水平链节以及具有水平链节的钢链条

摘要

本发明涉及一种水平链节(3)，用于将刮板输送机的输送链(1)上的两个与该水平链节钩挂的垂直链节(2)相连，所述水平链节(3)在远离其内部空间(7)的外侧上具有一个或多个功能区(F

说明书

技术领域

本发明涉及一种水平链节，用于将刮板输送机的输送链上的两个与该水平 链节钩挂的垂直链节相连，所述水平链节在远离其内部空间的外侧上具有一个 或多个功能区。此外，本发明还涉及一种具有各个相互钩挂的链节的钢链条， 其由交替顺序的水平链节和垂直链节构成。

背景技术

水平链节为钢链条的组成部分，钢链条通常在井下采煤中用作为例如用于 驱动刮板输送机的输送链。刮板输送机或者链板输送机可具有两个环形的电机 驱动的输送链，将于链节之间延伸并使得链节相连的刮板固定在所述输送链上。 在相应的应用中，这种输送链也可用作链板输送机中的中心链，尤其是作为双 中心链。在运行状态下，刮板输送机的链条被牵引经过输送槽，由此将通过刮 板运输的地表层如煤炭铲起，并输送到装料站。

输送链的水平链节有时在其从链节内部朝向外的侧面上具有功能区。这些 功能区例如可以是构造杆部的外侧，以便将其与刮板连接的那些功能区。这种 水平链节还可在其弧部区域内具有功能区。在DE 41 24 788 A1中记载了这样一 种功能区位于弧部区域内的水平链节。在其弧部区域内，上述已知的水平链节 在两个相互关于链节的纵向中心面对置的外侧上具有贴合面作为功能区。沿链 节纵向指向的外侧的横截面通过两个彼此呈一定角度的头部平面而构造为箭头 状。因此，通过使用这种水平链节而制得的钢链条也被称为箭头链条。在水平 链节的俯视图中，通过上述头部平面而形成的水平链节的尖部直线延伸。然而， 头部平面自身呈凹形，以便其可以与以相同的曲率半径在其移动齿面处构造为 凸形的链轮齿处于平面贴合。所述钢链条的特点在于，用于在链轮齿的移动齿 面上贴合的贴合面，并且与从前的水平链节相比，实现了由链轮到链更为有利 的功率传输。

为了直线部分须具有足够的长度，以便在链轮齿上具有足够的贴合面，与 杆部邻接的弧部区域以隆起形式经由彼此之间杆部外侧的间隔以及由此经由链 节的外宽在杆部区域内设为凸起状。由于已知的链节在其杆部区域内的外宽等 于额定直径相同的圆钢链节的标准宽度，因此根据这一构想，会增加链节的最 大外宽。因此，在该链节中，由朝向链节内部的顶点至所述隆起的外侧之间的 距离大于中心面区域内的。这又导致，钩挂到上述已知的水平链节内的垂直链 节在朝向水平链节的纵向中心面的横向上，仅能在中心面的区域内根据设定来 铰接。也就是说：只有当相互钩挂的链节彼此对准中心，才可能根据设定来实 现铰接。通过该已知的水平链节的上述结构，在杆部的外侧区域内形成用于连 接刮板的框形凹槽。

这种可铰接性足以用于经由链轮驱动用这种水平链节制成的输送链。然而， 在悬挂的链节中也可能存在这种情况，即水平链节和垂直链节相互脱离其纵向 对准中心的布置而摆动，导致垂直链节以其纵轴从中心面偏移而沿着杆部方向 摆动。如水平链节和垂直链节彼此处于这种位置，则可铰接性(如果情况确实 如此)极为有限。这就可能导致所不期望的绞缠。

发明内容

有鉴于此所讨论的现有技术，本发明的主要目的在于提供一种用于输送链 的水平链节，尽管存在功能区，所述水平链节仍可实现水平链节和垂直链节之 间尽可能顺畅的铰接。

本发明的这一目的通过开头所述类型的水平链节得以实现，其中，水平链 节环形连续地具有相同或基本相同的高度，而且具有相同或基本相同的确定水 平链节的额定直径的宽度，并且至少一个功能区相对于在所述功能区内包络水 平链节的高度和宽度的虚侧面以向内回移的方式设置。

