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DE102007040291B4 - Geräuscharmer und verschleißarmer Kettentrieb - Google Patents

Geräuscharmer und verschleißarmer Kettentrieb Download PDF

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DE102007040291B4
DE102007040291B4 DE102007040291.2A DE102007040291A DE102007040291B4 DE 102007040291 B4 DE102007040291 B4 DE 102007040291B4 DE 102007040291 A DE102007040291 A DE 102007040291A DE 102007040291 B4 DE102007040291 B4 DE 102007040291B4
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Tsubakimoto Chain Co
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Abstract

Kettentrieb mit:einer Kette (1), die alternierende äußere und innere Glieder (5, 10) aufweist, wobei jedes äußere Glied (5) ein Paar von beabstandeten äußeren Kettenlaschen (2) aufweist, die durch ein Paar von Stiften (4) verbunden sind, deren Enden in Stiftlöcher (3) in den äußeren Kettenlaschen (2) eingefügt sind, und wobei jedes innere Glied (10) ein Paar von beabstandeten inneren Kettenlaschen (6) aufweist, die durch ein Paar von Hülsen (9) verbunden sind, die in Hülsenlöcher (7) in den inneren Kettenlaschen (6) eingefügt sind, wobei sich jeder Stift (4) eines äußeren Glieds (5) drehbar durch eine Hülse (9) eines benachbarten inneren Glieds (10) erstreckt, so dass die Kette (1) überlappende innere und äußere Kettenlaschen (2, 6) an einer Seite der Kette (1), überlappende innere und äußere Kettenlaschen (2, 6) an der gegenüberliegenden Seite der Kette (1) und Kettenradeingriffselemente aufweist, die sich zwischen den inneren Kettenlaschen (6) von einer zur anderen Seite der Kette (1) erstrecken, wobei die Kettenradeingriffselemente die Hülsen (9) zusammen mit gegenüber den Hülsen (9) drehbaren Rollen (8) sind,wobei an den inneren und äußeren Kettenlaschen (2, 6) Kettenradeingriffszähne (11) ausgebildet sind,einem Kettenrad (12), das einen ersten und einen zweiten Satz von Kettenradzähnen (13) aufweist, wobei die Zähne (13) des ersten Satzes in kämmendem Eingriff mit Kettenradeingriffszähnen (11) an den inneren und äußeren Kettenlaschen (2, 6) an einer Seite der Kette (1) stehen, und die Zähne (13) des zweiten Satzes in kämmendem Eingriff mit Kettenradeingriffszähnen (11) an den inneren und äußeren Kettenlaschen (2, 6) an der gegenüberliegenden Seite der Kette (1) stehen,wobei das Kettenrad (12) einen dritten Satz von Zähnen (14) aufweist, der zwischen dem ersten und zweiten Satz von Zähnen (13) angeordnet ist und in kämmendem Eingriff mit den Rollen (8) steht, wobei die Rollen (8) zwischen den Zähnen (14) des dritten Satzes setzbar sind, indem die Rollen (8) in kämmenden Eingriff mit den Zähnen (14) des dritten Satzes geraten,wobei sich eine Hinterflanke (11a) eines Zahns (11) jeder Kettenlasche (2, 6) mit einer Vorderflanke eines Zahns (13) des ersten oder zweiten Satzes von Kettenradzähnen (13) in Eingriff bringen lässt, indem zuerst die Kettenlaschen (2, 6) mit dem Kettenrad (12) in Kontakt geraten, wobei die Hinterflanke (11a) eines vorderen Zahns (11) der Kettenlasche (2) mit einem ersten Kettenradzahn (13) in Kontakt gerät, indem sich die Kette (1) dem Kettenrad (12) nähert, und die Hinterflanke (11a) entlang dem Kettenradzahn (13) rutscht, während sich der vordere Zahn (11) zum Zahnlückengrund (13a) bewegt, wobei der vordere Zahn (11) jeder der Kettenlaschen (6) mit den Kettenradzähnen (13) auf die gleiche Weise in Kontakt gerät wie der vordere Zahn (11) jeder der Kettenlaschen (2) mit den Kettenradzähnen (13) in Kontakt gerät, wobei sich die Rolle (8), die zum hinteren Zahn der Kettenlasche (2) benachbart ist, wenn sich der vordere Zahn (11) zum Zahnlückengrund bewegt, zum dazwischen liegenden Kettenrad in einen Raum zwischen zwei benachbarten Kettenradzähnen (14) bewegt, wo sich die Rolle (8) setzt.wobei