專利名稱：鉸鏈傳輸鏈的制作方法
相關(guān)申請的交叉引用無關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究的聲明無發(fā)明背景本發(fā)明涉及用于鉸鏈傳輸鏈的鏈銷中的鋼合金的使用，尤其涉及用在與不銹鋼制造的鏈節(jié)合作的這種鏈銷不銹鋼合金。
不銹鋼鉸鏈傳輸鏈通常采用在機械項目、在傳輸鏈上有重的需求的工業(yè)應(yīng)用中。因此，不銹鋼傳輸鏈與塑料傳輸鏈相比可重得相當多地裝載。它們還提供對外部干擾的良好抵抗的作用，尤其是污垢和/或傳輸?shù)漠a(chǎn)品(的殘留物)，例如當傳輸板條箱時來自板條箱的街塵或其它污垢，或者在例如飲料工業(yè)中當傳輸(再利用的)瓶子時的玻璃碎片(片或玻璃粉末)。
當物體通過傳輸鏈傳輸時，物體可在鏈表面上稍微滑動有時是很重要的。在實踐中這可通過配置或者潤滑的或者未潤滑的不銹鋼傳輸鏈來實現(xiàn)。術(shù)語潤滑的理解為意思是，在傳輸時，施加一層潤滑劑，通常是(合成)潤滑劑，例如肥皂的水溶液形式。在未潤滑操作中，鏈的表面需要很光滑以使可以不需要潤滑劑就可已經(jīng)達到充分低的摩擦阻力。
潤滑的和未潤滑的鉸鏈傳輸鏈系統(tǒng)在使用時，在經(jīng)過時間發(fā)生磨損。據(jù)發(fā)現(xiàn)該磨損尤其影響鏈的單個鏈節(jié)彼此連接的銷。由于銷的磨損，傳輸鏈變得更長，尤其導(dǎo)致驅(qū)動齒輪上鏈的跳動，使得傳輸功能喪失。同樣，銷的磨損導(dǎo)致的鏈節(jié)之間的相互作用將通常引起傳輸中的更多故障，例如，在磨損傳輸鏈上，產(chǎn)品易于跌下并以其它方式損壞。甚至有可能傳輸鏈由于磨損而斷裂。在該上下文中，注意傳輸鏈被驅(qū)動的速度可以很高，尤其是要求單線大量運輸時，例如在相同的產(chǎn)品流合并成單系列流之后(例如在填充瓶子的裝置中)，單線鏈的速度可相當大地增加，到不小于80m/min或更大。
此外，對傳輸設(shè)備的壽命跨度有很高的要求。對于一些應(yīng)用，傳輸鏈需要能夠沒有故障地運行至少六年。對于較低速度，十年是正常的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供包括一種至少兩個鏈節(jié)的鉸鏈傳輸鏈。每個鏈節(jié)包括銷嚙合表面，用于與將至少兩鏈節(jié)鉸接地偶合在一起的銷嚙合。鉸接地與至少兩鏈節(jié)偶合的銷，包括可滑動地與至少兩鏈節(jié)的銷嚙合表面的至少一個嚙合的面向外面的表面。面向外面的表面和至少兩個鏈節(jié)的至少一個銷嚙合表面中的一個由具有至少約2.5重量％Cu的鋼合金制成，且面向外面的表面和至少兩個鏈節(jié)的至少一個的至少一個銷嚙合表面中的另一個由不銹鋼制成。
本發(fā)明的一般目的是提供一種金屬鉸鏈傳輸鏈，其展示出通過一段時間的使用比現(xiàn)有鉸鏈傳輸鏈較少磨損，并因此較少延長。該目的通過用鋼合金形成銷的外部表面和至少一個鏈節(jié)的銷嚙合表面中一個，所述鋼合金包括至少約2.5重量％的銅并用不銹鋼形成銷外表面和鏈節(jié)嚙合表面的其它部分。
本發(fā)明的前述和其它目的和優(yōu)點將從以下說明書中變得明顯。在說明書中，將參照形成其一部分的附圖，且其中以實例方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


本發(fā)明現(xiàn)將參照附圖對所示的示例性實施例進一步說明，其中圖1示出了鉸鏈傳輸鏈的許多連續(xù)鏈節(jié)的立體底面圖；圖2示出了圖1的鏈的示意俯視平面圖；圖3示出了圖1和2的鏈的鏈銷的立體圖；圖4以圖表形式示出了圖1揭示的鏈的延長百分比作為循環(huán)的函數(shù)與四個其它用不同材料組合形成的鏈相比的測試結(jié)果；以及圖5以圖表形式示出了圖1揭示的鏈的延長百分比作為循環(huán)的函數(shù)與四個其它用不同材料組合形成的鏈相比的另一測試結(jié)果。