所述水平链节如标准圆钢水平链节的特征在于，其环形连续地具有至少基 本相同的高度和至少基本相同的宽度。从整个范围来看，优选使其高度和宽度 的差异小至制造过程中的误差。在弧部区域内，这种等高度的几何形状的允许 偏差为至多-10％。然而，优选弧部区域内由功能区决定的高度减少值小于最大 高度的5％。与已知的水平链节的构思所不同的是，该水平链节的功能区位于在 各链节段内的包络高和宽的包络面内，因而由通过这些包络面构成的虚侧面向 内地并且由此向着内部空间重新回位。在这一实施方式中，包络面或者说包络 的侧面的定义可以理解为，在每个部分均将水平链节的高和宽的端点相互连接 的曲线，其中，高和宽与包络面正交相接。因而，包络面即指具有两个中心点 作为闭合的椭圆形曲线的圆环或者椭圆。因此，在该水平链节中，功能区相对 于包络面外侧重新回位地布置并且不会阻碍和与水平链节钩挂的垂直链节之间 的铰接。基于这种措施，其首先可在弧部内顺利铰接，由此有效地避免了绞缠。 由于考虑到上述弧部内的允许误差，无论在弧部内还是杆部内的高和宽都至少 基本相同，所以上述特别好的可铰接性并不仅限于水平链节的弧部区域。例如 在标准圆钢水平链节中，这可在根据本发明的水平链节的整个范围内进行同样 好或者至少近乎同样好的铰接。由此，与传统圆钢链节中的情况相同的是，在 悬挂的链节中，相互拉入的链节可立即在拉力负荷下彼此又被置于规定的相对 位置上。因而能理解，为了避免绞缠，通常会使得水平链节和垂直链节在几何 形状和尺寸方面相互协调。无论在何种情况下都避免出现由于所必需的功能区 而在传统水平链节中招致绞缠。

根据本发明的水平链节是基于全新的构思。首先，水平链节在其几何形状 方面尽可能地接近于传统的圆钢水平链节。然而令人惊奇的是，这种还具有结 构化的功能区，例如特别结构化以用于抓握其他物体的功能区的水平链节具有 所需的强度。最后，在传统的水平链节中这样来提供结构化的功能区，即，使 得从圆钢链节的几何形状出发施加上所需的结构化。本发明的水平链节的主题 给出了一个相反方向的教导。这种构思使得，尽管存在功能区，然而这种链节 也具有比传统链节更轻的重量。

在这一构思中具有决定性意义的是，水平链节在其杆部和弧部内的高和宽 保持如上所述的相同程度。高和宽之间可以存在偏差。因此，在一个实施例中 这样设定，杆部和弧部的高度要大于宽度。

根据一个优选的实施方案，在俯视图中，水平链节的外部轮廓和外部尺寸 与具有相同额定直径的标准圆钢水平链节相同，或者甚至至少部分地位于其内。

作为这种链节的功能区，可将杆部的设计成槽形式的固定段设计为用于连 接刮板。也可以使这种水平链节在其弧部范围内设置沿链节纵向横截面彼此呈 箭头状走向的头部平面，从而根据箭头链节的类型来设计这种水平链节。这些 功能区或其他功能区至少以其对各功能有效的部分位于包络高和宽的侧面内。

附图说明

下面根据一个实施例的说明并借助附图，来阐明本发明的其他优点和构型。 其中：

图1为具有水平链节和垂直链节的钢链条的侧视图，其中具有描绘成扁平 链节的垂直链节；

图2为将图1中的钢链条旋转90度角的视图，其中示出水平链节的俯视示 意图；

图3为钢链条1的水平链节的俯视图，以及通过弧部的半弧部(图3a-3c) 和通过杆部(3d)的断面图示；

图4为图3中水平链节的透视图；

图5-7为照片仿真图示方式的水平链节的透视图；

图8为来自图1中的钢链条的侧视图的扁平链节的单独示意图，以及扁平 链节的其半弧部的横截面图示(8a-8g)；

图9为图8中的扁平链节以第一透视角度的照片仿真图示；

图10为扁平链节的另一照片仿真图示。

附图标记说明

1钢链条

2垂直链节

3水平链节

4、4.1杆部

5、5.1弧部

6中心面

7内部空间

8、8.1贴合面

9边缘

10、10.1头部平面

11内部空间

12、12.1杆部

13分隔元件

14、14.1活动区间

15、15.1弧部

16中心面

17外侧

A隆起

B₁扁平链节的外宽

B₂扁平链节的内宽

B₃水平链节的外宽

B₄水平链节的内宽

B_S扁平链节的杆部的最大宽度

F₁、F₂、F₃、F₄功能区

H高度

H_V垂直链节的高度

N额定直径

N_V垂直链节的额定直径

R半径

S肋条

T槽

具体实施方式

钢链条1设计为用于采矿的输送链，尤其是作为井下采煤中的刮板式输送 链，其包括交替顺序的垂直指向的扁平链节2作为垂直链节和交替顺序的水平 链节3。图1示出了钢链条1的侧视图，用以图示垂直链节2。因此，在钢链条 1中，每两个扁平链节2通过一个钩挂在扁平链节2内的水平链节3彼此相连。 扁平链节2的外宽B₁决定了输送链1的高度。通过锻造工艺来制造扁平链节2。 所示实施例中的水平链节3为传统的、由圆金属线制得的链节。

