СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ ЗВЕНО ЦЕПИ
CHAIN CONNECTION LINK

Изобретение относится к соединительному звену цепи из стали для соединения ветвей цепи, состоящих из стальных звеньев круглого сечения или плоских звеньев согласно признакам ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Из патентной публикации DE 3615201 А1 известен уровень техники типового соединительного звена цепи, о котором идет речь. Оно содержит два идентично выполненных U-образных полузвена с подвесными скобами и с проходящими от подвесных скоб под наклоном к горизонтальным средним продольным плоскостям полузвеньев плечами, снабженными также зубчатыми соединениями из входящих в зацепление друг с другом выступов и карманов ограниченной глубины. Между соседними внутренними плечами полузвеньев расположен соединенный с внутренними плечами центральный промежуточный элемент.
Характерными для этого известного соединительного звена цепи являются зубчатые соединения на плечах. Внешние плечи, равно как и внутренние плечи обоих полузвеньев, содержат на внутренних сторонах, соответственно на внешних сторонах, проходящие по всей толщине плеча выступы и канавки, которые фиксируются друг с другом с геометрическим замыканием.
Промежуточный элемент состоит в известном случае из полого цилиндра, который сопрягается с поверхностями цилиндрических участков, которые выполнены на внутренних сторонах внутреннего плеча полузвеньев. Для фиксирования положения полузвеньев служат два стопорных шарика, а также стопорная цапфа, которая может быть запрессована между стопорными шариками и затем вновь извлечена из этого положения.
В патентной публикации DE 10216461 С1 также раскрывается соединительное звено цепи из стали для соединения круглозвенных цепей, которое содержит два идентично выполненных U-образных полузвена с подвесными скобами и с проходящими от подвесных скоб под наклоном к горизонтальным средним продольным плоскостям полузвеньев плечами, снабженными также зубчатыми соединениями в виде каналов или пластин. Между внутренними плечами помещен в замкнутом положении соединительного звена цепи цилиндрический стопорный элемент, который фиксируется в желебообразных выемках во внутренних плечах.
В конструкции соединительного звена цепи, согласно публикации DE 2200381, не предусмотрены карманы ограниченной глубины. Там во внешних плечах полузвеньев находится соответственно лишь пересекающая их по всей толщине выемка по существу овального проходного сечения, в которой фиксируется соответственно лишь предусмотренный также на внутренних плечах выступ также овального поперечного сечения. Кроме того, в этом соединительном звене цепи центральный промежуточный элемент соединен как с внутренними плечами, так и с внешними плечами посредством проходящего наклонно через все соединительное звено цепи трубчатого разрезного штифта.
Исходя из уровня техники, задача изобретения состоит в дальнейшей доработке известного соединительного звена цепи таким образом, что будет возможным увеличить предельно допустимую нагрузку при более высокой усталостной прочности.
Эта задача решается согласно изобретению, во-первых, за счет признаков по пункту 1 и, во-вторых, за счет признаков по пункту 2 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты доработки изобретения являются предметом пунктов 3-18 формулы изобретения.
В отличие от конструкции согласно уровню техники, зубчатые соединения на плечах образованы, с одной стороны, выполненными в виде упоров выступами и, с другой стороны, согласованными с выступами карманами, при этом, согласно одному из вариантов конструктивного исполнения, на каждой внешней стороне внутреннего плеча предусмотрено несколько выступов, а на каждой внутренней стороне внешнего плеча - несколько карманов, и длина выступов и карманов, если смотреть в поперечном направлении плеч, превышает их ширину в продольном направлении плеч, и при этом, согласно другому варианту конструктивного исполнения, на каждой внутренней стороне внешнего плеча предусмотрено несколько выступов, а на каждой внешней стороне внутреннего плеча - несколько карманов, и длина выступов и карманов, если смотреть в поперечном направлении плеча, превышает их ширину в продольном направлении плеча.
При этом отсутствуют зубчатые соединения, которые проходят по всей толщине полузвена. Вследствие этого в обоих вариантах конструктивного исполнения на входящих в зацепление друг с другом сторонах внутренних и внешних плеч образуются относительно большие несущие поверхности. В частности, остающиеся в этом случае рядом с карманами участки поперечного сечения позволяют значительно повысить предельно допустимую нагрузку полузвеньев и, следовательно, всего соединительного звена цепи. С этим преимуществом связано одновременно достижение высокой усталостной прочности.
