DE3115916A1

DE3115916A1 - Kettenrad, insbesondere fuer foerder- und gewinnungsanlagen in bergbaubetrieben

Info

Publication number: DE3115916A1
Application number: DE19813115916
Authority: DE
Inventors: Franz 4670 Lünen Roling
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1981-04-22
Publication date: 1982-11-11
Also published as: GB2097093A; GB2097093B; ZA822705B; US4473364A; FR2504632A1; AU8290382A; ES272722Y; DE3115916C2; ES272722U; FR2504632B1; AU547462B2

Description

PATENTANWÄLTE

DlPL.-ING. BUSCHHOFF O

DlPL.-ING. HENNlCKE
DiPL.-ING. VOLLBACH

KAISER-WILHELM-RING 24

5000 KÖLN 1

Reg.-Nr.

(hr 8130 I Köln, do,,β.4.1981

tiltltt I t!l{ JIiI)PM

vo/wo

Anm.: Gewerkschaft Bisenhütte Westfalia 4670 Lüiien

Tit·!: Kettenrad, insbesondere für Förder- und Gewinnungsanlagen in Bergbaubetrieben

Di· Erfindung betrifft «in Kettenrad für den Antrieb und/oder di· Umlenkung einer Rundgliederkette, insbesondere für Förder- und Gewinnungeanlagen in Bergbaubetrieben, alt von den profilierten Zähnen de» Kettenrad·» gebildeten Kettentaschen, deren Tasehengrund über •inen gerundeten Zahnfuß in di· Zahnflanken übergeht, wobei der Zahnfußradiue mindesten» etwa gleich der halben Kettenglieddicke ist.

Kettenradantriebe werden in Bergbaubetrieben vor allem bei Kettenförderern, insbesondere Kettenkratzförderern, und für d«n Antrieb von Qowimttmgsm· schinen, wie vor allem Kohlenhobeln u.dgl., verwendet. Bei den leistungsstarken Antrieben sind di· Rundgliederketten außerordentlich hohen Beanspruchungen ausgesetzt· Trotz Verwendung zunehmend stärkerer K*ttenqu*rschnitt· und trotz beachtlicher Qualitätssteigerungen der Ketten war es bisher nicht möglieh, di· Lebensdauer der Ketten wesentlich zu erhöhen. Die betrieblichen Störungeabläufe lassen darauf schließen, daß ein erheblicher Teil der vorzeitigen Kettenbesohädigungen auf ein unzureichendes Zusammenwirken von Kette und Kettenstern zurückzuführen ist.

Bei den herkömmlichen Kettenrädern ist die Zahnform

Gewerkschaft Bisenhütte Yestfalia Gw 8130 μ

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symmetrisch ausgebildet, wobei der Zahnfußradius etwa gleioh der halben Kettenglieddicke ist. Diese Ausbildung der Kettenräder hat zwar die Vorteile, daß sie gegenüber größeren Kettengliedtoleranzen unempfindlich ist und außerdem an den Zähnen keine Klemmwirkung auftreten kann, die das Herausheben der Kettenglieder aus den Kettentaschen an der Kettenablaufseite erschwert· Nachteilig ist hier aber, daß der erste Zahn des Kettenrades im allgemeinen die gesamte Kettenzugkraft aufnimmt, wobei es zu erheblichen Spannungskonzentrationen an ersten Zahn kommen kann.

Es ist aber auch schon bekannt, bei einem Kettenrad mit symmetrischer Zahnform den Zahnfußradius um etwa 20 bis 80% größer zu bemessen als die halbe Kettenglieddicke, um die Kettenzugkraft auf mehrere Zähne zu verteilen· Dieses Kettenrad ist aber nur für verhältnismäßig kleine Toleranzen der Kettenglieder verwendbar. Außerdem besteht die Gefahr einer Klemmung zwischen Kettenglied und Zahn (DE-AS 28 56 099).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kettenrad zu schaffen, bei dem im Betrieb möglichst alle im Eingriff befindlichen Zähne an der Kraftübertragung beteiligt sind, welches darüber hinaus bei großen Kettengliedtoleranzen verwendbar ist und bei dem im Betrieb keine Klemmungen zwischen Kettenglied und Kettenradzähnen auftreten können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zähne des Kettenrades asymmetrisch derart ausgebildet sind, daß der Zahnfußradius an der in Kettenrad-Drehrichtung vorne liegenden Zahnfußfläche der Zähne größer ist als der Zahnfußradius der in Kettenrad-Drehrichtung nachlaufenden Zahnfußfläche.

