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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten der relativen Phasenlage zwischen einem endlosen Förderorgan sowie dem letzteren zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Förderorgane, bei welcher das endlose Förderorgan wenigstens um ein ortsfest gelagertes Antriebsrad und
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einander um bestimmte gleiche Abstände entfernt Halterungen, wie Becher, Zangen u. dgl., vorhanden sind, welchen mit dem Förderorgan - zweckmässig von einem gemeinsamen Getriebe aus - synchron angetriebene Rund-bzw. Rundschalttische und/oder weitere Förderorgane zugeordnet sind.
Bei vor kurzer Zeit entwickelten in sich geschlossenen Produktionslinien der eingangs erwähnten Gat- tung hat sich herausgestellt und zu einem Grundproblem entfaltet, dass das endlose Förderogan infolge der Spannkraft, des Verschleisses bestimmter Elemente, wie Kettenglieder und Gelenke, sowie der Wärmedehnung eine zeitlich veränderliche Längenänderung erfährt. Diese Längenänderung kann-bedingt durch die obenerwähnten Ursachen und die Länge des Förderorgans, insbesondere Förderkette - mitunter erhebliche Werte annehmen.
Das beschriebene Problem tritt in erhöhtem Masse bei warmbetriebenen Produktionslinien kontinuierlicher Arbeitsweise, so z. B. bei modernen Maschinenfliessbändern zur Herstellung vakuumtechnischer Produkte, insbesondere Lichtquellen (Allzwecklampen, Leuchtstofflampen usw. ) auf, bei welchen Halterungen zum Transport einzelner Halbzeuge und Bestandteile des Endproduktes um bestimmte gleiche Abstände voneinander entfernt an einem endlosen Förderorgan befestigt sind. Als Förderorgan werden allgemein Ketten verwendet.
Da es sich hiebei teils umwarmbetriebe Maschinen mit unterschiedlichen Temperaturbereichen handelt, tritt infolge der WÅarmewirkung eine bedeutende Kettenlängenänderung auf, welche durch den insbesondere in den Kettengelenken auftretenden Verschleiss und die ständige Spannkraft mit beeinflusst wird.
Für eine zuverlässige Funktion hinsichtlich Arbeitsgenauigkeit der Maschine ist eine konstante Spannung der Kette erforderlich, welche in an sich bekannter Weise durch gegen Federkraft abgestutzte verschiebbare Lagerung des einen - zweckmässig des antriebslosen - Umlenkrades gewährleistet ist.
Demie'förderorgan sind in der Regel entlang der Förderstrecke verschiedene Mechanismen, welche Eingriffsorgane des technologischen Prozesses tragen und betätigen, zugeordnet, die mit Hinblick auf die Forderung der kinematischen Starrheit der Anlage - zweckmässig von einem gemeinsamen Getriebe aus-mit dem Förderorgan synchron angetrieben sind. An ihre geometrische Zuordnung zum Förderorgan, vielmehr Jedoch zu den am letzteren vorhandenen Halterungen, werden allgemein äusserst hohe Genauigkeitsforderungen gestellt, da dies für die Qualität der Erzeugnisse meist von entscheidender Bedeutung ist.
Das Hauptproblem liegt darin, dass sich diese als bestimmte Bahnpunkte von-an dem genormten För- derorgan zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttisohen und/oder weiteren Förderorgane angeordneten - Mechanismen ausgebildeten Wirkstellen gegenüber ihren relativ zu den Halterungen eingangs genau justiert eingestellten Lagen infolge der erwähnten Längenänderungen des Förderorgane stets mehr oder weniger verschieben, wodurch die zuverlässige Funktion der Anlage beeinträchtigt, ja sogar beim Überschreiten gewissergrenzwerte überhauptfraglich und unmöglich wird.
Mit andern Worten ergibtdie Längenänderung des die Halterungen tragenden Förderorgans stets einen Eingriffsfehler, eine Phasenlagenverschiebung zwischen Halterungen und Eingriffsorganen, wodurch zwar die synchrone Fortbewegung der letzteren erhalten bleibt, ihre gemeinsamen Eingriffs-, d. h. Wirkstellen jedoch nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit gewährleistet sind.
