen.

Durch die DE-A-42 20 606 ist ein Kettenrad für Gelenkketten bekannt. An der Scheibe des Kettenrades sind beidseitig paarweise mittels einer Spannschraube ringförmige Dämpfungselemente befestigt, und zwar in einer derartigen Anordnung, daß beim Umlauf der Kette deren Laschen geräuschdämmend abgestützt werden. Die Geometrie der Dämpfungselemente bedingt eine hohe partielle Belastung des eigentlichen Dämpfungsbereiches, wodurch der Einsatz hochwertiger und damit teurer Dämpfungsmaterialien einhergeht und unter Umständen bei insbesondere hochbelasteten Kettentrieben an ihre Belastungsgrenzen heranreichen, da die von den Kettenlaschen aufgebrachte Belastung lediglich auf einen kleinen Flächenbereich des Dämpfungselementes fokussiert wird.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, den Stand der Technik dahingehend weiterzubilden, daß insbesondere die Ketteneinlaufgeräusche am Kettenrad durch Optimierung der Dämpfungseinrichtungen vermieden werden können, wobei gleichzeitig eine gute Zugänglichkeit der Dämpfungseinrichtungen auch bei aufgelegter Kette gegeben sein soll. Darüber hinaus sollen bereits im Einsatz befindliche Kettentriebe mit Dämpfungseinrichtungen nachrüstbar sein.

Dieses Ziel wird erreicht durch ein Kettenrad für insbesondere langgliedrige Gelenkketten, das im Bereich mindestens einer Stirnfläche mindestens eine Dämpfungseinrichtung beinhaltet, die mindestens eine in Laufrichtung der Kette weisende Auflagefläche aufweist, auf welcher zumindest Teilflächenbereiche der Kettenlaschen der Gelenkkette ablegbar bzw. abstützbar sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kettenrades sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Dieses Ziel wird darüber hinaus erreicht durch eine Dämpfungseinrichtung für insbesondere mit langgliedrigen Gelenkketten zusammenwirkenden Kettenrädern, bestehend aus mindestens einem Trägerelement, auf welchem mindestens ein Dämpfungselement vorgesehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Kettenrad erlangt bevorzugt Anwendung in Personenförderanlagen, wie in Rolltreppen oder Rollsteigen.

In seiner einfachsten Ausgestaltung kann das Kettenrad im Bereich der jeweiligen Stirnfläche mit einem ggf. angeformten umlaufenden Steg bzw. Stegsegmenten versehen sein, im Bereich dessen bzw. derer separate Dämpfungselemente, bei Bedarf lösbar, vorgesehen sind. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit den Steg selber als ggf. umlaufendes Dämpfungselement auszubilden und bei Bedarf formschlüssig mit der jeweiligen Stirnfläche in Wirkverbindung zu bringen.

Vorteil eines aus dem Ursprungsmaterial des Kettenrades herausgeformten "Polygonringes" auf dem die eigentlichen Dämpfungselemente befestigt sind, ist, daß die von der Gelenkkette, d. h. den einzelnen Kettenlaschen, übertragenen Kräfte direkt in das Kettenrad eingeleitet werden.

Die einzelnen bzw. zu Gruppen zusammengefaßten Dämpfungseinrichtungen unterscheiden sich in ihrem funktionalen Aufbau vom Stand der Technik dadurch, daß sie aus einem festem flächenartigen Trägerelement bestehen, das das eigentliche, ebenfalls flächenartige Dämpfungselement aufnimmt, wobei das Dämpfungselement vorzugsweise austauschbar (Kleben, Schrauben, Stecken, Nieten) auf dem Trägerelement befestigt ist. Mit flächenartig ist hierbei gemeint, daß das Trägerelement und/oder das Dämpfungselement mit der bzw. den Kettenlasche(n) zugewandten Auflage- bzw. Abstützflächen versehen ist bzw. sind. Über Befestigungselemente, z. B. Schrauben, kann das Trägerelement an mindestens einer Stirnfläche des Kettenrades vorgesehen werden. Vorzugsweise werden jedoch an beiden Stirnflächen Dämpfungseinrichtungen vorgesehen, um beide Kettenlaschen der Gelenkkette abstützen zu können.

