AT526863A4 - Mechanischer Kettentrieb als Kraftwandler - Google Patents

Abstract

Die Erfindung mit dem Titel „Kettentrieb als Kraftwandler'' betrifft ein zweirädriges Gelenkkettensystem, das die Leistung einer Abtriebswelle - z.B. jene eines Getriebemotors - ein- oder mehrstufig erhöht, wobei eine größere Drehzahl der Abtriebswelle und somit eine größere Drehzahl eines der beiden Kettenräder eine Steigerung der Leistung bewirkt, während beide Kettenräder (1) und (2) regelmäßig achteckige Form und den gleichen Teilkreisdurchmesser haben und die Gelenkkette (3) an beiden Rädern in zickzack- förmiger Figuration eingreift, wobei an einem der beiden Kettenräder (1) die Gelenkkette (3) mit flacher Neigung gefaltet wird, während sie am zweiten Kettenrad (2) mit steil geneigt gefaltet ist, wobei im Kettenrad (1) mit flacher Neigung der zickzack-förmigen Figuration die Länge der Kettenglieder etwas länger als die Teilung des Teilkreisdurchmessers gewählt wird, während die ganze rundum geführte Gelenkkette durchwegs gleiche Kettenglieder aufweist.

Description

Die Erfindung mit dem Titel ‚Mechanischer Keattentrieb als Kraftwandier“ beinfft ein zweirädriges Gelenkkettensystem, das die Leistung einer Abtriebsweils - z.8. jene eines Getriebemotars - ein- oder mehrstufig erhöht, wobei eine größere Drehzahl der Abtriehsweile und somit eine größere Drehzahi eines der beiden Kettenräder eine

Steigerung der Leistung bewirkt.

Arbeit ist gleich Kraft mal Weg, -- Das gegenständliche Gelenkkettensystem bewerkstelligt, dass der Weg einer Kraft in Wirkungsrichtung verlängert wird. — Dadurch bewegt sich die Kette in geradliniger Richtung auch wesentlich schneller,

„Leistung ist Arbeit pro Zeit", — Die Leistung der Abtriebsweile, z.B. jene eines Getriebemaotors, kann durch den neuartigen Kettentrieb wesentlich erhöht werden. — Mehrere stufenweise gekoppelte Vorrichtungen dieser Art sind bis zu einer gewissen Geschwindigkeitsgrenze denkbar,

Das gegenständliche Gelenkkettensystem bewirkt, dass der Weg einer Kraft in Wirkungsrichtung zwischen Antrieb- und Abtrieb verlängert wird. — Dadurch bewegt sich die Gelenkkette in Wirkungsrichtung auch wesentlich schneller als beim Antrieb,

Kern der Erfindung ist die Tatsache, dass beide Kettenräder regelmäßig achteckige Farm und den gleichen Teilkreisdurchmesser haben, wobei die. Gelenkkette an

beiden Rädern In zickzack- förmiger Figuration eingreift.

An einem der beiden Kettenräder wird die Gelenkkette mit facher Neigung gefaltet,

während sie am zweiten Keftenrad steil geneigt gefaltet wird,

im Kettenrad mit Aacher Neigung der zickzack- förmigen Figuration wird die Länge der Kettenglieder etwas länger als die Teilung des Teilkreisdurchmessers gewählt, wobsi sich dadurch der fache Neigungswinkel der zicekzack- förmigen Figuration ergibt.

im Kettenrad mit steil geneigten Kettengliedern entspricht die Länge der gewählten Kettenglieder ebenfalls jener des Kettenrads mit facher Neigung.

Die rundum imlaufend geführte Gelenkkeitte weist demnach durchwegs gleiche Kettenglieder auf.

Zwischen den Drehpunkten beider Kettenräder, befindet sich von Scheitelpunkt zu Scheitelpunkt der Kettenräder die jeweilige Übergangsstrecke zwischen flacher und steil geneigter Figuration.

Im Übergangsbereich sowie im Bereich der Kettenräder werden für diesen Zweck Stützschienen angeordent, in denen Laufrollen abrofllen, die an beidseits verlängerten Bolzen der Gelenkkette befestigt sind,

Bei Schwerlast- Beanspruchung kann an die verlängerten Bolzen der Gelenkkeite

auch ein drehbarer zwerädriger Laufrolenwagen angeschlossen werden.