附圖僅是本發(fā)明優(yōu)選實施例的示意性表示，并以非限制示例實施例的方式給出。在圖中，相同或相應(yīng)的部件用相同的標號表示。
具體實施例方式
圖1和2示出了鉸鏈傳輸鏈1，包括一系列由具有不大于約1.8重量％Cr的鋼合金形成的連續(xù)鏈節(jié)2。鏈節(jié)2通常通過銷6鉸接地彼此連接以形成循環(huán)鏈。在這里描述的實施例中，鏈銷6由包括至少2.5重量％Cu的鋼合金制成，使得鏈銷6的材料基本上不對鏈節(jié)2的鋼合金磨損。
每個鏈節(jié)2具有基本上板形頂板3，其形成傳輸表面。靠近頂板3的前側(cè)4，兩個隔開的、卷起的鏈節(jié)端5A、5B形成鉸鏈圈，其限定用于容納其中一個鏈銷6的軸向開口?？拷敯?的后側(cè)，單個卷起的鏈節(jié)端5C形成鉸鏈圈，其限定用于容納不同鏈銷6的開口。單個卷起的鏈節(jié)端5C容納在相鄰鏈節(jié)2的前側(cè)上的鏈節(jié)端5A、5B之間的自由空隙中。
較佳地，鏈節(jié)由201型不銹鋼制成，其包括以下化學(xué)成分(按重量％)

201型不銹鋼的其余部分是鐵和雜質(zhì)。
連續(xù)鏈節(jié)的鏈節(jié)端5A、5B和5C由通過鉸鏈圈、即容納在鄰接鏈節(jié)2的相互交叉鏈接端的對齊開口內(nèi)的不銹鋼鏈銷6鉸接地偶合。每個鉸鏈圈包括與通過鉸鏈圈延伸的銷6嚙合的內(nèi)向面向的銷嚙合表面11。鏈銷6較佳地夾在鏈節(jié)2的鏈接端5A、5B并可滑動地與鄰接鏈節(jié)2的鏈接端5C嚙合，其允許鄰接鏈節(jié)2樞轉(zhuǎn)地相對彼此移動。
如圖3所示，每個鏈銷6包括基本上圓柱形、具有端面8的鋼本體7。端面8具有斜面周界邊緣9，其基本上光滑地連接到徑向面向外面的鏈銷6的表面10。較佳地，鏈銷6由Ugine 204Cu不銹鋼形成，包括以下化學(xué)成分(以重量％)

Ugine 204 Cu不銹鋼的其余部分是鐵和雜質(zhì)。
在一個實施例中，鏈銷6具有小于1cm的直徑，較佳地約5-8mm，尤其是6.35mm，及約20-150mm的長度。當然，鏈銷的較佳尺寸取決于鏈的寬度和偶合的鏈節(jié)端的數(shù)量。因此，包含本發(fā)明的鏈銷可具有任何物理尺寸而不偏離本發(fā)明的范圍。
連續(xù)鏈節(jié)2相對于彼此圍繞位于傳輸表面內(nèi)并沿著傳輸表面、且基本上橫向于箭頭P指示的傳輸方向延伸的軸線彼此樞轉(zhuǎn)。因此，鏈1可環(huán)繞鏈齒輪被引導(dǎo)。此外，在該示例性實施例中，鏈銷6松動地包括在中間鏈節(jié)端5C內(nèi)，同時鏈銷6夾在鏈節(jié)端5A、5b內(nèi)。這允許連續(xù)鏈節(jié)2圍繞基本上橫向于傳輸表面延伸的軸線相對于彼此樞轉(zhuǎn)，使得可沿著平表面內(nèi)的彎曲引導(dǎo)鏈1。
根據(jù)本發(fā)明的銷可用已知方式制造，例如通過旋轉(zhuǎn)或通過拉制鋼絲作為原始材料并將其切割。較佳地，根據(jù)本發(fā)明用于傳輸鏈的銷由拉制鋼絲制成，更佳地由冷拉制鋼絲制成。
銷可被硬化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硬化的銷的磨損低于未硬化銷30％以上。硬化以技術(shù)人員已知的方式進行，通過冷加工。
沒有必要用以上定義的鋼制造根據(jù)本發(fā)明的整個銷。根據(jù)本發(fā)明，這種鋼也可作為不同材料的銷的外部套層存在。這種層通常具有幾十毫米到幾毫米的厚度，例如0.5-1.5mm，通常約1mm。具有這種套層的銷可以通過技術(shù)人員已知的方式得到，例如通過使銷被表面處理。