3115 Gewerkschaft Eisenhütte Weatfali«.

Gw 8150 «-

Bei dem erfindungsgemäßen Kettenrad let also der Zahnfußradius an den in Laufrichtung des Kettenrades vorne liegenden Flächen erheblich vergrößert» wodurch erreicht wird, daß praktisch alle im Zahneingriff befindlichen Zähne an der Kraftübertragung beteiligt sind. Zugleich können auch große Kettengliedtoleranzen ausgeglichen werden. Die in Laufrichtung des Kettenrades hinten liegenden Zahnflächen weisen einen erheblioh kleineren Zahnfußradius auf, der vorzugsweise etwa der halben Kettenglieddicke entspricht. Hierdurch werden Kle&mungen der Kettenglieder an den Zähnen vermieden·

Das Verhältnis der Zahnfußradien der Zähne beträgt vorzugsweise mindestens etwa 2:1. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich» wenn die in Drehriohtung vorne liegenden Zahnfußflächen einen Zahnfußradius aufweisen, der mindestens ua das 2- bis 3-fache, vorzugsweise das 2,5-fache größer ist als die halbe Kettenflieddick·.

Das erfindungsgemäße Kettenrad eignet sich besonders für die Verwendung bei Kettenförderern, insbesondere Kettenkratzförderern oder sonstigen Kettenantrieben alt zumindest überwiegend gleicher Antriebsrichtung. Andererseits ist aber auch ein Rückwärtslauf des Kettenrades möglich. In diesem Fall verhält sich das erfindungsgemäße Kettenrad wie die herkömmlichen Kettenräder, deren Zahnfußradien etwa gleich der halben Kettenglieddicke sind.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert« In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kettenrad mit

asymmetrischen Zähnen in Seitenansicht;

Gewerkschaft Blsenfaütte Westf alia
Ow 8130 Q

Fig. 2 «inen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 «inen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1; Fig. 4 in größeren Haßstab eine Teilansicht des Kettenrades«

Das dargestellte Kettenrad, welches auch als Kettenstern an einer sogenannten Kettentroamel für den Antrieb eines Kratzerkettenbandes verwendet werden kann, weist an seinem Uatfang in gleichmäßigen Winkelabständen Zähne 11, hler insgesamt sieben Zähne 11 auf. Die profilierten Zähne 11 bilden Kettentasohen 12 für die Aufnahme der Kettenglieder 13 einer endlosen Randgliederkette· Die senkrecht zu den Kettengliedern 13 stehenden Zwischenglieder der Randgliederkette legen sich beim Umlauf ua das Kettenrad 10 in radiale Rillen 15 der Zähne 11.

In Fig. 3 ist eine einzelne Kettentasche 12 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 11 des Kettenrades 10 gezeigt. Die Zahnflanken 16 gehen über die gerundeten Zahnfußflächen 17 bzw. 18 in die Flächen 19 über, welche den Zahngrund bilden, auf dem sich die Kettenglieder 13 beim Umlauf um das Kettenrad 10 abstützen. Die Zähne 11 werden durch die Rille 15 in zwei Zahnhälften geteilt, deren Zahnflanken 16 gemäß Fig. 3 unter einem Winkel X zueinander geneigt sind, der z.B. 100° beträgt. An diesen geneigten Flächen 16 stützen sich die in den Kettentaschen 12 liegenden Kettenglieder 13 mit ihrer Umfangekontur ab.

Die Dicke der Kettenglieder 13 und 14 ist mit D bezeichnet, während die Drehrichtung des Kettenrades 10 durch den Pfeil U angegeben ist.