Das obenbesehriebene Problem hat sich im Zuge der Entwicklung moderner Hochleistungsanlagen für Glühlampenherstellung kontinuierlichen Betriebes erst vor nicht langer Zeit erstmals gezeigt, und zu seiner Überwindung, d. h. zur stetigenNachstellung und somit zur Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen Förderorgan von stets veränderlicher Länge und dem letzteren zugeordneten Eingriffsorganen ist bislang keine praktisch brauchbare technische Massnahme bekannt geworden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwindung vorstehend angedeuteten Problems zu schaffen, welche einen stets hinreichend genauen Eingriff zwischen ausgezeichneten Punkten eines endlosen Förderorgans veränderlicher Länge sowie denjenigen von diesem Förderorgan kinematisch zugeordneten Rund- bzw. Rundschaltfischen und/oder weiteren Förderorgane unter Anwendung einfacher technischer Mittel zwangläufig gewährleistet.
Die erfindungsgemässe Lösung der gestellten Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, dass die sich aus der Längenänderung des Forderorgans ergebenden Phasenlagonverschiebungen stets annähernd, jedoch mit hinreichender Genauigkeit auf Null korrigiert werden können, indem die jeweilige Längenänderung des Förderorganes kontinuierlich abgetastet und dieRund-bzw. Rundschalttische und/oder weiteren Förderorgane um ihrer Entfernung vom ortsfest gelagerten Antriebsrad entsprechend übersetzt Werte der jeweiligen Längen- änderung in voreilendem oder nachlaufendem Sinne dem Förderorgan gegenüber verstellt werden.
Somit wird die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung gelöst, bei welcher in die Antriebswellen der Rund- bzw. Rundschalttische und/oder weiteren Förderorgane erfindungs- gemäss Wellenkupplungen, jeweils bestehend aus einer in axialer Richtung ortsfesten Hülse und einer axial-
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verschiebbaren Hülse, eingefügt sind, wobei die Hülsen gegeneinander entlang jeweils angearbeiteter Stirnschraubenflächen bestimmter Ganghöhe abgestützt sind, und zwischen einem beweglich geführten Lagerstück des Umlenkrades und der/den axialverschiebbaren Hülse (n) der Wellenkupplung (en) eine mechanische, hydrau-
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Verbindung als ein kinematisch starrer Gelenkmechanismus, bestehend aus einer mit dem Lagerstück des Umlenkrades gelenkig verbundenen, zur durch die Drehachsen des Umlenkrades und des Antriebsrades hindurchgehenden Ebene vorteilhaft parallel geradgeführten Zugstange, ferner aus die letztere mit der/den axial verschiebbaren Hül- se (n) der Wellenkupplung (en) verbindenden Gestängen, ausgebildet.
Insbesondere bei grösseren Anlagen kann es von Vorteil sein, falls die Verbindung einen hydraulischen oder hydropneumatischen Stellmechanismus aufweist, welcher mindestens einen mit dem Lagerstück ver-
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nes Stellglied enthält.
Aus dem Erfindungsgedanken resultierend werden die jeweiligen Längenänderungen des Förderorgans durch eine Verschiebung des Lagerstückes des Umlenkrades stets proportional abgebildet und abgegriffen, welche durch ein Vermittlungsgestänge oder einen andern Mechanismus beliebiger Art In Axialverschiebun-
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Kupplungshülsen entlang Stirnschraubenflächen wird die axiale Verschiebung In eine entsprechende Winkelverdrehung der feststehenden Kupplungshülse und somit des entsprechenden Bund-bzw. Bundschalttisches und/oder weiterer Förderorgane gegenüber der vorher eingenommenen Winkellage umgewandelt. Somit ist durch die Erfindung eine kontinuierliche Kompensation der Phasenlagenänderungen zwischen den genannten Einheiten gegen den Wert Null (der erstmals In kaltem Zustand der Anlage eingestellt werden soll) gegeben.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen eingehend beschrieben. In den Zeichnungen zeigt : Fig. 1 eine kinematische Prinzipskizze einer beispielsweisen erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 eine Halbansicht-Halbschnittdarstel- lung einer Wellenkupplung der erfindungsgemässen Vorrichtung, und Fig. 3 einen Schnitt durch die Kupplung entlang der Ebene ni-ni gemäss Fig. 2.