die Flanken (11a, 11b) der Kettenlaschen (2, 6) jedes Glieds (5, 10) von den Zähnen (13) des ersten und zweiten Satzes von Kettenradzähnen (13) beabstandet sind, wenn sich die Rollen (8) jedes Glieds (5, 10) zwischen den Zähnen (14) des dritten Satzes setzen, wobei sich die Hinterflanke (11a) des vorderen Zahns (11) vom Kettenradzahn (13) wegbewegt, wenn sich die Rolle (8) gesetzt hat, so dass weder die inneren noch die äußeren Flanken der Zähne (11) der Kettenlasche mit den Kettenradzähnen (13) in Kontakt sind, wenn sich die Rolle (8), die zum hinteren Zahn der Kettenlasche benachbart ist, gesetzt hat, undwobei der Durchmesser des dritten Satzes der Kettenradzähne größer ist als der Durchmesser des ersten und des zweiten Satzes.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft einen Kettentrieb, der Kraft von einer Kette auf ein Kettenrad oder von einem Kettenrad auf eine Kette überträgt. Der Kettentrieb kann bspw. als Steuerkette verwendet werden, um die Ein- und Auslassventile eines Viertaktmotors zu betätigen oder um Hilfsaggregate wie bspw. eine Ölpumpe oder dgl. anzutreiben. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Kettentrieb, der eine zusammengesetzte Kette umfasst, die nicht nur Rollen oder Hülsen zum Eingriff mit einem Kettenrad, sondern auch Kettenlaschen aufweist, die Zähne zum Kettenradeingriff aufweisen. Der Kettentrieb umfasst auch ein Kettenrad, das einen Satz von Zähnen zum Eingriff der Rollen oder Hülsen und einen Satz von Zähnen zum Eingriff der Zähne der Kettenlaschen aufweist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Kettentriebe, die geräuscharme Ketten verwenden, und Kettentriebe, die Rollenketten oder rollenlose Hülsenketten verwenden, sind wohlbekannt. Weiterhin ist ein Kettentrieb, der eine zusammengesetzte Kette umfasst, die sowohl Rollen als auch gezahnte Kettenlaschen aufweist, ebenfalls bekannt. Der letztere Kettentyp, der in der geprüften japanischen Patentschrift (Koukoku) JP S56-28 338 A beschrieben wird, ist in 7 dargestellt.
  • Wie in 7 gezeigt, weist eine zusammengesetzte Kette 31 Sätze von Kettenlaschen 32 und 33, die in überlappender Beziehung entlang beider Seiten der Kette angeordnet sind, und Rollen 34 zwischen den Sätzen von Kettenlaschen auf. Die Kettenlaschen 32, die Kettenlaschen 33 und die Rollen 34 sind durch Verbindungsstifte 35 verbunden. Jede Kettenlasche 32 weist ein Paar von Zähnen auf, so dass die Kettenlaschen 32 eine geräuscharme Kette bilden. Die Kettenlaschen 33 weisen keine Zähne auf.
  • Bei dem zusammengesetzten Kettentrieb greifen die Zähne der Kettenlaschen 32 in die Kettenradzähne ein und greifen die Rollen 34 ebenfalls in die Kettenradzähne ein, wenn die zusammengesetzte Kette 31 um ein Kettenrad gewunden ist. Wenn sich die Rollen 34 an einem Kettenrad gesetzt haben, geraten die äußeren Flanken der Zähne der Kettenlaschen 32 mit den Kettenradzähnen in Kontakt und setzen sich daran.
  • Eine geräuscharme Kette weist gegenüber einer Rollenkette im Allgemeinen den Vorteil auf, dass sie eine höhere Festigkeit hat und eine Geräuschreduzierung erzielt. Dennoch ist die geräuscharme Kette aufgrund von Abnutzung der Verbindungsstifte einer Dehnung ausgesetzt. Die Dehnung einer geräuscharmen Kette ist typischerweise größer als die einer Rollenkette. Andererseits weist bei einem Kettentrieb, der eine herkömmliche Rollenkette verwendet, die Rollenkette eine höhere Ermüdungsfestigkeit einhergehend mit einer höheren Beständigkeit gegenüber der Abriebsdehnung auf. Jedoch ist selbst bei einer Rollenkette die Erhöhung deren Festigkeit aufgrund der Schwierigkeit der Erhöhung der Festigkeit der Rollen schwierig. Außerdem sind die Eingriffsgeräusche, die entstehen, wenn eine Rollenkette in ein Kettenrad eingreift, größer als im Fall einer geräuscharmen Kette.