銷以常用方式引入鏈節(jié)，以達到用以形成根據(jù)本發(fā)明傳輸鏈的目的。
上述鏈被測試以評估與用其它材料形成的鏈相比銷聯(lián)結(jié)鏈的磨損。本發(fā)明的鏈，表示為圖4中的鏈C，與以下四種鏈相比較鏈A包括431型不銹鋼制成的鏈節(jié)通過431型不銹鋼制成的銷聯(lián)結(jié)在一起；鏈B由與鏈A相同的材料制成；鏈C包括201型不銹鋼制成的鏈節(jié)通過Ugine 204 Cu不銹鋼制成的銷聯(lián)結(jié)在一起；鏈D包括430型不銹鋼制成的鏈節(jié)通過Ugine 204 Cu不銹鋼制成的銷聯(lián)結(jié)在一起；以及鏈E包括1045鋼合金制成的鏈節(jié)和銷。
每種評估的鏈在標準傳輸機上以500英尺每分鐘的速度在100磅下無潤滑地運行。鏈通過二十五(25)齒的鏈齒輪環(huán)繞傳輸機床驅(qū)動。鏈環(huán)繞傳輸機床的每個完全行進為一個循環(huán)。鏈的延長在測試中定期測量以確定鏈的百分比延長作為循環(huán)的函數(shù)。
第一測試的結(jié)果在圖4中示出。在該圖中，示出包含本發(fā)明的鏈C的百分比延長作為循環(huán)的函數(shù)少于測試中的其它鏈。
四種鏈的第二次測試還在與第一次測試同樣的條件下進行。在第二次測試中，本發(fā)明的鏈，在圖5中表示為鏈G，與以下三種鏈相比較鏈F包括201型不銹鋼制成的鏈節(jié)通過Nitronic 32不銹鋼制成的銷聯(lián)結(jié)在一起；鏈G包括201型不銹鋼制成的鏈節(jié)通過Ugine 204 Cu不銹鋼制成的銷聯(lián)結(jié)在一起；鏈H包括201型不銹鋼制成的鏈節(jié)通過F202N不銹鋼制成的銷聯(lián)結(jié)在一起；以及鏈I包括1045鋼合金制成的鏈節(jié)和銷。
第二測試的結(jié)果在圖5中示出。在該圖中，示出包含本發(fā)明的鏈G的百分比延長作為循環(huán)的函數(shù)少于測試中的其它鏈。
從兩次測試中可見，包含本發(fā)明的鏈顯示出比同樣時期，或循環(huán)的其它鏈驚人的更少延長，以及因此更少的磨損。相信隨著鏈環(huán)繞鏈齒輪行進，當在鏈銷和鏈節(jié)相對運動中嚙合鏈節(jié)的不銹鋼材料時，形成鏈銷的鋼合金中Cu的加入提供了自潤滑效果，本發(fā)明不限于這里所示的實施例。例如，連續(xù)鏈節(jié)2可包括具有不同于圖中示出形狀的鏈節(jié)端和頂板。同樣，鏈銷可具有不同的直徑，例如當它在其長度上是階梯狀或錐形時。此外，因為鏈銷和鏈節(jié)相對彼此移動，鏈銷可用包含小于2.5重量％Cu的鋼合金制成，且一個或多個鏈節(jié)由包含至少2.5重量％Cu的鏈銷連接而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，鏈銷可具有鋼合金，如在此揭示的任何鋼合金制成的本體，具有由具有非磨損性質(zhì)的不同鋼合金形成的一層，例如具有至少2.5重量％Cu的鋼合金，限定鏈銷徑向面向外面的表面。
盡管已經(jīng)示出和描述了目前考慮的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，很明顯對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進行各種改變和更改而不偏離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。