Die gegenüber den bisher bekannten Dämpfungseinrichtungen verbesserte Wirkungsweise ergibt sich aus der maximal vergrößerten aktiven Auflagefläche. Die Kettenglieder (Kettenlaschen) werden im wesentlichen auf ihrer gesamten Länge abgefangen, das heißt, die Aufschlagenergie wird vom eigentlichen Dämpfungselement über die zugehörige Auflagefläche der Kettenlaschen aufgenommen und auch über eine etwa gleiche Fläche auf das Trägerelement übertragen. Bei Verwendung einzelner oder zu Gruppen zusammengefaßter Dämpfungseinrichtungen erfolgt die Fokussierung der auftretenden Kräfte auf die kleinere Auflagefläche des Befestigungselementes. Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung erlangt bevorzugt Anwendung für in Personenförderanlagen, wie Rolltreppen oder Rollsteigen, eingesetzte Kettenräder zum Ein- und Umlauf der Kettenlaschen, insbesondere langgliedriger Gelenkketten. Durch diesen Aufbau wird die lokale Belastung der Dämpfungseinrichtung auf ein Minimum reduziert, wodurch der Einsatz einfacher Elastomere möglich ist, die im rein elastischen Verformungsbereich arbeiten.

Bei gleichem Dämpfungsmaterial besteht darüber hinaus die Möglichkeit, die Eigenschaften des Dämpfungselementes an den jeweiligen Bedarfsfall anzupassen. Das Anpassen der Feder-/Dämpfungskennlinie erfolgt durch Variation der auf die jeweilige Kettenlasche wirkenden Dämpfungsfläche bzw. durch entsprechende Profilierungen der Dämpfungselemente.

Die Dämpfungseinrichtung(en) kann bzw. können in folgenden Varianten ausgeführt werden:

• - Befestigung auf Höhe des Kettenzahnrades,
• - Befestigung auf Höhe des Zahngrundes.

Die vorgeschlagenen Lösungen bedingen keinerlei konstruktive Änderungen der bisherigen Antriebe und Umkehrstationen der Gelenkketten, und sie sind kompatibel zu bereits eingebauten Anlagen, wodurch eine Nachrüstung derartiger Anlagen erleichtert wird.

Darüber hinaus bietet der Aufbau der Dämpfungseinrichtungen das Potential zur Verfeinerung der Technik (z. B. Spannen der Elemente nach Installation bei aufgelegter Kette zur Erhöhung des Servicefreundlichkeit, Ein- und Nachstellbarkeit der Eindrucktiefe, zusätzliche federnde Lagerung, usw.).

Durch den Erfindungsgegenstand werden nicht nur die Ketteneinlaufgeräusche reduziert, sondern auch der Geräuschpegel des Kettenumlaufes um das jeweilige Kettenrad minimiert.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Kettenrad mit stirnseitig angeordneten Dämpfungseinrichtungen;

Fig. 2 Dämpfungseinrichtungen, montiert auf Höhe des Kettenradzahnes;

Fig. 3 Dämpfungseinrichtungen, befestigt auf Höhe des Zahngrundes;

Fig. 4 Darstellung eines Trägerelementes in verschiedenen Ansichten;

Fig. 5 Kettenrad mit stirnseitig angeordneten, zu Gruppen zusammengefaßten, Dämpfungseinrichtungen als Prinzipskizze;

Fig. 6 Prinzipskizze eines Kettenrades für eine Personenförderanlage mit aus dem Material des Kettenrades herausgeformten Stegen;

Fig. 7 Prinzipskizze unterschiedlich ausgebildeter Dämpfungseinrichtungen;

Fig. 8 Prinzipskizze analog Fig. 2 mit alternativ ausgebildeten Dämpfungseinrichtungen.

Fig. 1 zeigt ein Kettenrad 1, das mit einer Vielzahl von Zähnen 2 am äußeren Umfang versehen ist. Ein Kettenglied 3 (Kettenlaschen) einer hier nicht weiter dargestellten Gelenkkette ist lediglich angedeutet. Im Bereich der Stirnflächen 4 ist das Kettenrad 1 mit einer Vielzahl von Dämpfungseinrichtungen 5 versehen, die gebildet sind aus jeweils einem Trägerelement 6 sowie einem Dämpfungselement 7. Das Trägerelement 6 ist mit einem flächenartigen Auflagebereich 8 zur vorzugsweise lösbaren Aufnahme des Dämpfungselementes 7 ausgerüstet. Das Dämpfungselement 7, das vorzugsweise aus einem Elastormermaterial besteht, beinhaltet ebenfalls einen flächenartigen Auflagebereich 9 zur Aufnahme bzw. Abstützung wesentlicher Bereiche 10 des Kettengliedes 3.

