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Title:
ROLLER CHAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/175215
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roller chain, comprising pins (1), bushings (2), rollers (3), inner tabs (4), and outer tabs (5), wherein two bushings are connected to one another by at least two inner tabs in order to form a chain link. A roller comprising said bushing is rotationally supported on each bushing. Each bushing is arranged concentrically on a pin protruding both ends thereof, and two directly successive pins associated with two successive chain links are connected to one another by at least two outer tabs, two successive chain links thus being joined to one another via a hinge. At least a portion of the rollers is made of a polymer having a fusion temperature of over 300°C and long reinforcing fibers embedded therein.

Inventors:
RAGNITZ DETLEF (DE)
CHRISTMAS MIKE (GB)
Application Number:
PCT/EP2012/002640
Publication Date:
December 27, 2012
Filing Date:
June 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
RENOLD GMBH (DE)
RAGNITZ DETLEF (DE)
CHRISTMAS MIKE (GB)
International Classes:
F16G13/06
Domestic Patent References:
WO2001029473A12001-04-26
Foreign References:
JPH06227632A1994-08-16
DE102005014484A12006-02-16
JP2002317856A2002-10-31
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PFENNING, MEINIG & PARTNER GBR (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Rollenkette mit Bolzen (1), Buchsen (2), Rollen (3), Innenlaschen (4) und Außenlaschen (5), bei der jeweils zwei Buchsen (2) durch mindestens zwei Innenlaschen (4) miteinander verbunden sind und dadurch ein Kettenglied bilden, wobei auf jeder Buchse (2) eine diese umfassende Rolle (3) drehbar gelagert ist und wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Kettenglieder dadurch gelenkig miteinander verbunden sind, dass jede Buchse (2) konzentrisch auf einem über die beiden Enden der Buchse (2) hinausragenden Bolzen (1) angeordnet ist und zwei so zwei aufeinanderfolgenden Kettengliedern zugeordnete, direkt aufeinanderfolgende Bolzen (1) durch zumindest zwei Außenlaschen (5) miteinander verbunden sind,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest ein Teil der Rollen (3) aus einem Polymer mit einer Schmelztemperatur von über 300°C und in dieses eingelagerten langfaserigen Verstärkungsfasern besteht.

Rollenkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (3) aus Polyetherketon in einem Spritzgussverfahren hergestellt sind.

Rollenkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern in der Rolle (3) parallel zur Rollenachse verlaufen.

Rollenkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern in der Rolle (3) parallel und in einer Ebene senkrecht zur Rollenachse verlaufen.

Rollenkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern aus Kohlefasern bestehen.

Rollenkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern aus Glasfasern bestehen.

7. Rollenkette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faseranteil in den Rollen (3) zwischen 55% und 70% beträgt.

8. Rollenkette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass statistisch 60% der Verstärkungsfasern in den Rollen (3) eine Länge in einem Bereich von 2,5 mm bis 4 mm aufweisen.

9. Rollenkette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (3) zusätzlich mit einer harten Außenbeschichtung versehen sind.

10. Rollenkette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenbeschichtung aus Titan, Graphit oder Diamant besteht und eine Dicke von 10 bis 30 μιη hat.

Description:
Rollenkette

Die Erfindung betrifft eine Rollenkette mit Bolzen, Buchsen, Rollen, Innenlaschen und Außenlaschen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige, häufig für Antriebe genutzte Ketten sind dort, wo Oberflächen gleitend aufeinander gelagert sind, also insbesondere auf der Außenseite der Buchsen und der Innenseite der auf diesen gelagerten Rollen, wenn diese jeweils aus Stahl bestehen, hohem Verschleiß ausgesetzt. Um den Verschleiß in Grenzen zu halten ist an den genannten Stellen üblicherweise eine gute Schmierung erforderlich. Bei einem Trocken- oder Notlauf derartiger Ketten treten jedoch eine rasche Beschädigung oder Zerstörung der Kette und darüber hinaus drastische Energieverluste auf.

Um eine geringere Anfälligkeit derartiger Ketten für Beschädigungen auch bei ungenügender Schmierung zu erreichen, ist es bekannt, die Bolzen und/oder die Buchsen mit Nitriden oder DLC, einer diamantähnlichen Kohlenstoffschicht, zu beschichten. Auch diese Ketten haben jedoch den Nachteil, dass der bei einem Trockenlauf der Kette zumindest an einer von jeweils zwei aufeinander gleitenden Oberflächen auftretender Verschleiß über ein angestreb- tes kleines Maß hinaus geht. Außerdem werden die Herstellungskosten erhöht.

Darüber hinaus haben Rollenketten, die vollständig aus Metall bestehen, ein erhebliches Gewicht. Diese Eigenschaft macht sich insbesondere dann als nachteilig bemerkbar, wenn die Ketten hohen Beschleunigungen und Verzögerungen ausgesetzt sind.