Использование нового соединительного звена цепи реализуется предпочтительно в транспортных системах, в частности в приводных цепях для подземных струговых установок. Конструктивное исполнение согласно изобретению обеспечивает возможность перемещения известным образом этого соединительного звена цепи как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении по цепному колесу. Соотношение деления номинального диаметра для внутреннего деления может быть выполнено в интервале от 1-3 до 1-5. Кроме того, без проблем может быть реализован вариант конструктивного исполнения согласно DIN 22258-1.
В принципе, функциональная схема состоит в том, что выступы и карманы - независимо от формы осуществления - проходят в вертикальных средних продольных плоскостях полузвеньев. На каждом плече может быть предусмотрено от двух до четырех выступов, соответственно карманов. Предпочтительно, в частности, это соответственно три выступа и подогнанные к ним карманы.
Другое усовершенствование по предельно допустимой нагрузке полузвеньев достигается, если расположенные рядом с выступами и карманами поверхности на внутренних сторонах внешних плеч и на внешних сторонах внутренних плеч выполнены плоскими.
Все выступы и карманы могут иметь идентичные поперечные сечения. Однако допустимо также, что если смотреть в продольном направлении плеча, выступы и карманы имеют поперечные сечения различной величины. Так, например, из предусмотренных на плечах трех выступов и карманов соответственно средние выступы и карманы имеют большие поперечные сечения, чем находящиеся рядом выступы и карманы. Также предусмотренные на конце плеча выступы и карманы могут иметь, в свою очередь, меньшие проходные сечения, чем выступы и карманы, прилежащие к подвесным скобам.
Кроме того, допустимо, что высота выступов, соответственно глубина карманов, если смотреть в продольном направлении плеча, имеют различную величину.
Лучшее зацепление выступов и карманов достигается тогда, когда выступы и карманы выполнены с наклоном в направлении подвесных скоб.
При этом угол наклона боковых сторон выступов и карманов в направлении подвесных скоб может составлять от 5° до 15°, предпочтительно 10°.
Целесообразно также в рамках изобретения, что плечи в своих средних продольных зонах выполнены большей толщины, чем номинальный диаметр на подвесных скобах.
Плоскости раздела между внешними плечами и внутренними плечами проходят целесообразно под углом от 5° до 30° к горизонтальной средней продольной плоскости.
Однако более предпочтительно, если плоскости раздела между внешними плечами и внутренними плечами проходят под углом от 10° до 20°, предпочтительно 15° к горизонтальной средней продольной плоскости.
Чтобы обеспечить внешний контур соединительного звена цепи по существу без выступов, целесообразно, если в вертикальных средних продольных плоскостях полузвеньев внешние плечи в направлении своих концов сужаются. На концах внешние плечи слегка скруглены, так что обеспечивается по существу более точный по контуру переход от внешних сторон внешних плеч к примыкающим поверхностям подвесных скоб.
Крепление соединенного с полузвеном концевого звена ветви цепи усовершенствовано тем, что торцевые концы внутренних плеч полузвеньев выполнены вогнутыми.
Кроме того, в рамках изобретения представляется особенно целесообразным, что промежуточный элемент на обращенных к внутренним плечам широких сторонах имеет расположенные друг напротив друга поперечные канавки, которые взаимодействуют с поперечными утолщениями на внутренних сторонах внутренних плеч.
Можно представить себе также форму осуществления, в которой промежуточный элемент на обращенных к внутренним плечам широких сторонах имеет смещенные относительно друг друга в направлении подвесных скоб поперечные канавки, которые взаимодействуют с соответственно смещенными поперечными утолщениями на внутренних сторонах внутренних плеч.
Обе формы осуществления промежуточных элементов гарантируют, что в рабочем режиме соединительного звена цепи надежно исключается размыкание плеч полузвеньев.
В этой связи целесообразно далее и это улучшает крепление концевого звена ветви цепи в полузвене, если обращенные к подвесным скобам торцевые стороны промежуточного элемента выполнены вогнутыми.
Фиксация положения промежуточного элемента между внутренними плечами полузвеньев и, следовательно, обеспечение надежности функционирования заявляемого соединительного звена цепи гарантируется в том случае, если положение промежуточного элемента фиксируется посредством по меньшей мере одного трубчатого разрезного штифта, проходящего через наклонные отверстия в промежуточном элементе и во внутренних плечах. Этот трубчатый разрезной штифт может проходить, например, в вертикальной средней поперечной плоскости соединительного звена цепи.