  • Beim herkömmlichen zusammengesetzten Kettentrieb neigen die Verbindungsstifte, die in Stiftlöcher in den Kettenlaschen eingepresst sind, dazu sich durch die Drehbewegung der Kettenlaschen beim Setzen an einer Flanke nach Beginn des Eingriffs und unmittelbar vor dem Lösen zu lockern, da beide Außenflanken der Zähne der Kettenlasche in Setzkontakt mit den Kettenradzähnen geraten. Zwischen dem Stiftloch und dem Verbindungsstift tritt Abrieb auf, Abriebsdehnung der Kette wird gefördert und die Festigkeit der Kette wird verringert. Weiterhin ist die Masse der Kette relativ hoch und sind deren Kosten ebenfalls hoch, da die Kette vier Kettenlaschen mit Zähnen und vier Kettenlaschen ohne Zähne aufweist, die sich in der Breitenrichtung der Kette gegenseitig überlappen.
  • Des Weiteren ist aus der US 5 690 571 A ein Kettentrieb mit einer Kette 10 und einem Kettenrad 40 bekannt. Die bekannte Kette 10 weist drei Sätze von Zähnen auf. Dabei ist der dritte Satz von Zähnen 48 zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Zähnen 44, 45 angeordnet.
  • Darüber hinaus zeigt die DE 44 35 480 A1 einen Kettentrieb mit einer Kette 10 und einem Kettenrad 18. Das Kettenrad 18 weist drei Sätze von Kettenradzähnen auf, wobei der dritte Satz zwischen dem ersten und dem zweiten Satz angeordnet ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschriebenen Probleme des Stands der Technik zu lösen und einen Kettentrieb anzugeben, der sowohl die Vorteile einer geräuscharmen Kette als auch die einer Rollenkette aufweist, bei dem eine Abriebsdehnung und eine Festigkeitsverringerung vermieden werden kann und bei dem weiterhin eine Geräuschreduzierung und Gewichtsreduzierung erzielt wird.
  • Die Aufgabe wird durch einen Kettentrieb nach Anspruch 1 gelöst. Eine Weiterbildung des Kettentriebs ist Gegenstand des Unteranspruchs 2.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem erfindungsgemäßen Kettentrieb weist die Kette alternierende äußere und innere Glieder auf. Jedes äußere Glied weist ein Paar von beabstandeten äußeren Kettenlaschen auf, die durch ein Paar von Stiften verbunden sind, deren Enden in Stiftlöcher in den äußeren Kettenlaschen eingefügt sind. Jedes innere Glied weist ein Paar von beabstandeten inneren Kettenlaschen auf, die durch ein Paar von Hülsen verbunden sind, die in Hülsenlöcher in den inneren Kettenlaschen eingefügt sind. Jeder Stift eines äußeren Glieds erstreckt sich drehbar durch eine Hülse eines benachbarten inneren Glieds, so dass die Kette überlappende innere und äußere Kettenlaschen an einer Seite der Kette, überlappende innere und äußere Kettenlaschen an der gegenüberliegenden Seite der Kette und Kettenradeingriffselemente aufweist, die sich zwischen den inneren Kettenlaschen von einer zur anderen Seite der Kette erstrecken. Die Kettenradeingriffselemente sind die Hülsen zusammen mit Rollen, die drehbar gegenüber den Hülsen sind. An den inneren und äußeren Kettenlaschen sind Kettenradeingriffszähne ausgebildet.
  • Das Kettenrad des Kettentriebs weist einen ersten und einen zweiten Satz von Kettenradzähnen auf. Die Zähne des ersten Satzes stehen in kämmendem Eingriff mit Kettenradeingriffszähnen an den inneren und äußeren Kettenlaschen an einer Seite der Kette, und die Zähne des zweiten Satzes stehen in kämmendem Eingriff mit Kettenradeingriffszähnen an den inneren und äußeren Kettenlaschen an der gegenüberliegenden Seite der Kette. Das Kettenrad weist einen dritten Satz von Zähnen auf, der zwischen dem ersten und zweiten Satz von Zähnen angeordnet ist und in kämmendem Eingriff mit den Rollen steht, wobei die Rollen zwischen den Zähnen des dritten Satzes setzbar sind, da die Rollen in kämmenden Eingriff mit den Zähnen des dritten Satzes geraten.