這種改變對于技術(shù)人員是明顯的且理解為在所附權(quán)利要求書闡述的本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉸鏈傳輸鏈，包括至少兩個鏈節(jié)，每個所述鏈節(jié)包括一銷嚙合表面，用于嚙合將所述至少兩鏈節(jié)鉸接地偶合在一起的銷；一銷，鉸接地偶合所述至少兩鏈節(jié)，所述鏈銷包括可滑動地嚙合所述至少兩鏈節(jié)的所述銷嚙合表面的至少一個的面向外面的表面，以及所述面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個銷嚙合表面中的一個由具有至少約2.5重量％Cu的鋼合金制成，所述面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的另一個由不銹鋼制成。
2.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述不銹鋼包含不大于約18重量％Cr。
3.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述至少兩個鏈節(jié)每個包括形成傳輸表面的頂板，所述頂板在靠近前側(cè)和后側(cè)提供有鏈節(jié)端，其中相鄰鏈節(jié)的鏈節(jié)端通過延伸穿過所述鏈節(jié)端的所述鏈銷鉸接地偶合。
4.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述面向外面的表面和所述兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的所述一個由具有不超過約3.5重量％Cu的鋼合金制成。
5.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的所述一個由具有不超過約2.0重量％Ni的鋼合金制成。
6.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述鏈銷至少基本上由鋼合金組成。
7.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的所述一個包括具有以下成分(按重量％)的鋼合金
8.如權(quán)利要求7所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的另一個包括具有以下成分(按重量％)的鋼合金
9.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的所述一個由Ugine 204Cu制成。
10.如權(quán)利要求9所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，所述另一面向外面的表面和所述至少兩個鏈節(jié)的所述至少一個的所述至少一個銷嚙合表面中的另一個由201型不銹鋼制成。
11.如權(quán)利要求1所述的鉸鏈傳輸鏈，其特征在于，至少一個所述鏈節(jié)由與所述至少一個銷嚙合表面相同的材料制成。
全文摘要
一種鉸鏈傳輸鏈，包括至少兩個鏈節(jié)，每個鏈節(jié)包括銷嚙合表面，用于與將至少兩鏈節(jié)鉸接地偶合在一起的銷嚙合。鉸接地與至少兩鏈節(jié)偶合的銷，包括可滑動地與至少兩鏈節(jié)的銷嚙合表面的至少一個嚙合的面向外面的表面。面向外面的表面和至少兩個鏈節(jié)的至少一個銷嚙合表面中的一個由具有至少約2.5重量％Cu的鋼合金制成，且面向外面的表面和至少兩個鏈節(jié)的至少一個的至少一個銷嚙合表面中的另一個由不銹鋼制成。
文檔編號B65G17/30GK1997574SQ200480043712
公開日2007年7月11日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
發(fā)明者J·A·舒馬赫 申請人:萊克斯諾工業(yè)有限公司