Um diesem Mangel abzuhelfen und auch die Notlaufeigenschaften zu verbes- sern, ist auch bekannt, die Rollen aus Kunststoff herzustellen. Jedoch unterliegen derartige Rollen einem hohen Abrieb und auch die Druckfestigkeit derartiger Rollen ist begrenzt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rollenkette mit Bol- zen, Buchsen, Rollen, Innenlaschen und Außenlaschen, bei der jeweils zwei

Buchsen durch mindestens zwei Innenlaschen miteinander verbunden sind und dadurch ein Kettenglied bilden, wobei auf jeder Buchse eine diese umfassende Rolle drehbar gelagert ist und wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Kettenglieder dadurch gelenkig miteinander verbunden sind, dass jede Buchse konzentrisch auf einem über die beiden Enden der Buchse hinausragenden

Bolzen angeordnet ist und zwei so zwei aufeinanderfolgenden Kettengliedern zugeordnete, direkt aufeinanderfolgende Bolzen durch zumindest zwei Außenlaschen miteinander verbunden sind, anzugeben, die gute Notlaufeigenschaften besitzt und sich besonders für einen Betrieb mit hoher Geschwindig- keit bei häufigen Beschleunigungen und Verzögerungen eignet, ohne dass die

Lebensdauer und die Belastbarkeit der Rollen ihre Verwendbarkeit merkbar einschränken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der Rollen aus einem Polymer mit einer Schmelztemperatur von über 300°C und in dieses eingelagerten langfaserigen Verstärkungsfasern besteht. Durch die hohe Schmelztemperatur wird die Abriebfestigkeit erhöht und die eingelagerten Verstärkungsfasern führen zu einer deutlich verbesserten Belastbarkeit. Es werden zwar nicht solche Werte wie bei einer Kette mit Stahlrollen erreicht, jedoch sind bei vielen Anwendungsfällen gute Notlaufeigenschaften und ein verringertes Gewicht wichtiger als extrem lange Lebensdauer und sehr hohe Belastbarkeit.

Weiterhin kann die Rollenkette kostengünstig hergestellt werden, da das Material der Rollen sehr preiswert ist und die Fertigung beispielsweise durch Spritzgießen besonders hohe Stückzahlen ermöglicht.

Als ein geeignetes Polymermaterial hat sich Polyetheretherketon (PEEK) erwiesen, und die Verstärkungsfasern bestehen vorteilhaft aus Kohle- oder Glasfasern. Deren Länge sollte überwiegend (statistisch 60% der Fasern) im Bereich von 2,5 mm bis 4 mm liegen, wobei ihr Anteil am Gesamtgewicht der Rollen zweckmäßig zwischen 55% und 70% betragen sollte. Die eingelagerten Fasern sollten vorzugsweise parallel zur Rollenachse verlaufen, was bei einer Herstellung im Spritzgussverfahren problemlos erreicht werden kann. Eine erhöhte Fertigkeit wird jedoch erhalten, wenn die Fasern sowohl parallel als auch in einer Ebene senkrecht zur Rollenachse (axial und tangential) verlaufen.

Um die Abriebfestigkeit noch zu erhöhen, kann die so gefertigte Rolle nachträglich mit einer zusätzlichen harten Kunststoffbeschichtung beispielsweise aus Titan, Graphit oder Diamant versehen werden. Dies hat eine Dicke zwischen 10 und 30 μιη, vorzugsweise 20 μιη, und wird vorteilhaft durch Dampfdeposition (DLC-PDV) aufgebracht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt einen Abschnitt einer Rollenkette im Längsschnitt.

Die in der Figur abgebildete Rollenkette besteht aus Bolzen 1, Buchsen 2, Rollen 3, Innenlaschen 4 und Außenlaschen 5. Jeweils zwei Buchsen sind durch zwei mit diesen Buchsen 2 fest verbundene Innenlaschen 4 miteinander verbunden und bilden mit diesen beiden Innenlaschen 4 ein Kettenglied, wobei auf jeder Buchse 2 eine diese umfassende Rolle 3 drehbar gelagert ist. Jeweils zwei aufeinanderfolgende Kettenglieder dieser Art sind dadurch gelenkig miteinander verbunden, dass jede Buchse 2 auf einem über die beiden Enden dieser Buchse 2 hinausragenden Bolzen 1 sitzt und zwei unmittelbar benach- barte, von jeweils einer Buchse 2 umfasste Bolzen 1 von zwei aufeinanderfolgenden Kettengliedern durch zwei Außenlaschen 5 miteinander verbunden sind, wobei jeweils ein Ende der beiden Bolzen 1 in einer Bohrung an jeweils einem Ende einer Außenlasche 5 gelagert ist. Erfindungsgemäß besteht zu- mindest ein Teil der Rollen 3 aus einem Polymer mit einer Schmelztemperatur von über 300°C und in dieses eingelagerten langfaserigen Verstärkungsfasern, wodurch eine Rollenkette mit relativ geringem Gewischt und guten Notlaufeigenschaften sowie dem jeweiligen Anwendungsfall angepasster Lebensdauer und Belastbarkeit erhalten werden kann.