Fig. 2 zeigt eine Teildarstellung des Kettenrades 1. Erkennbar sind Dämpfungseinrichtungen 5, die auf Höhe des hier nicht erkennbaren Kettenzahnrades vorgesehen sind. Die Dämpfungseinrichtungen 5 beinhalten Trägerelemente 6, die mit Dämpfungselementen 7 zusammenwirken, während die Trägerelemente 6 über Befestigungselemente 11 mit dem Kettenrad 1 verbunden sind. Desweiteren erkennbar sind Kettenglieder 3, gebildet durch Kettenlaschen 12, die über Buchsen 13 miteinander verbunden sind. Erkennbar ist, daß der Auflagebereich 9, der Dämpfungselemente 7, einen großen Bereich 10 der Kettenlaschen 12 aufnimmt, so daß hier abweichend zum Stand der Technik eine wesentlich größere Auflagefläche für die Kettenlaschen 12 gegeben ist, so daß die Aufschlagenergie vom Dämpfungselement 7 und auch über die etwa gleiche Fläche auf das Trägerelement 6 übertragen wird. Erst im Trägerelement 6 erfolgt die Fokussierung der auftretenden Kräfte auf die kleinere Auflagefläche des Befestigungselementes 11.

Fig. 3 zeigt eine Alternative zu Fig. 2, wobei die Befestigung der Dämpfungseinrichtungen 5, bestehend aus Trägerelement 6 und Dämpfungselement 7 auf Höhe des Zahngrundes des Kettenrades 1 vorgesehen ist. Die Trägerelement 6 und die Dämpfungselemente 7 sind hierbei mit etwa dachförmigen Bereichen 14, 15 bzw. 16, 17 ausgebildet, wobei zwei dachförmige Bereiche 16, 17 eines jeden Trägerelementes 6 einen gemeinsamen Auflagebereich für den Bereich 10 einer jeden Kettenlasche 12 bilden.

Fig. 4 zeigt das Trägerelement 6 in verschiedenen Ansichten. Das Trägerelement 6 ist abhängig von der Kettenlaschenlänge zylindrisch ausgebildet und beinhaltet flächenförmige Auflagebereiche 8 zur Aufnahme hier nicht weiter dargestellter Dämpfungselemente.

Fig. 5 zeigt als Prinzipskizze einen Teilbereich des Kettenrades 1 gemäß Fig. 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Ausschnitt des Kettenrades 1 zeigt zu Gruppen 18 zusammengefaßte einzelne Dämpfungseinrichtungen 5, bestehend aus Trägerelementen 6 und Dämpfungselementen 7. Zwischen einzelnen Gruppen 18 sind Freiräume 19 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der tatsächlichen Länge der einzelnen Kettenlaschen (nicht dargestellt) vorgegeben werden und somit an den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen sind.

Fig. 6 zeigt als weitere Prinzipskizze einen Teilbereich eines Kettenrades 1' mit Kettenradzähnen 2'. Aus dem Material des Kettenrades 1' sind im Bereich beider Stirnseiten 20, 21 umlaufende Stege 22, 23 herausgeformt, auf denen die Dämpfungselemente 7', in diesem Beispiel durch Kleben, befestigt sind.

Fig. 7 zeigt einzelne Trägerelemente 6 mit unterschiedlich profiliert ausgebildeten Dämpfungselementen 7. Jedem dieser Dämpfungselemente 7 sind flächenartige Auflage- bzw. Abstützbereiche zur Aufnahme der einzelnen Kettenlaschen zugeordnet, so daß eine Anpassung der Feder- /Dämpfungskennlinie an den jeweils vorliegenden Anwendungsfall herbeigeführt werden kann.

Fig. 8 zeigt weitere alternative Trägerelemente 6 analog zu Fig. 2, die mit Dämpfungselementen 7 versehen sind. In diesem Beispiel ist lediglich ein abgewinkeltes einzelnes Trägerelement 6 dargestellt, welches mittels zweier Befestigungselemente 11 am Kettenrad 1 befestigt ist. Am Umfang des Kettenrades 1 sind somit mehrere (nicht dargestellt) ggf. beabstandete dieser abgewinkelten Trägerelemente 6 vorgesehen.