Grundsätzlich wird der Effekt der Leistungssteigerung dadurch erreicht, dass die Geschwindigkeit der Gelenkkette von Kettenrad zu Kettenrad durch die zickzackförmige verlaufende Figuration erheblich erhöht wird, wobei der Übergang von geradlinig auf zickzack- förmig allmählich stattfindet,

Bekannte Gelenkketten wie z.B. Buchsen- Förderketten u. dgl. kommen vorwiegend als Zugmitteltriebe zu Einsatz.

Durch die zickzack- förmige verlaufende Figuration wird die Gelenkkette jedoch wechselweise auf Zug- und Druckkraft beansprucht, wobei die einzelnen Kettenglieder zwischen den Kettenlaschen ausgesteift werden müssten, während in die Kettenräder aber allein die Kettenbolzen eingreifen.

Die Tatasache, dass die zickzack- förmige verlaufende Gelenkette auch auf Druckkraft beansprucht wird, bringt den Vorteil, dass gegenüber herkömmlichen zweirädrigen Kettentrieben nicht nur das Lasttrum der Kette kraftübertragend wirkt,

sondern gleichermaßen auch das Leertrum.

Schliesslich erreicht man im gegenständlichen Kettensystem, dass durch die Zugund Druckwirkung in beiden Kettenrädern das Drehmoment verdoppelt wird, indem der Hebelarm nicht lediglich dem Wälzkreisradius, sondern dem ganzen Wälzkreisdurchmesser entspricht.

So komm man letztendlich zum Schluss, dass statt einer handelküblichen Gelenkkeitte besser eine Sanderkeite anzuwenden ist.

Die Sonder- Gelenkkefte besteht je Kettenglied aus zwei U- Stahl. Profilen, die Rücken an Rücken knapp nebeneinander angeordnet werden, wobei aus korrasionsschutztechnischen Gründen ein Sicherheitsabstand einzuhalten ist, der

mittels dazu geeigneten Beilagscheiben gebildet wird.

Während die Länge beider U. Stahl- Profile zwar gleich ist, werden diese an den Enden der Länge nach soweit versetzt, dass man ein Drehgelenk ausbilden kann,

wobei je länger auskragendem Profil eine runden Aussparung gefertigt wird,

im Anschluss wird durch beide Aussparungen eine Kettenbuchse gesteckt und kraftschlüssig befestigt, wobei letztendlich der Kettenbolzen innerhalb der Buchse zu

Hegen kommt und dabei beidseits auskragt, um die Laufräder aufstecken zu Können. Der Querschnitt der Kettenglieder ist somit auch auf Druckkraft beanspruchbar.

Durch die zickzack- förmige verlaufende Figquration wird die Gelenkkeitte wechselweise auf Zug- und Druckkraft beansprucht, Die einzelnen Kettenglieder müssen daher zwischen den Kettenlaschen ausgesteift werden, wobei die

Ketienräder ohnehin nur in die Keitenbolzen eingreifen.

Nachdem Gelenkketten im Laufe der Zeit längen können, müssen sie nach längerem Betrieb neu gespannt werden. Aus diesem Grund kommt im Bereich der Längsachse des Gelenkkettensystems zwischen den Kettenrädern eine Kettenspannvorrichtung zur Ausführung, wobei auch die geraden. Führungsschienen mit einer m Grundriss z- fürmigen Bewegungsfuge ausgestattet werden.

Man kann durch die Einbindung des erfindungsgemäßen Kettentriebes den Platzbedarf riesiger Windparks auf die Hälfte, auf ein Viertel oder gar auf ein Achtel reduzieren, =

Den erfindungsgemäße Kettentrieb kann man in ein Windkrafiwerk, in ein Wasserkraftwerk oder in ein Wärmekraftwerk integrieren, wobei für die Lage zwischen antreibender Getriebewelle und Generator ein Ansatzpunkt wäre,

Die Längsache des erindungsgemäßen Kettensystems bleibt, egal ob ein- oder

mehrstufig, geradlinig und kann in beliebige Lage orientiert werden,

Dadurch wird es möglich, bei mehrstufigen Vorrichtungen, Knicke der Längsachse zu

fonmileren.