Ein Im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Förderkette ausgebildetes endloses Förderorgan --2-- ist um ein auf einer ortsfesten Achse gelagertes Antriebsrad --11--, sowie um ein in einem in einer Geradführ rung beweglich geführten, gegen eine vorgespannte Spannfeder --1-- abgestützten Lagerstück --4-- frei- laufend gelagertes Umlenkrad --3-- geleitet. Am Förderorgan --2-- sind in den Zeichnungen nicht näher dargestellte Halterungen zum Aufnehmen und Mitnehmen von Halbzeugen voneinander In gleichen Abständen entfernt angeordnet, mit welchen in bestimmten technologischen Bereichen um die Förderstrecke, z. B. an
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dung, d. h. zeitweilig in Eingriff gelangen.
Vorausgesetzt, dass das Förderorgan --2-- kontinuierlich bewegt ist, bewegen sich naturgemäss auch der Rundtisch --8-- und dasFörderorgan --12-- kontinuierlich und mit einer der des Förderorganes --2-- gleichen Geschwindigkeit Wird das Förderorgan --2-- schrittweise weitergeschaltet, d. h. periodischbewegt, so erfolgt auch die Bewegung der letzteren synchron und diskontinuierlich.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass eine Längenänderung des Förderorganes --2-- infolge der federndenAbstützung in einer Verschiebung des Lager-
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--4-- umim Bereich der von der ortsfesten Antriebsradachse um den Abstand 1x entfernten ursprünglich genau eingestellten Wirkstelle zwischen den Eingriffsorganen des Rundtisches --8-- und den Halterungen des Förderorganes --2-- bereits eine (mit der Längenänderung Al proportionale) Voreilung von Ä1x, wodurch der ursprünglich eingestellte lagegenaue Eingriff nicht mehr vorhanden wäre.
Im Sinne der Erfindung kann der entstandene Eingriffsfehler einfach und zu jeder Zeit gegen den ursprünglich eingestellten gewünschten Wert Null kompensiert werden, indem dem entsprechenden auf dem Ra-
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de) Voreilung um den am Umfang gemessenen Betrag von Al = r.. Ao x gegenüber der ursprünglichen Phasenlage verliehen wird.
Hiezu dient die erfindungsgemässe Vorrichtung, in welcher in eine Antriebswelle --9-- des Rundtisches --8-- eine Wellenkupplung, bestehend aus einer in axialer Richtung ortsfesten Hülse --7-- und einer axialverschiebbaren Htilse--6--, eigefilgt ist, wobei die Hülsen-6, 7- gegeneinander entlang Stirnschraubenflächen der Ganghöhe m abgestützt sind. Zwischen der axialverschiebbaren Hülse --6-- und dem Lagerstück --4-- des Umlenkrades --3-- ist ein Vermittlungsgestänge mit einem Übersetzungsverhältnis ix, bestehend aus einer Zugstange-13-- und aus Gestängen-5-, vorhanden.
Nachstehend wird gezeigt, dass die relative Phasenlage zwischen dem Förderorgan --2-- und dem ent- sprechendeneingriffspunkt des Bundtisches--8--bei Längenänderungen des Förderorganes --2-- durch die
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obige erfindungsgemässe Vorrichtung bei entsprechender Wahl der Parameter, insbesondere des Übersetzungsverhältnisses ix, in Wirklichkeit stets mit hinreichender Näherung konstant gehalten wird.
Gegeben seien nach Fig. 1 - der ursprunglich vorhandene Nennachsabstand 1 - der Abstand 1x - der Radius rx ferner - die Ganghöhe m der an die Hülsen-6 und 7-- der Wellenkupplung angearbeiteten Stirnschraubenflächen.
Es kann bewiesen werden, dass das jeweils erforderliche Übersetzungsverhältnis ix des Vermittlungsgestänges durch die obigen Konstruktionsdaten eindeutig definiert ist und somit errechnet werden kann.
Die Bedingung der als Ziel gestellten näherungsweise Phasenlagenkompensation kann wie folgt geschrieben werden :
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Aus den Konstruktionsdaten und der (praktisch gegebenen) proportionalen Längenänderung folgt : lll/A1x = 1/Ix (2)
Die zur Phasenverschiebung rx. Aax gehörige axiale Kupplungshülsenverschiebung sei zunächst kx. Damit gilt : #αx/2#=kx/m (3)
Das Ubersetzungsverhältnis des Vermittlungsgestänges lautet: ix=kx/#1 (4) kx kann aus (3) ausgedrückt werden : kx = AQ ; x'm/ST (5) A ÜIX aus (1) ausgedrückt und in (5) eingesetzt liefert : kx = Alx'm/2 rrx (6)
AI kann aus (2) ausgedruckt werden : Al = 1-Alx/IX (7)
Die Ausdrücke (6) und (7) werden in (4) eingesetzt.