  • Eine Hinterflanke eines Zahns jeder Kettenlasche lässt sich mit einer Vorderflanke eines Zahns des ersten oder zweiten Satzes von Kettenradzähnen in Eingriff bringen, indem zuerst die Kettenlaschen mit dem Kettenrad in Kontakt geraten, und wenn sich die Kettenradeingriffselemente jedes Glieds zwischen den Zähnen des dritten Satzes setzen, sind die Flanken von deren Kettenlaschen von den Zähnen des ersten und zweiten Satzes von Kettenradzähnen beabstandet.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist jede der Kettenlaschen zwei daran ausgebildete Kettenradeingriffszähne auf, und die Hinterflanke eines Zahns jeder Kettenlasche, die sich mit einer Vorderflanke eines Zahns des ersten oder zweiten Satzes von Kettenradzähnen in Eingriff bringen lässt, ist eine Hinterflanke eines Vorderen der zwei Zähne der Kettenlasche bezüglich der Laufrichtung der Kette. In einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform weist jede Kettenlasche einen einzelnen daran ausgebildeten Zahn auf, und vorzugsweise weisen die Zähne des ersten, zweiten und dritten Satzes von Kettenradzähnen den gleichen Teilungswinkel auf und sind die Zähne des dritten Satzes um ½ Teilungswinkel relativ zu den Zähnen des ersten und zweiten Satzes versetzt.
  • Da der Kettentrieb aus einer Kette besteht, bei der die Enden der Verbindungsstifte in Stiftlöcher in den äußeren Kettenlaschen eingefügt sind, die Hülsen in Löcher in den inneren Kettenlaschen eingefügt sind und die inneren und äußeren Glieder durch Einfügen der Verbindungsstifte in die Hülsen verbunden sind, ist die Flächenspannung zwischen dem Verbindungsstift und den Hülsen gering und drehen sich die Glieder leichtgängig relativ zueinander. Die Abriebsdehnung der Kette ist daher unterdrückt.
  • Da zu Beginn des Eingriffs die hinteren Zahnflanken der gezahnten Kettenlaschen in Kettenradzähne eingreifen, aber sämtliche Zahnflanken der Kettenlaschen von den Kettenradzähnen getrennt sind, wenn sich die Rollen setzen, werden weiterhin die Geräusche zu Beginn des Eingriffs unterdrückt und wird zur gleichen Zeit der Abrieb der Kettenradzähne unterdrückt.
  • Da die Zähne der Kettenlasche von den Kettenradzähnen beabstandet sind, wenn sich die Hülsen oder Rollen gesetzt haben, kann die Ermüdungsfestigkeit der Kette der einer Rollenkette entsprechen. Da sich lediglich vier Kettenlaschen in der Breitenrichtung der Kette überlappen, kann die Kette weiterhin vom Gewicht her leicht sein und kostengünstig sein.
  • Bei der Kette ist die Flächenspannung zwischen dem Verbindungsstift und der Hülse gering und ist die Drehbewegung der Glieder leichtgängig. Die Abriebsdehnung der Kette ist daher unterdrückt.
  • Für den nicht erfindungsgemäßen Fall, dass die Kettenlaschen einen einzelnen, winkelförmigen Zahn aufweisen, lassen sich die gleichen Vorteile erzielen, wie für den Fall, dass die Kettenlaschen zwei Zähne aufweisen. Wenn die Kettenradzähne, in welche die Rollen eingreifen, in nicht erfindungsgemäßer Weise um ½ des Teilungswinkels relativ zu den Kettenradzähnen versetzt sind, in welche die einzelnen, winkelförmigen Zähne zu Beginn des Eingriffs mit einem Kettenrad eingreifen, kann weiterhin die Sehnenvibration („chordal vibration“) der Spanne der Kette, die sich dem Kettenrad aufgrund der polygonalen Bewegung der Kette nähert, verringert werden. Im Ergebnis werden Vibrationsgeräusche verringert.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht auf eine Kette in teilweisem Querschnitt, die bei einem Kettentrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Kettenrads, das bei der Kette aus 1 verwendet wird,
    • 3 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Beziehung zwischen der Kette aus 1 und dem Kettenrad aus 2 darstellt,
    • 4a ist eine schematische Seitenansicht, die den Eingriff einer Kettenlasche mit dem Kettenrad darstellt,
    • 4b ist ein schematisches Diagramm, das die polygonale Bewegung der Kette darstellt,
    • 5 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Beziehung zwischen einer Kette und einem Kettenrad bei einem Kettentrieb gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,
    • 6a ist eine schematische Seitenansicht, die den Eingriff einer Kettenlasche mit dem Kettenrad bei der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt,
    • 6b ist ein schematisches Diagramm, das die polygonale Bewegung der Kette bei der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt, und
    • 7 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer herkömmlichen zusammengesetzten Kette.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Der Kettentrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst eine zusammengesetzte Kette und einen Satz von Kettenrädern. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist jede der Kettenlaschen mit einem Paar von Zähnen ausgebildet.