Grundsätzlich wird der Effekt der Leistungssteigerung dadurch erreicht, dass die Geschwindigkeit der Gelenkkette durch die zickzack- förmige Figquration erheblich erhöht wird, wobei der Übergang von gerdlinig auf zickzack- förmig allmählich stattfindet.

Die Gelenkkeitte bewegt sich zwischen den Kettenrädern in geradlinigen Führungsschienen und wird im Bereich der zickzack- förmig gefalteten Ketten mit

runden Führungsschienen ausgestattet,

Kettentriebe werden wegen ihrer Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit vielseitig für Leistungsübertragungen verwendet, z.B. bei Fahrzeugen, im Maotarenbau, bei Landmaschinen, Werkzeug- und Textimaschinen, bei Holzbearbeitungsmaschinen,

Öruckereimaschinen und im Transporbvesen eingesetzt.

Die Möglichkeit, höhere Leistungen bestehender Kraftanlagen durch die neue Antriebsvorrichtung zu erzielen sind vielfältig.

Arbeitsmaschinen, die aus Kraftmange! gewisse Leistungen nicht erbringen konnten, können durch Ergänzung der neuen Antriebsvorrichtung doch zum Einsatz kommen.

Ganze Energiezentren uvam. können mit weit weniger Aufwand an Motoren in

Gang gesetzt werden als bisher.

Die neue Antriebsvorrichtung, die als hochgradig wirksamer Kraftwandier fungiert, ist universell einsetzbar, Neuanlagen aller Art kann man mit viel weniger Platz- bzw. Raumbedarf errichten, —

Bedenkt man, dass z.58. Wind- und Wasserkraftwerke sowie Wärmekraftwerke da und dort das Ortsbild negativ beeinflussen, erkennt man die Bedeutung der Erfindung.

Windkraftanlagen werden in der Regel ca. 70 bis 180 m hoch ausgeführt, kommen auf großen Geländeflächen zu stehen, und sind Zumeist höher als z.B. ein sich in der Nähe befindlicher Kirchturm,

Kaum verlässt man ein dicht verbautes Stadigebiet, kommen entlang der Autobahn

oder Ausfallstraße ganze Wälder an Windradtümen zu Vorschein,

Bei Wärmekraftwerken wird durch das Verbrennen des eingesetzten Rrennstofes Im Dampferzeuger (Kassel) Wasserdampf erzeugt

Der Dampf verlässt den Dampferzeuger und durchsträmt die Leit- und Laufschaufeln der Turbine, die über eine Welle den Generator antreibt, Auch hier könnte man die erfindungsgemäße zwischen Turbine und Generator zwecks Leistungssteigerung

zum Einsatz bringen.

Wasserkraftwerke zerstören nicht nur das umliegende Ortsbild sowie die angrenzende Landschaft, sondern führen im Stauraum auch unumgänglich zu aufwendigen Geländeveränderungen wie Erdkörpersiützungen, Sowie Zu notwendigen Gebäude- Aufsfockungen uvam.

Es ist an der Zeit, Triebwerksteile, die weniger Platzbedarf für Windkraftanlagen,

sowie für Wärme- und Wasserkrafiwerke ermöglichen, zum Einsatz zu bringen.

Bemerkung:

Bei der gegenständlichen Erfindung geht es nicht um eine platzsparende UmlenkGeometrie IK. Patent AT 409 386 und auch nicht um eine hin und her- oder auf und ab- (Reversier-) Förderstrecke I. Patent AT 512 499 für Abstellplatformen mit gestreckten und gefalteten Gelenkkeiten in geradliniger Wirkungsrichtung, sondern um ein neues zweirädriges Sarıder- Gelenkkettensystem, das die Leistung einer Abtriebsweile - z.B. jene eines Getriebemotors - ein- oder mehrstufig erhöht, wobei eine größere Drehzahl der Abtriebswelle und somit eine größere Drehzahl eines der beiden Kettenräder bewirkt werden kann.