Полностью оправдано, что в соседних с промежуточным элементом боковых поверхностях внутренних плеч выполнены центрирующие карманы, дно которых расположено соответственно перпендикулярно наклонным отверстиям. Так как наклонные отверстия для трубчатого разрезного штифта изготовляют лишь в совмещенном положении полузвеньев с промежуточным элементом, то в данном случае в этих центрирующих карманах могут быть точно установлены сверла для изготовления наклонных отверстий.
Ниже изобретение поясняется более детально на основе представленных на чертежах примеров осуществления.
При этом показаны:
фиг.1 - соединительное звено цепи в перспективе,
фиг.2 - соединительное звено цепи с фиг.1 на виде сбоку, если смотреть в направлении стрелки II,
фиг.3 - вид сверху соединительного звена цепи с фиг.2, согласно стрелке III,
фиг.4 - вид с торца соединительного звена цепи с фиг.2, согласно стрелке IV,
фиг.5 - также вид в перспективе одного полузвена соединительного звена цепи с фиг.1 и 2,
фиг.6 - вид в перспективе другого полузвена соединительного звена цепи с фиг.1 и 2,
фиг.7 - вид в перспективе полузвена с фиг.6, если смотреть в направлении стрелки VII,
фиг.8 - вид сбоку на левое полузвено соединительного звена цепи с фиг.2,
фиг.9 - вид сбоку на правое полузвено соединительного звена цепи с фиг.2,
фиг.10 - вид сверху на полузвено с фиг.9, согласно стрелке Х,
фиг.11 - вертикальное продольное сечение изображения на фиг.9,
фиг.12 - вертикальное продольное сечение соединительного звена цепи с фиг.2 вдоль линии XII-XII c фиг.4, если смотреть в направлении стрелки XIIa,
фиг.13 - вертикальное поперечное сечение изображения с фиг.12 вдоль линии XIII-XIII, если смотреть в направлении стрелки XIIIa,
фиг.14 - в увеличенном изображении промежуточный элемент соединительного звена цепи с фиг.1, 2, 12 и 13 на виде сбоку,
фиг.15 - промежуточный элемент с фиг.14 в перспективе,
фиг.16 - вид в перспективе другой формы осуществления соединительного звена цепи,
фиг.17 - вид сбоку соединительного звена цепи с фиг.16, если смотреть в направлении стрелки XVII,
фиг.18 - вид сбоку одного полузвена соединительного звена цепи с фиг.16 и 17,
фиг.19 - вид сбоку другого полузвена соединительного звена цепи с фиг.16 и 17,
фиг.20 - вертикальное продольное сечение соединительного звена цепи с фиг.17,
фиг.21 - промежуточный элемент соединительного звена цепи с фиг.16, 17 и 20 на виде сбоку и
фиг.22 - промежуточный элемент с фиг.21 в перспективе.
На фиг.1-4 позицией 1 обозначено соединительное звено цепи из стали для соединения детально не показанных здесь, изготовленных из стальных звеньев круглого сечения или плоских звеньев ветвей цепи. Ветви цепи образуют преимущественно составные части цепей в транспортных системах, в частности приводных цепей для подземных струговых установок.
Как видно из рассмотрения в целом фиг.1-13, соединительное звено цепи 1 содержит два идентично выполненных U-образных полузвена 2, 3 с подвесными скобами 4 и с проходящими от подвесных скоб 4 под наклоном к горизонтальным средним продольным плоскостям HMLE (фиг.8) полузвеньев 2, 3 плечами 5-8.
Плоскости раздела ТЕ между внешними плечами 5, 7 и внутренними плечами 6, 8 полузвеньев 2, 3 проходят под углом α 15° к горизонтальной средней продольной плоскости HMLE (фиг.2, 8 и 9).
В частности, на фиг.3 видно, что плечи 5-8 в своих средних продольных зонах 9 выполнены большей толщины, чем номинальный диаметр на подвесных скобах 4.
Как видно на фиг.1, 2, 5-9 и 11, в вертикальных средних продольных плоскостях VMLE полузвеньев 2, 3 внешние плечи 5, 7 сужаются в направлении своих концов 10. Наоборот, торцевые концы 11 внутренних плеч 6, 8 полузвеньев 2, 3 выполнены вогнутыми для подгонки к внутренней кривизне 12 соединяемых с концевыми звеньями ветвей цепи подвесных скоб 4.