如图1所示，水平链节3环状连续地具有圆形的横截面。扁平链节2的内 宽B₂比水平链节3的直径大出必要的活动间隙。

示出了钢链条1的俯视图的图2则展示了，水平链节3的外宽B₃明显大于 扁平链节2的外宽B₁。在所示实施例中，扁平链节2的外宽B₁大约是水平链 节3的外宽B₃的2/3。在图2中示出了扁平链节2的连接弧部的两个杆部中的 上杆部。该杆部在图2中以附图标记4来表示。另一个杆部4.1在图3可见。 杆部4的最大宽度B_S大于扁平链节2在其弧部区域内的最小宽度。扁平链节2 的额定直径由扁平链节2的具有最小宽度的区段限定。该额定直径在图2中以 附图标记N来表示。因此，如在下面图3中所进一步说明的，杆部4凸出于弧 部的限定扁平链节2的额定直径的区段。杆部4、4.1的宽度B_S比水平链节3 的内宽B₄小出所需的活动间隙。

图3以一个单独视图示出了钢链条1的水平链节3的俯视图。在图3中的 水平链节3的示图之所以为俯视图，是由于该图为在钢链条1的俯视图中的水 平链节3的那个视图。水平链节3的外部轮廓和外部尺寸对应于额定直径相等 的标准圆钢水平链节的外部轮廓和外部尺寸。在这一实施方式方面可参考相关 标准DIN 22252。因此，水平链节3的外宽B₃对应于具有符合上述标准的相等 额定直径的圆钢水平链节的外宽。水平链节3在其高度H(见图3a-3c)方面环 形连续，并且因此在其杆部4、4.1以及在其将杆部4、4.1相连的弧部5、5.1 均具有近似相等的高度。原则上，杆部4、4.1的高度和弧部5、5.1的高度是相 同的，然而，在高度方面，在弧部5、5.1存在一定偏差，如以下描述了位于弧 部区域内为水平链节3配置的功能区。同样地，水平链节3的宽度环状连续， 并因此在其杆部4、4.1和其弧部5、5.1具有相等的宽度。在图3a中以额定直 径N来表示宽度。水平链节3的额定直径由其弧部5、5.1在与纵向延伸且与水 平链节3的纵向中心面横截的中心面6区域内的直径来确定。如图3a中的截面 图所示，决定了由朝向内部空间7的顶点至外顶点之间的距离的高度H与额定 直径N(宽度)设为直角。

水平链节3在远离其内部空间7的外侧上具有多个功能区F₁-F₄。功能区 F₁-F₄为水平链节3的外侧的结构化，由此达到额外的功能性。所述额外的功能 性指的是除了使水平链节3适于将两个垂直链节相连之外的功能。在图中所示 的水平链节3中，功能区F₁、F₃设于杆部4、4.1上并且功能区F₂、F₄设于弧部 5、5.1上。功能区F₁、F₃为在杆部4或者4.1外侧中加工出的固定段，适用于 连接刮板。下面来介绍功能区F₁，功能区F₃具有相同的设计。功能区F₁的特 点在于，两个相互平行延伸的、在杆部4的外侧中制出的连接槽T。连接槽T 通过沿着水平链节3纵向延伸的肋条S相互隔开。为连接刮板，置入形状锁合 地啮合入各个槽T中的传动元件并将其固定到杆部4上。由图3d中清晰可见， 连接槽T嵌入杆部4中，由此，杆部4在其设计为固定段的功能区F₁区域内的 截面积小于在与其相邻的链节部分中的截面积。将两个连接槽T隔开的肋条S 以其外侧遵循通过弧部5、5.1过渡到杆部4的预定的轮廓。图4-7中的水平链 节3的透视图也清楚阐明了功能区F₁的构思。

槽T的深度大于杆部4的高度H的三分之一。嵌入杆部4中的槽T的深度 表明相比于水平链节3的与功能区F₁直接邻接的部分横截面积的减小并非不显 著。

在图3d中，高H和宽(额定直径N)的包络面E设为曲线(椭圆)，其将 高H的端点和宽N的端点彼此相连，其中高H和宽N在包络面E上正交相接。 由图3中可以看出，具有槽T的功能区F₁(该用于与刮板形状锁合地相接的槽 T由水平链节3的纵向角度来看是一个功能有效的区域)设于包络面E以内。