Die Ausmittlung der umlaufenden Wegstrecke der Gelenkketie, sowie die konstruktive Ausbildung der neuartigen Gelankkeite selbst, wurde in erfinderischer Tätigkeit überlegt und ergibt sich selbst für einen Fachmann nicht in naheliegender Weise aus dem Stand der Technik,

Die Möglichkeit, durch die neue Antriebsvorrichtung höhere Leistungen für Kraftanlagen aller Art zu erzielen, sind vielfältig,

Es zeigt. die Fig. 1,

dass beide Kettenräder 1 und 2 regelmäßig achteckige Form und den gleichen Teilkreisdurchmesser haben, wobei die Gelenkkette 3 an beiden Rädem in zickzackförmiger Fiquration eingreift, wobei an einem der beiden Kettenräder 1 die Gelenkkette 3 mit Sacher Neigung gefaltet wird, während sie am zweiten Kettenrad 2 mit steil geneigt gefaltet Ist, und dass im Kettenrad mit Sacher Neigung der zickzackförmigen Figuration die Länge der Kettenglieder eiwas länger als die Teilung des Teilkreisdurchmessers gewählt wird, wobei sich dadurch der fache Neigungswinkel der zickzack- förnigen Figuration ergibt, während im Kettenrad mit steil geneigten Kettengliederm die Länge der gewählten Keitenglieder ebenfalls jener des Kettenrads mit Aacher Neigung entspricht, wobei dadurch die ganze rundum geführte Gelenkkette gieiche Kettegnlieder aufweist, und

dass sich im Bereich zwischen den Achsen beider Kettenräder + und 2, die durch den jeweiligen Radmittelpunkt gehen, von Scheitelpunkt Scheitelpunkt der Kettenräder die jeweilige Übergangsstrecke zwischen Racher und steil genelgter Figuration befindet, wobei sich dort die Kettenfigur allmählich von fach auf steil geneigt bewegt, während für diesen Zweck Stützschienen 4 angeordent werden, in denen Laufroflen 6, die an beidseits verlängerten Bolzen 5 der Gelenkkeitte 3 befestigt sind, abrolien, und

dass die gesamte Kettenfiguration samt Führungsschienen bei Drehwinkelversatz der Kettenräder von 45°/2 = 22,5° (Figur der Gelenkkette strichliert dargestellt) bewegungstechnisch gleichermaßen funktioniert.

Es zeigt die Fig, 2,

dass die Laufrollen 5 der Gelenkkeitte 3, die an beidseits verlängerten Bolzen 5 der Gelenkkette 3 befestigt sind, in beidseits der Kettenfiguration angeordneten und dart befestigten Stützschienen 4 geführt werden,

Es zeigen die Fig, 3 und Fig. 4, dass die Längsache des erfindungsgemäßen zweirädrigen Kettensystems, egal ob

ein- oder mehrstufig, nach beliebiger Lage orientiert werden kann, wobei sich die

einzelnen Vorrichtungen im jeweiligen Übergangsbereich überlappen.

Es zeigt die Fig. &,

dass das Kettenrad mit steil geneigten Kettengliedern acht Kettenglieder bei Drehwinkel 180° bewegt wird, während sich am Umfang des Kettenrads mit fach geneigten Kettengliedern bei Drehwinkel 180° vier Kettenglieder bewegen, wobei diese Darstellung deutlich zeigt, dass der Weg der Kraft in Wirkungsrichtung um das Doanpelte verlängert wird,

Es zeigt die Fiq. 8,

dass die Sonder-Gelenkkette je Kettenglied aus z.8. zwei U- Stahl- Profilen 7 besteht, die Rücken an Rücken knapp nebeneinander angeordnet werden, wobei Sicherheisabstand mittels dazu geeigneten Beilagscheiben gebildet wird, während die Länge beider U. Stahl- Profile 7 zwar gleich ist, aber diese an den Enden der Länge nach soweit versetzt 8 werden, dass man ein Drehgelenk ausbilden kann, wobei je länger auskragendem Profil eine runden Aussparung 9 gefertigt wird und im Anschluss - unter Einhaltung des erforderlichen Sicherheitsabstands - durch beide Aussparungen eine Kettenbuchse 10 gesteckt und kraftschlüssig befestigt wird, wobei letztendlich der Kettenbolzen 5 innerhalb der Buchse 10 zu liegen kommt und

beidseits auskragt, um die Laufrollen 6 aufstecken zu können,

Es zeigt die Fig, 7,

dass durch die in Fig. & beschriebe Anordnung der Kettenglieder ein Drehgelenk entsteht, das für fach bis steil geneigte Drehwinkel der zickzack- förmigen Figuration des Gelenkkettensystems geeignet ist,

EN DEE EEE BE ER

Schliesslich erreicht man durch das gegenständlichen Kettensystem, dass durch die gleichermaßen wirkende Zug- und Druckwirkung in beiden Kettenräderm das Drehmoment verdoppelt wird, indem der Hebelarm nicht lediglich dem Wälzkreisradius, sondern dem ganzen Wälzkreisdurchmesser entspricht.