Далее при рассмотрении в целом фиг.5, 7 и 11 видно, что на внутренних сторонах 13 внешних плеч 5, 7 выполнены прямоугольные в проходном сечении карманы 14. Если смотреть в продольном направлении внешних плеч 5, 7, видны расположенные последовательно друг за другом три кармана 14, которые проходят в вертикальных средних продольных плоскостях VMLE полузвеньев 2, 3. Проходное сечение средних карманов 14 превышает проходное сечение карманов 14, прилежащих к подвесным скобам 4, а проходное сечение карманов 12, расположенных на конце внешних плеч 5, 7, меньше проходного сечения карманов 14, прилежащих к подвесным скобам 4. Видно также, что длина L карманов 14, если смотреть в поперечном направлении внешних плеч 5, 7, превышает их ширину В в продольном направлении внешних плеч 5, 7 (фиг.5 и 7).
Расположенные рядом с карманами 14 поверхности на внутренних сторонах 13 внешних плеч 5, 7 выполнены плоскими.
На внешних сторонах 15 внутренних плеч 6, 8 предусмотрены выступы 16, выполненные соответствующим образом для подгонки к карманам 14 во внешних плечах 5, 7 (фиг.5, 7 и 11). При соединенных полузвеньях 2, 3 выступы 16 фиксируются в карманах 14 с геометрическим замыканием (фиг.1, 2 и 12).
В примере осуществления выступы 16 выполнены одинаково высокими, а карманы 14 одинаково глубокими. Однако выступы могут быть выполнены также разной высоты, как соответственно разной глубины и карманы 14.
Также расположенные рядом с выступами 16 поверхности на внешних сторонах 15 внутренних плеч 6, 8 выполнены плоскими.
Как видно, в частности, согласно фиг.11, выступы 16 и карманы 14 выполнены наклонно в направлении подвесных скоб 4. Угол наклона β боковых сторон 17, 18 карманов 14 и выступов 16 составляет в примере осуществления 10° к вертикальной средней поперечной плоскости VMQE полузвеньев 2, 3.
Для фиксации положения полузвеньев 2, 3 служит промежуточный элемент 19, который виден, в частности, на фиг.1, 2 и 12-15. Этот промежуточный элемент 19 своими широкими сторонами 29 контактирует с выполненными плоскими внутренними сторонами 21 внутренних плеч 6, 8. В широких сторонах 20 предусмотрены расположенные друг напротив друга прямоугольные в проходном сечении поперечные канавки 22, которые взаимодействуют с выполненными соответственно поперечными утолщениями 23 на внутренних сторонах 21 внутренних плеч 6, 8 (фиг.1, 2 и 12).
В целях подгонки к подвесным зонам 25 для концевых звеньев ветвей цепи, образованным подвесными скобами 4 и вогнутыми желобками 11 на концах внутренних плеч 6, 8 полузвеньев 2, 3, торцевые стороны 24 промежуточного элемента 19 также выполнены вогнутыми (фиг.1, 2, 12, 14 и 15).
Промежуточный элемент 19 ориентирован в своем положении между внутренними плечами 6, 8 полузвеньев 2, 3 таким образом, что трубчатый разрезной штифт 26 проходит через наклонные отверстия 27, 28 в промежуточном элементе 19 и во внутренних плечах 6, 8 (фиг.13). Наклонные отверстия 27, 28 изготовляют после совмещения полузвеньев 2, 3 с промежуточным элементом 19. Для упрощения изготовления наклонных отверстий 27, 28 в прилежащих к промежуточному элементу 19 боковых поверхностях 29 внутренних плеч 6, 8 (фиг.1, 2, 5-9 и 13) выполнены центрирующие карманы 30, дно 31 (фиг.13) которых проходит перпендикулярно наклонным отверстиям 27, 28. Таким образом наклонные отверстия 27, 28 могут быть изготовлены без проблем.
В дополнение следует указать на то, что соединительное звено цепи 1 выковывают в отношении полузвеньев 2, 3, а затем механически обрабатывают.