弧部5和弧部5.1所配置的功能区F₂和功能区F₄具有相同的设计。下面进 一步介绍功能区F₂。弧部5、5.1设计为与中心面6呈镜像对称。在此介绍位于 弧部5下半段之内的功能区F₂。水平链节被设计为所谓的箭头链节。通过功能 区F₂来提供与此有关的功能。水平链节3具有各自相对于水平链节3的纵向中 心面对置的贴合面8、8.1。在功能区F₂中，弧部5设有两个相互呈箭头状走向 且构成边缘9的头部平面10、10.1。头部平面10、10.1的设置见图3a-3c中的 剖面图。所述实施例的头部平面10、10.1的截面视图设为垂直。这不仅便于功 能区F₂的形成，也便于链轮齿的齿廓的构造，其中，所述链轮齿被贴合到头部 平面10和头部平面10.1中的一个上，用于驱动装入输送链中的水平链节3。

图3c中也示出了包络面E。从中可以看出，整个功能区F₂位于包络面E 内。

图3a、3b、3c中的截面基于中心面6彼此角间距为15度。在图3c的截面 线区域中，前缘9在一小段上设计为直线形式。因此，在该区域中的高度H与 邻接的弧部区域的高度H有偏差。在该直的边缘段区域中高度相比于邻接的弧 部区域略微减少。图3的图示同样也显示，边缘9的这一直线段难以辨认。构 成边缘9的这一直线段的头部平面10及头部平面10.1或者其中之一在驱动水 平链节3时构成了滑动面，在其上贴合互补构造的链轮齿的齿廓。

如图3a中的截面图所示，水平链节3在其弧部尖端呈现一种横截面几何形 状，其中横跨中心面6延伸的宽度(该宽度限定了额定直径N)小于高度H。 在图3a的横截面中，朝向链节内部空间7的曲率以半径表示，其大于限定了额 定直径N的半径(在此为：26毫米)。水平链节3的额定直径为52毫米；图 3a中的剖面区域内高度H为54毫米。由于从其整个范围看水平链节的高度和 宽度保持相同，所以所述链节的高度环状连续地大于其由额定直径N所限定的 宽度。

关于水平链节3所规定的几何形状表明，其可以相对于钩挂在其内的垂直 链节顺利铰接。其中，这样来选定与水平链节3钩挂的垂直链节的设置，使得 垂直链节具有尽可能小的高度并且由此具有尽可能小的外宽和内宽。垂直链节 的内半径应适合于水平链节3的内半径。然而，在此指的是通常的措施。水平 链节3的特殊构型表明，结构高度最小的垂直链节可以与其钩挂，并且仍实现 顺畅的铰接而因此避免绞缠。

图4中水平链节的透视图以及图5-7中的照片仿真图示都再次示出了水平 链节3的特殊构思。从中也可以立即看出其越过其整个弧部区域或大半个弧部 区域的尤其好的可铰接性。由于水平链节3的这种特殊构思，其也可以在其杆 部区域内与垂直链节铰接，尤其是不存在绞缠的危险。

图8示出了钢链条1中单个的垂直链节2。垂直链节2的内部空间11通过 一个从图8下方的杆部12.1向内凸起的鼻状分隔元件13而被分隔为两个彼此 独立的活动区间14、14.1。如图8所示，分隔元件13与相对的杆部12的内侧 之间的距离小于钩挂入垂直链节2的水平链节3的直径。因此，钩挂入活动区 间14、14.1的水平链节3的活动区间受限于这些活动区间14、14.1。

在图8中以附图标记15、15.1来表示垂直链节2的连接杆部12与杆部12.1 的弧部。每个弧部15、15.1均由两个分别延伸过90度角的半弧部组成，所述 半弧部在中心面16上(即将弧部15、15.1横截分割的面)彼此交汇。弧部的 两个半弧部相对于中心面16彼此呈镜像对称。因此，对半弧部的说明足以表征 弧部15(对于弧部15.1同样如此)。下面借助图8中与杆部12.1邻接的弧部15 的下方的半弧部来进行说明。在中心面16上，弧部15的横截面几何形状如图 8a中的横截面所示。该横截面限定了垂直链节2的额定直径，该额定直径在图 8a中以附图标记N_V来表示。在所述实施例中，额定直径为52毫米。因此，其 中的垂直链节为所谓的52’规格的链节。弧部15在扁平链节2的纵向上以及由 此横跨额定直径N_V的直径大于额定直径，在本实施例中为54毫米。图8a中所 示的横截面的朝向活动区间14.1的曲率具有半径R，该半径大于限定了额定直 径的半径(在此为：26毫米)。在本实施例中，半径R对应于水平链节3的内 半径R_i(见图2)。在本实施例中，外半径大于以附图标记R表示的内半径。如 图8a中的剖面图所示，在两个彼此相对的外侧上，弧部15呈水平，其中这些 侧面分段地彼此平行走向。如图8所示，通过这一构思以及以小半径设置的过 渡区，垂直链节2的横截面相比于具有圆形横截面的弧部的垂直链节的横截面 更大。为进行比较，在图8a中以虚线标出在其右边的弧部区域内的这种具有圆 形横截面的垂直链节2的横截面。