  • Wie in 1 gezeigt, weist die Kette 1 äußere Glieder 5 und innere Glieder 10 auf, die in alternierender Beziehung entlang der Länge der Kette angeordnet sind. Jedes äußere Glied weist ein Paar von gegenüberliegenden Kettenlaschen 2 auf, die durch ein Paar von Verbindungsstiften 4 verbunden sind. Die Enden der Verbindungsstifte sind in Stiftlöcher 3 in den äußeren Kettenlaschen 2 eingefügt. Jedes innere Glied 10 weist ein Paar von inneren Kettenlaschen 6 auf, die durch Hülsen 9 verbunden sind, die in Hülsenlöcher 7 in den inneren Kettenlaschen eingefügt sind. Rollen 8 sind zwischen den inneren Kettenlaschen an den Hülsen angeordnet und sind gegenüber den Hülsen drehbar. Die Stifte der äußeren Glieder erstrecken sich durch Hülsen der inneren Glieder. Die Stifte und Hülsen verbinden die inneren und äußeren Glieder in alternierender Beziehung, um eine Übertragungskette in Form einer endlosen Schleife zu bilden. Die Stifte sind gegenüber den Hülsen drehbar, so dass sich die Glieder relativ zueinander drehen können, wodurch ein Biegen der Kette ermöglicht ist, so dass diese um ein Kettenrad gewunden werden kann.
  • Wie in den 3 und 4a gezeigt, weisen eine äußere Kettenlasche 2 und eine innere Kettenlasche 6 gleiche Konturen auf. Jede ist gabelförmig, so dass diese ein Paar von Zähnen 11 aufweist. Die Zähne weisen äußere Flanken 11b und innere Flanken 11a auf.
  • Wie in 2 gezeigt, weist ein Kettenrad 12 des Kettentriebs drei Sätze von Kettenradzähnen auf. Der erste Satz und der zweite Satz der Kettenradzähne 13 sind an gegenüberliegenden Seiten eines dritten Satzes von Kettenradzähnen 14 angeordnet, und der Durchmesser des dritten Satzes der Kettenradzähne ist größer als der Durchmesser des ersten und des zweiten Satzes. Wenn sich die Kette 1 mit dem Kettenrad in Eingriff befindet, greifen die Rollen 8 in die Zähne 14 ein, wobei sie in die Lücken zwischen den Zähnen passen, greifen die Zähne 11 der Kettenlaschen auf einer Seite der Kette in einen Satz von Kettenradzähnen 13 ein, und greifen die Zähne 11 der Kettenlaschen auf der anderen Seite der Kette in den anderen Satz der Kettenradzähne 13 ein. Bei einem typischen Kettentrieb steht die Kette mit einem Antriebskettenrad und mit einem oder mehreren Abtriebskettenrädern in Eingriff. Die Zähne der äußeren Kettenlaschen 2 und die Zähne der inneren Kettenlaschen 6 greifen auf exakt die gleiche Weise in die Kettenradzähne 13 ein.
  • Bezugnehmend auf die 3 und 4a gerät eine innere, oder hintere, Flanke 11a eines vorderen Zahns 11 einer Kettenlasche 2 mit einem ersten Kettenradzahn 13 in Kontakt, indem sich die Kette 1 dem Kettenrad nähert, und rutscht die innere Flanke 11a entlang dem Kettenradzahn, während sich der vordere Zahn zum Zahnlückengrund 13a bewegt. Der vordere Zahn jeder der Kettenlaschen 6 gerät mit den Kettenradzähnen 13 auf die gleiche Weise in Kontakt wie der vordere Zahn jeder der Kettenlaschen 2 mit den Kettenradzähnen in Kontakt gerät. Wenn sich der vordere Zahn zum Zahnlückengrund bewegt, bewegt sich eine Rolle 8, die zum hinteren Zahn der Kettenlasche benachbart ist, zum dazwischen liegenden Kettenrad in einen Raum zwischen zwei benachbarten Kettenradzähnen 14, wo sich die Rolle setzt.
  • Wenn sich die Rolle 8 gesetzt hat, bewegt sich die innere Flanke 11a des vorderen Zahns 11 vom Kettenradzahn 13 weg, so dass weder die inneren noch die äußeren Flanken der Zähne 11 der Kettenlasche mit den Kettenradzähnen 13 in Kontakt sind, wenn sich die Rolle (8), die zum hinteren Zahn der Kettenlasche benachbart ist, gesetzt hat. Wie in 3 gezeigt, bilden sich zwischen den äußeren Flanken 11b und den Kettenradzähnen 13 Spiele.