Claims (22)

1. Kettenrad für insbesondere langgliedrige Gelenkketten, das im Bereich mindestens einer Stirnfläche (4, 20, 21) mindestens eine Dämpfungseinrichtung (5, 5') beinhaltet, die mindestens eine in Laufrichtung der Kette weisende Auflagefläche (7, 16, 17) aufweist, auf welcher zumindest Teilflächenbereiche (10) der Kettenlaschen (12) der Gelenkkette ablegbar bzw. abstützbar sind.

2. Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (5') durch mindestens einen im Bereich der jeweiligen Stirnfläche (20, 21) vorgesehen zumindest segmentartigen Steg (22, 23) als Trägerelement gebildet ist, der mittel- oder unmittelbar mindestens ein Dämpfungselement (7') aufnimmt.

3. Kettenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (22, 23) umlaufend ausgebildet ist.

4. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (22, 23) aus dem Kettenrad (1') einstückig herausgeformt ist.

5. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mehrere im Bereich der jeweiligen Stirnfläche vorgesehene, ggf. zu Gruppen (18) zusammengefaßte Dämpfungseinrichtungen (5), gebildet aus mit separaten Dämpfungselementen (7) bestückten segmentartig ausgebildeten Trägerelementen (6).

6. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Trägerelement (6) mit der jeweiligen Stirnseite (4) des Kettenrades (1) formschlüssig verbunden ist.

7. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens einen das Dämpfungselement (7') bildenden elastischen Körper, der mit dem zugehörigen Trägerelement (6), insbesondere lösbar, verbunden ist.

8. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7, 7') einstückig ausgebildet und zumindest mit einem der Aufnahme bzw. Abstützung des Teilflächenbereiches (10) der Kettenlaschen (12) dienenden Flächenbereich versehen ist.

9. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einzelne Dämpfungselemente (7, 7'), die jeweils mit einem Flächenbereich zur Aufnahme bzw. Abstützung des Teilflächenbereiches (10) der Kettenlaschen (12) versehen sind.

10. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die den Kettenlaschen (12) zugewandten Flächenbereiche der bzw. des Dämpfungselemente (5, 5') profiliert ausgebildet ist bzw. sind.

11. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (5, 5'), respektive das Trägerelement (6), etwa auf Höhe des Kettenradzahnes angeordnet ist.

12. Kettenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (5, 5'), respektive das Trägerelement (6), etwa auf Höhe des Zahngrundes angeordnet ist.

13. Dämpfungseinrichtung für insbesondere mit langgliedrige Gelenkketten zusammenwirkenden Kettenrädern (1), bestehend aus mindestens einem Trägerelement (6, 22, 23), auf welchem mindestens ein Dämpfungselement (7, 7') vorgesehen ist.

14. Dämpfungseinrichtung nach Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7, 7'), insbesondere austauschbar, mit dem Trägerelement (6, 22, 23) verbunden ist.

15. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (6, 22, 23) über ein Befestigungselement (11) formschlüssig mit der bzw. den Stirnflächen (4) des Kettenrades (1) verbindbar ist.

16. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (6, 22, 23) und/oder das Dämpfungselement (7) mit einer Auflagefläche (8, 10, 14, 15, 16, 17) versehen ist bzw. sind, auf der zumindest Teilflächenbereiche (10) der Kettenfaschen (12) der Gelenkkette ablegbar bzw. abstützbar sind.

17. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7, 7') aus Gummi oder Kunststoff gebildet ist.

18. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7, 7') profiliert ausgebildet ist.

19. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7, 7') dergestalt profiliert ist, daß mehrere Flächenbereiche gebildet werden, auf denen zumindest Teilflächenbereiche (10) der Kettenlaschen (12) der Gelenkkette ablegbar bzw. abstützbar sind.

20. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, gekennzeichnet durch mehrere zu Gruppen (18) zusammengefaßte Trägerelemente (6), die mit ggf. profilierten Dämpfungselementen (7, 7') in Wirkverbindung stehen.

21. Verwendung des Kettenrades (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für Personenförderanlagen, wie Rolltreppen oder Rollsteige.

22. Verwendung der Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20 für in Personenförderanlagen, wie Rolltreppen oder Rollsteigen, eingesetzte Kettenräder (1) zum Ein- und Umlauf der Kettenlaschen (12), insbesondere langgliedriger Gelenkketten.