Wie insbesondere die Fig. 4 zeigt, sind die Zähne 11 des Kettenrades 10 zu ihrer radialen Hittelebene asymmetrisch

Gewerkschaft Elsenhütte Weatfalia
Gw 8130 >i

ausgebildet, da die in Drehrichtung U vorne liegenden Zahnfaßflächen 17 einen erheblich größeren Krümmungsradius haben als die in Drehriohtung U nachlaufenden Zahnfußflächen 18. Die vorlaufenden Zahnfußflächen 17 weisen gemäß Fig. 4 den Radius R₁ mit dem Mittelpunkt M₁ auf« Der Zahnfußradius der nachlaufenden Zahnfußflachen ist mit R₂ und der Kreismittelpunkt mit M₂ bezeichnet· Erfindungsgemäß ist der Zahnfußradius R₁ erheblich größer als der Zahnfußradius R₂* Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Zahnfußradien R₁ : R₂ mindestens 2:1. Der kleinere Zahnfußradius R₁ entspricht vorzugsweise etwa der halben Kettenglieddicke D. Demgemäß ist der Zahnfußradius R₁ mindestens um das 2- bis 3-fache größer als die halbe Kettenglieddicke. Besonders günstige Ergebnisse erzielt man, wenn der Zahnfußradius R₁ auf etwa das 2,5-fache der halben Kettenglieddicke D bemessen wird.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen asymmetrischen Ausbildung der Zähne 11 an ihren Zahnfußflächen 17 und 18 werden alle im Eingriff befindlichen Zähne 11 des Kettenrades an der Übertragung der Kettenzugkraft beteiligt. Zugleich können große Kettengliedtoleranzen ausgeglichen werden, wie sie bei Rundgliederketten anzutreffen sind. Die unsymmetrische Zahnform verhindert außerdem ein Klemmen der Kettenglieder 13 an den Zähnen 11.

Claims

3 1 1 R Q 1 R PATENTANWÄLTE ------ ' . . ° ' ° ^ IU Dipl.-ING. BUSCHHOFF Dipl.-Ing. HENNICKE Dipl.-Ing. VOLLBACH KAISER-WILHELM-RING 24 5000 KÖLN 1 Reg.-Nr. AktenZ: CZÖw_8ilÖI] KÖLN, den 8.4.1981 bitte angeben VO/WO Anm.: Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia 4670 Lünen Titel: Kettenrad, insbesondere für Forder- und Gewinnungsanlagen in Bergbaubetrieben Ansprüche :

1. Kettenrad für den Antrieb und/oder die Umlenkung einer Rundgliederkette, insbesondere für Förder- und Gewinnungsanlagen in Bergbaubetrieben, alt von den profilierten Zähnen des Kettenrades gebildeten Kettentaschen, deren Taschengrund über einen gerundeten Zahnfuß in die Zahnflanken übergeht, wobei der Zmhnfußradius mindestens etwa gleich der halben Kettenglieddicke ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (11) des Kettenrades (10) asymmetrisch derart ausgebildet sind, daß der Zahnfußradius (R₁) an der in Kettenrad-Drehrichtung (U) vorne liegenden Zahnfußfläche (17) der Zähne (11) größer ist als der Zahnfußradius (R₂) der in Kettenrad-Drehrichtung nachlaufenden Zahnfußfläche (18).

2. Kettenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Zahnfußradien (R₁, R₂) der Zähne (11) mindestens etwa 2 : 1 ist.

3. Kettenrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drehrichtung (U) vorne liegenden Zahnfußflächen (17) einen Zahnfußradius (R₁) aufweisen, der um etwa das 2- bis 3-fache, vorzugsweise etwa das 2,5-fache größer ist als die halbe Kettenglieddioke (D)

Gewerkschaft Eis enHa'tte"¥es"tfaria * Gw 8130 2,

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4. Kettenrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Kettenrad-Drehrichtung (U) hinten liegenden Zahnfußflächen (18) einen Zahnfußradius (R₂) von etwa der halben Kettenglieddicke (D) aufweisen.