  • Da zu Beginn des Eingriffs die innere Flanke eines Kettenlaschenzahns mit einem Zahn 11 des Kettenrads in Kontakt gerät, werden Geräusche zu Beginn des Eingriffs unterdrückt. Geräusche beim Eingriff der Rolle 8 werden ebenfalls reduziert, und der Abrieb der Kettenradzähne 14 wird gleichzeitig unterdrückt. Die Flächenspannung zwischen den Verbindungsstiften und den Hülsen 9 ist gering, und die Drehbewegungen der Glieder 5 und 10 lassen sich leichtgängig durchführen. Die Abriebsdehnung der Kette kann daher unterdrückt werden.
  • Da die Kette um das Kettenrad gewunden ist, bewegt diese sich innerhalb eines Bereichs 51 infolge der polygonalen Bewegung der Kette auf und ab, wie schematisch in vereinfachter Form in 4b gezeigt, wobei 2a den Rücken einer äußeren Kettenlasche 2 darstellt. Da die inneren Flanken 11a der Zähne 11 der Kettenlaschen mit den Kettenradzähnen 13 zu Beginn des kämmenden Eingriffs in Kontakt geraten, werden jedoch Eingriffsgeräusche unterdrückt.
  • Wenn sich die Rollen 8 gesetzt haben, sind die Zähne 11 der Kettenlaschen 2 und 6 von den Kettenradzähnen 13 beabstandet. Die Last in der Kette wird daher nicht auf die Zähne 11 aufgebracht und die Ermüdungsfestigkeit der Kette entspricht der einer Rollenkette.
  • Die Anzahl der Kettenlaschen 2 und 6 in der Breitenrichtung der Kette 1 beträgt lediglich vier. Die Kette ist daher vom Gewicht leichter als die herkömmliche zusammengesetzte Kette und es lässt sich eine Kostenreduzierung erzielen.
  • Bei der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in den 5 und 6 gezeigt ist, weist jede Kettenlasche einen einzelnen, winkelförmig daran ausgebildeten Zahn auf.
  • Die Kette 21, die in 5 gezeigt ist, ähnelt der Kette aus 3 darin, dass diese äußere Glieder und innere Glieder aufweist, die in alternierender Beziehung entlang der Länge der Kette angeordnet sind. Jedes äußere Glied weist ein Paar von gegenüberliegenden Kettenlaschen 22 auf, die durch ein Paar von Verbindungsstiften 23 verbunden sind. Die Enden der Verbindungsstifte sind in Stiftlöcher in den äußeren Kettenlaschen 22 eingefügt. Jedes innere Glied weist ein Paar von inneren Kettenlaschen 24 auf, die durch Hülsen verbunden sind, die in Hülsenlöcher in den inneren Kettenlaschen eingefügt sind. Rollen 25 sind an den Hülsen zwischen den inneren Kettenlaschen angeordnet und sind gegenüber den Hülsen drehbar. Die Stifte der äußeren Glieder erstrecken sich durch Hülsen der inneren Glieder. Die Stifte und Hülsen verbinden die inneren und äußeren Glieder in alternierender Beziehung, um eine Übertragungskette in der Form einer endlosen Schleife zu bilden. Die Stifte sind gegenüber den Hülsen drehbar, so dass die Glieder relativ zueinander gelenkig sind, wodurch ein Biegen der Kette ermöglicht ist, so dass sich diese um ein Kettenrad winden lässt.
  • Wie in den 5 und 6a gezeigt, weisen die äußeren Kettenlaschen 22 der äußeren Glieder und die inneren Kettenlaschen 24 der inneren Glieder gleiche Konturen auf und weist jede einen einzelnen, winkelförmigen Zahn 26 auf, der von einem zentralen Bereich zwischen den Enden der Kettenlasche abragt. Die Zähne 26 weisen Flanken 26a auf.
  • Ein Kettenrad, um das die Kette 21 gewunden ist, weist zentrale Kettenradzähne 28 zum Eingriff mit Rollen 25 der Kette 21 und äußere Kettenradzähne 27 an beiden Seiten zum Eingriff mit den Zähnen 26 der Kettenlaschen auf. Die Kettenradzähne 27 und 28 weisen den gleichen Teilungswinkel auf, und die Zähne 27 sind um ½ Teilungswinkel gegenüber den Zähnen 28 versetzt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel steht bei dem Kettentrieb die Kette 21 typischerweise mit einem Antriebskettenrad und einem oder mehreren Abtriebskettenrädern in Eingriff.