所述半弧部的另一端通过图8g的剖面图示出，该剖面图已显示出在杆部 12.1的起始区域内的垂直链节的横截面。这一剖面图相比于其他图被放大示出。 由图8g的剖面图可以看出，杆部12.1的高度H_V明显小于杆部12.1的宽度B_S。 杆部12.1的最大宽度B_S偏心地相对于杆部12.1的外侧17偏移设置，这有利于 提高断裂强度。除分隔元件13的区域外，杆部12.1的横截面的几何形状构造 为槽状或者近似于半弧部状。杆部12的横截面与杆部12.1的横截面相同实施。 如上述图2中的垂直链节2的俯视图所示，图8g的剖面图也表明，垂直链节2 在其杆部12、12.1区域内具有最大宽度，并且如8a的截面图所示，在中心面 16的区域内具有最小宽度。在在其杆部12、12.1区域内以及在中心面16区域 内的垂直链节2不同宽度之间，存在着在弧部15、15.1区域内的持续的宽度下 降。图8g中清晰可见有关的所形成的剪裁线，该剪裁线的中心构成了中心面 16。

从示出了杆部12、12.1的横截面区域的图8g出发，图8b至8f则以相反的 编号展示了，弧部15的半弧部上的横截面形状和横截面积如何变为图8a中的 剖面图所示的中心面16，并且杆部12.1的隆起部分A如何相对于由中心面16 中的宽度所限定的额定直径N_V沿向中心面16的方向不断减小。在所述横截面 几何形状这一变化过程中，自杆部12.1的端点或者弧部区域15的起始部分出 发沿着至中心面16的方向，图8g中的宽度和横跨该宽度延伸的直径(用高度 H_V来表示)之间的比例关系则呈相反。垂直链节2在弧部的起始部分(见图8g 的剖面图)具有最大宽度以及横跨该宽度的最小直径(在此：高度H_V)，而中 心面16区域内(见图8a)的这一比例关系则相反。在此，宽度(扁平链节2 的额定直径N_V)小于横跨额定直径的弧部15的直径。

图8(图8a至8g)的各个横截面图分别以15度角间距沿半弧部排布。在 本实施例中，弧部15上通过其限定垂直链节2的额定直径N_V的区段由于中心 面16而实施为几乎呈直线。两个构成弧部区域15的半弧部在其宽度方面从每 个杆部12或者12.1起至中心面16不断减小，在中心面16上则设置垂直链节2 的最小宽度。其中设计，宽度的减小比率在与中心面16邻接的弧部区域内也同 样变小。由此可以看到隆起部分(用A表示)在图8g中的渐近线状的几何形 状。在图8a和8g中，垂直链节2的额定直径N_V以虚线表示投射在杆部12、 12.1中。这显示了两侧上的隆起A的尺寸。在本实施例中，如图8a的剖面所 示的弧部15、15.1在中心面16区域内的横截面积相对于图8g中的剖面图所示 的杆部中的横截面积之间的横截面积比约为0.72。因此，垂直链节在其杆部区 域内的横截面积比弧部的中心面区域内的减小了约28％。

如上所述，借助垂直链节，可以使输送链在高度极小且重量较轻的情况下 具有极高的有效功率。

图9和图10均以照片仿真图的方式示出了上述扁平链节2。首先，在示出 了平放形式的扁平链节2的图10中可以清楚看出，扁平链节2的宽度自杆部至 中心面区域连续减小。该图也表明了，形成了宽度由各杆部经过各弧部区域直 到中心面相互逐渐递减的流畅过渡。

本发明根据一个实施例进行了描述。在不偏离权利要求的范围的情况下， 对于本领域技术人员而言可以得到许多其他的能够实现本发明的方案，但是其 又不必在本实施方案框架内详细论述。这些方案同样也属于本实施方案的公开 内容。