So kommt man infolge dessen zum Schluss, dass statt einer handelsüblichen

Gelenkkette besser eine Sonderkette anzuwenden Ist, -—-

Der Querschnitt der Sonder- Kettenglieder ist somit nicht nur auf Zugkraft sondern auch auf Oruckkraft beanspruchbar,

Claims (4)

1

2)

3)

4)

PATENTANSPRÜCHE

} Kettentrieb als Kraftwandler, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kettenräder 1 und 2 regelmäßig achteckige Form und den gleichen Teikreiscurchmesser haben, wobei die Gelenkkeitte 3. an beiden Räder in zickzack- förmiger Figuration eingreift, wobei an einem der beiden Keftenräder 1 die Gelenkkette mit flacher Neigung gefaltet wird, während sie am zweiten Keitenrad 2 mit steil geneigt gefaltet ist, und dass im Ketfenrad 1 mit facher Neigung der zickzack- förmigen Figurafion die Länge der Kettenglieder eiwas länger als die Teilung des Teilkreisdurchmessers gewählt wird, wobel sich dadurch der flache Neigungswinkel der ziekzack- förmigen F iguration ergibt, während im Kettenrad 2 mit steil geneigten Kettengliedern die Länge der gewählten Kettenglieder ebenfalls jener des Kettenrads 1 mit flacher Neigung

entspricht, wobei dadurch die ganze rundum geführte Gelenkkette 3 gleiche Kettenglieder aufweist,

Kettentrieb als Kraftwandier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass sich zwischen den Drehpunkten beider Kettenräder 1 und die jeweilige Übergangsstrecke zwischen flacher und steil geneigter Figuration befindet, wobel sich dort die Keftenfigur allmählich von Nach auf steil geneigt bewegt, während für diesen Zweck Stützschienen 4 angeordent werden, in denen Laufrollen &, die an beidseits verlängerten Bolzen 5 der Gelenkkette 3 befestigt sind, abrollen,

Kettentrieb als Kraftwandier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsache des erfindungsgemäßen zweirädrigen Ketterisystoms, egal ob ein- oder mehrstufig, nach beliebiger Lage orientiert werden kann, wobel sich die einzelnen Vorrichtungen im jeweiligen Übergangsbereich überlappen,

Kettentrieb als Kraftwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das Kettenrad 2 mit steil geneigten Kettengliedern acht Kettenglieder bei Drehwinkel 180° bewegt wird, während sich am Umfang des Kettenrads 1 mif fach geneigten Kettengliedern bei Drehwinkel 180° vier Kettenglieder Hach geneigten Keitengliedern bei Drehwinkel 180° vier Kettenglieder bewegen, wodurch der Weg der Kraft in Wirkungsrichtung um das Doppelte verlängert wird.

5} Kettentrieb als Kraftwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonder-Gelenkkette je Kettenglied z.B. aus zwei U- Stahl Profilen 7 besteht, die Rücken an Rücken knapp nebeneinander angeordnet werden, wobei Sicherheitsabstand mittels dazu gesigneten Seilagscheiben gebildet wird, während die Länge beider U. Stahl- Profile 7 zwar gleich ist, aber diese an den

Enden der Länge nach soweit versetzt 8 werden.

6} Kettentrieb als Kraftwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Drehgelenk ausbilden kann, das je länger auskragendem Profil eine runden Aussparung 9 gefertigt wird, wobel im Anschluss - unter Einhaltung des 0.9. Sicherheitsabstands - durch beide Aussparungen eine Kettenbuchse 10 gesteckt und krafischlüssig befeastigt wird, während letztendlich der Kettenbalzen S innerhalb der Buchse 10 zu legen kommt und beidseits auskragt, um die Laufrollen 5 aufstecken zu können.