  • Wenn ein Antriebskettenrad gedreht wird, um das die Kette 21 gewunden ist, bewegt sich die Kette 21 fort durch Eingriff der jeweiligen Zähne 26 der äußeren Kettenlaschen 22 und der inneren Kettenlaschen 24 in die Kettenradzähne 27. Die Zähne der äußeren Kettenlasche 22 und die Zähne der inneren Kettenlasche 24 greifen auf die gleiche Weise in die Kettenradzähne 27 ein.
  • Wenn sich die Kette dem Kettenrad nähert, gerät eine Hinterflanke 26a eines Zahns 26 mit einem Kettenradzahn 27 in Kontakt, wie in den 5 und 6a gezeigt. Die Flanke 26a rutscht an dem Kettenradzahn, während sich der Kettenlaschenzahn 26 zu einem Zahnlückengrund 27a bewegt. Wenn der Kettenlaschenzahn an dem Kettenradzahn rutscht, gerät eine Rolle 25, die zum zurückliegenden Ende der Kettenlasche benachbart ist, mit einem Kettenradzahn 28 in Kontakt und gerät in den Raum zwischen dem Kettenradzahn und einem vorhergehenden Kettenradzahn, wobei diese sich schließlich an dem Kettenrad mittig zwischen dem Paar von Zähnen 28 setzt. Während sich die Rolle 25 setzt, bewegt sich die Flanke 26a des Zahns 26 vom Kettenradzahn 27 weg, und wenn sich die Rolle gesetzt hat, ist der Zahn 26 von den Kettenradzähnen 27 beabstandet, zwischen denen dieser angeordnet ist, wobei die Spiele in 5 dargestellt sind.
  • Wie im Fall des Ausführungsbeispiels werden bei der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform Geräusche zu Beginn des Eingriffs unterdrückt, da die innere Flanke eines Kettenlaschenzahns zu Beginn des Eingriffs mit einem Kettenradzahn 27 in Kontakt gerät. Geräusche beim Eingriff der Rolle 25 werden ebenfalls verringert und der Abrieb der Kettenradzähne 28 wird gleichzeitig unterdrückt. Die Flächenspannung zwischen den Verbindungsstiften und den Hülsen ist gering, und die Drehbewegungen der inneren und äußeren Glieder lassen sich leichtgängig ausführen. Die Abriebsdehnung der Kette kann daher unterdrückt werden.
  • Wie schematisch in 6b gezeigt, ist die vertikale Bewegung δ2, die aus der polygonalen Bewegung der Kette resultiert, kleiner als die vertikale Bewegung δ1 im Fall des Ausführungsbeispiels, wenn die Kette 21 um ein Kettenrad gewunden ist. Geräusche von Sehnenvibrationen („chordal vibrations“) aufgrund der polygonalen Bewegung der Kette werden daher reduziert und die Eingriffsgeräusche werden ebenfalls weiter reduziert. Während sich die Rollen 25 setzen, sind die Zähne 26 der Kettenlaschen 2 und 6 von den Kettenradzähnen 27 beabstandet. Die Belastung in der Kette wird daher nicht auf die Zähne 26 aufgebracht und die Ermüdungsfestigkeit der Kette kann der einer Rollenkette entsprechen.
  • Wie im Fall des Ausführungsbeispiels beträgt die Anzahl der Kettenlaschen in der Breitenrichtung der Kette lediglich vier, und folglich lässt sich die Kette bezüglich des Gewichts leichter ausführen als die zusammengesetzte Kette und eine Kostenreduzierung kann erzielt werden.
  • Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Rollenkette verwendet worden ist, lassen sich die Vorteile der Erfindung beispielsweise bei Kettentrieben realisieren, bei denen rollenlose Hülsenketten zum Einsatz kommen, d.h. Ketten, bei denen die Hülsen selbst in direkten Kontakt mit den Kettenradzähnen geraten.