Соединительное звено цепи 1а на фиг.16, 17 и 20 отличается от вышеописанного соединительного звена цепи 1 согласно фиг.1-16 тем, что на внутренних сторонах 32 внешних плеч 5а, 7а полузвеньев 2а, 3а предусмотрены выступы 16, а во внешних сторонах 33 внутренних плеч 6а, 8а - согласованные с выступами 16 карманы 14. Выполнение выступов 16 и карманов 14 может быть осуществлено согласно формам осуществления на фиг.1-15. Поэтому повторное описание является излишним.
Другое различие заключается в выполнении размещаемого между внутренними плечами 6а, 8а полузвеньев 2а, 3а промежуточного элемента 19а. Как и промежуточный элемент 19 на фиг.14 и 15, он имеет плоские широкие стороны 20 (фиг.21 и 22), которые прилегают к плоским внутренним сторонам 21 внутренних плеч 6а, 8а, однако из фиг.16 и 22, в частности, известно, что в данном случае промежуточный элемент 19а на обращенных к внутренним плечам 6а, 8а широких сторонах 20 имеет смещенные относительно друг друга в направлении вогнутых торцевых сторон 24 поперечные канавки 22а прямоугольного проходного сечения, которые взаимодействуют со смещенными соответственно поперечными утолщениями 23а на внутренних сторонах 21 внутренних плеч 6а, 8а.
Фиксация промежуточного элемента 19а между внутренними плечами 6а, 8а осуществляется так же, как и в форме осуществления с фиг.1-15, так что также здесь можно отказаться от повторного описания.
Впрочем, следует напомнить, что также в конструкции с фиг.16-22 вместо предусмотренного там промежуточного элемента 19а со смещенными относительно друг друга поперечными канавками 22а может быть использован промежуточный элемент 19 с фиг.1-15. В этом случае соответствующим образом выполнены внутренние плечи 6а, 8а.
Впрочем, промежуточный элемент 19а с фиг.16-22 может применяться также в конструкции с фиг.1-15 при соответствующем выполнении внутренних плеч 6, 8.
Допустимы также другие, не показанные здесь детально принципы обеспечения фиксации положения промежуточного элемента.
Позиции на чертежах
1 - Соединительное звено цепи
1а - Соединительное звено цепи
2 - Полузвено
2а - Полузвено
3 - Полузвено
3а - Полузвено
4 - Подвесная скоба для 2, 3; 2а, 3а
5 - Внешнее плечо на 2
5а - Внешнее плечо на 2а
6 - Внутреннее плечо на 2
6а - Внутреннее плечо на 2а
7 - Внешнее плечо на 3
7а - Внешнее плечо на 3а
8 - Внутреннее плечо на 3
8а - Внутреннее плечо на 3а
9 - Средние продольные зоны на 5-8; 5а-8а
10 - Концы на 5, 7; 5а, 7а
11 - Торцевые концы на 6, 8; 6а, 8а
12 - Внутренняя кривизна на 4
13 - Внутренние стороны на 5, 7
14 - Карманы
15 - Внешние стороны на 5, 7
16 - Выступы
17 - Боковые стороны на 14
18 - Боковые стороны на 16
19 - Промежуточный элемент
19а - Промежуточный элемент
20 - Широкие стороны на 19, 19а
21 - Внутренние стороны на 6, 8
22 - Поперечные канавки в 20
22а - Поперечные канавки в 20
23 - Поперечные утолщения на 6, 8
23а - Поперечные утолщения на 6а, 8а
24 - Торцевые стороны на 19, 19а
25 - Подвесные зоны
26 - Трубчатый разрезной штифт
27 - Наклонное отверстие в 19, 19а
28 - Наклонное отверстие в 6, 8, 6а, 8а
29 - Боковые поверхности на 6, 8
30 - Центрирующие карманы в 29
31 - Дно в 30
32 - Внутренние стороны на 5а, 7а
33 - Внешние стороны на 6а, 8а
В - Ширина для 14, 16
L - Длина для 14, 16
HMLE - Горизонтальная средняя продольная плоскость в 2, 3; 2а, 3а
ТЕ - Плоскости раздела между 6, 7; 5, 8; 6а, 7а,5а, 8а
VMLE - Вертикальная средняя продольная плоскость в 2, 3; 2а, 3а
VMQE - Вертикальная средняя поперечная плоскость в 2, 3; 2а, 3а
α - Угол между ТЕ и HMLE
β - Угол между 14, 16 и VMQE