Man erhält : ix = m. 1x/(2#.1.rx) (8)
Mit andern Worten kann Sir jeden, einem Förderorgan des Achsabstandes l zugeordneten, mit seiner Antriebswelle von der des Förderorganes in einem Abstand von Ix (gemäss Fig. 1) angeordneten und mit entlang einer Bahn desRadius rx bewegten Eingriffsorganen ausgerüsteten Rundtisch und/oder jedes weitere Förderorgan ein Vermittlungsgestlinge mit entsprechenden Übersetzungsverhältnissen ix entworfen werden, durch welches die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst werden kann.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau einer beispielsweisen Wellenkupplung der erfindungsgemässen Vorrichtung. An einer Antriebswelle --15-- eines Rund- bzw. Rundschalttisches oder eines beliebigen endlosen Förderorganes ist eine Hülse --14-- mit einer Stirnschraubenfläche der Ganghöhe m befestigt.
An einem antreibenden Wellenstumpf --17-- der Wellenkupplung ist hingegen axialverschiebbar, jedoch mittels Passfeder --18-- gegen Verdrehung gesichert, d. h. mitdrehend, eine Hülse --16-- angeordnet, welche eben-
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Wie bereits oben gezeigt ist, ergibt eine axiale Verschiebung der Hülse --16-- eine relative Verdrehung (Phasenlagenänderung) zwischen den (ansonsten gemeinsam rotierenden) Wellen --15 und 17--, deren Winkelbetrag durch die Ganghöhe m und den jeweiligen Betrag der Axialverschiebung bestimmt ist, wobei jedoch die starre kinematische Antriebsverbindung stets erhalten bleibt
Die Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen Förderorgan und zugeordneten Rund- bzw.
Rund- schalttlschen und/oder weiteren Förderorgane trotz Längenänderungen des ersteren wird durch die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einfachen Mitteln und äusserst betriebssicher gewährleistet. An Stelle eines mechanischen Vermittlungsgestänges können im Rahmen des Erfindungsgedankens selbstverständlich auch andere, zur Verwirklichung eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisses geeignete Mittel, wie z. B. hydraulische oder hydropneumatische Stellmechanismen u. dgl., verwendet werden, wobei die letzteren insbesondere bei grossen Anlagen von besonderem Vorteil sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Konstanthalten der relativen Phasenlage zwischen einem endlosen Förderorgan sowie dem letzteren zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Förderorgane, bei welcher das endlose Förderorgan wenigstens um ein ortsfest gelagertes Antriebsrad und ein verschiebbar gefdhrt gelagertes Umlenkrad geleitet und durch federnde Abstützung des Umlenkrades gespannt ist, wobei am
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wieBecher,gekennzeichnet, dass in Antriebswellen (9, 15) der Rund- bzw.
Rundschalttische (8) und/oder weiteren Förderorgane (12) Wellenkupplungen, jeweils bestehend aus einer In axialer Richtung ortsfesten Hülse (7,14) undelneraxlalversohlebbarenHülse (6, 16), eingefügt sind, wobei die Hülsen (7,14 bzw. 6,16) gegeneinander entlang jeweils angearbeiteter Stimschraubenflächen bestimmter Ganghohe (m) abgesttitzt sind, und zwischen einem beweglich geführten Lagerstück (4) des Umlenkrades (3) und der/den axialverschiebbaren Hülse (n) (6,16) der Wellenkupplung(en) eine mechanische, hydraulische oder hydropneumatische Verbindung bestimm- ten Übersetzungsverhältnisses (ix) vorhanden ist.
2. VorrichtungnachAnspruch1,dadurchgekennzeichnet,dassdieVerbindungalseinkinematisch starrer Gelenkmechanismus, bestehend aus einer mit dem Lagerstück (4) des Umlenkrades (3) gelenkig verbundenen, zur durch die Drehachsen des Umlenkrades (3) und des Antriebsrades (11) hindurchgehenden Ebene vorteilhaft parallel geradgefdhrten Zugstange (13) und aus die letztere mit der/den axialver-
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