Claims (2)

  1. Kettentrieb mit: einer Kette (1), die alternierende äußere und innere Glieder (5, 10) aufweist, wobei jedes äußere Glied (5) ein Paar von beabstandeten äußeren Kettenlaschen (2) aufweist, die durch ein Paar von Stiften (4) verbunden sind, deren Enden in Stiftlöcher (3) in den äußeren Kettenlaschen (2) eingefügt sind, und wobei jedes innere Glied (10) ein Paar von beabstandeten inneren Kettenlaschen (6) aufweist, die durch ein Paar von Hülsen (9) verbunden sind, die in Hülsenlöcher (7) in den inneren Kettenlaschen (6) eingefügt sind, wobei sich jeder Stift (4) eines äußeren Glieds (5) drehbar durch eine Hülse (9) eines benachbarten inneren Glieds (10) erstreckt, so dass die Kette (1) überlappende innere und äußere Kettenlaschen (2, 6) an einer Seite der Kette (1), überlappende innere und äußere Kettenlaschen (2, 6) an der gegenüberliegenden Seite der Kette (1) und Kettenradeingriffselemente aufweist, die sich zwischen den inneren Kettenlaschen (6) von einer zur anderen Seite der Kette (1) erstrecken, wobei die Kettenradeingriffselemente die Hülsen (9) zusammen mit gegenüber den Hülsen (9) drehbaren Rollen (8) sind, wobei an den inneren und äußeren Kettenlaschen (2, 6) Kettenradeingriffszähne (11) ausgebildet sind, einem Kettenrad (12), das einen ersten und einen zweiten Satz von Kettenradzähnen (13) aufweist, wobei die Zähne (13) des ersten Satzes in kämmendem Eingriff mit Kettenradeingriffszähnen (11) an den inneren und äußeren Kettenlaschen (2, 6) an einer Seite der Kette (1) stehen, und die Zähne (13) des zweiten Satzes in kämmendem Eingriff mit Kettenradeingriffszähnen (11) an den inneren und äußeren Kettenlaschen (2, 6) an der gegenüberliegenden Seite der Kette (1) stehen, wobei das Kettenrad (12) einen dritten Satz von Zähnen (14) aufweist, der zwischen dem ersten und zweiten Satz von Zähnen (13) angeordnet ist und in kämmendem Eingriff mit den Rollen (8) steht, wobei die Rollen (8) zwischen den Zähnen (14) des dritten Satzes setzbar sind, indem die Rollen (8) in kämmenden Eingriff mit den Zähnen (14) des dritten Satzes geraten, wobei sich eine Hinterflanke (11a) eines Zahns (11) jeder Kettenlasche (2, 6) mit einer Vorderflanke eines Zahns (13) des ersten oder zweiten Satzes von Kettenradzähnen (13) in Eingriff bringen lässt, indem zuerst die Kettenlaschen (2, 6) mit dem Kettenrad (12) in Kontakt geraten, wobei die Hinterflanke (11a) eines vorderen Zahns (11) der Kettenlasche (2) mit einem ersten Kettenradzahn (13) in Kontakt gerät, indem sich die Kette (1) dem Kettenrad (12) nähert, und die Hinterflanke (11a) entlang dem Kettenradzahn (13) rutscht, während sich der vordere Zahn (11) zum Zahnlückengrund (13a) bewegt, wobei der vordere Zahn (11) jeder der Kettenlaschen (6) mit den Kettenradzähnen (13) auf die gleiche Weise in Kontakt gerät wie der vordere Zahn (11) jeder der Kettenlaschen (2) mit den Kettenradzähnen (13) in Kontakt gerät, wobei sich die Rolle (8), die zum hinteren Zahn der Kettenlasche (2) benachbart ist, wenn sich der vordere Zahn (11) zum Zahnlückengrund bewegt, zum dazwischen liegenden Kettenrad in einen Raum zwischen zwei benachbarten Kettenradzähnen (14) bewegt, wo sich die Rolle (8) setzt. wobei die Flanken (11a, 11b) der Kettenlaschen (2, 6) jedes Glieds (5, 10) von den Zähnen (13) des ersten und zweiten Satzes von Kettenradzähnen (13) beabstandet sind, wenn sich die Rollen (8) jedes Glieds (5, 10) zwischen den Zähnen (14) des dritten Satzes setzen, wobei sich die Hinterflanke (11a) des vorderen Zahns (11) vom Kettenradzahn (13) wegbewegt, wenn sich die Rolle (8) gesetzt hat, so dass weder die inneren noch die äußeren Flanken der Zähne (11) der Kettenlasche mit den Kettenradzähnen (13) in Kontakt sind, wenn sich die Rolle (8), die zum hinteren Zahn der Kettenlasche benachbart ist, gesetzt hat, und wobei der Durchmesser des dritten Satzes der Kettenradzähne größer ist als der Durchmesser des ersten und des zweiten Satzes.
  2. Kettentrieb nach Anspruch 1, wobei jede der Kettenlaschen (2, 6) zwei daran ausgebildete Kettenradeingriffszähne (11) aufweist, und wobei die Hinterflanke (11a) eines Zahns (11) jeder Kettenlasche (2, 6), die sich mit einer Vorderflanke eines Zahns (13) des ersten oder zweiten Satzes von Kettenradzähnen (13) in Eingriff bringen lässt, eine Hinterflanke (11a) des vorderen der zwei Zähne (11) der Kettenlasche (2, 6) bezüglich der Laufrichtung der Kette (1) ist.
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