AT500102A1

AT500102A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur eines antriebsorganes

Info

Publication number: AT500102A1
Application number: AT0082201A
Authority: AT
Original assignee: Tgw Transportgeraete Gmbh
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2005-10-15
Also published as: EP1389293A1; AT500102B1; US7176425B2; WO2002095307A1; US20040118833A1; AT500102B8

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperierung eines, insbesondere im Tiefkühlbereich einsetzbaren Antriebsorganes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens entsprechend den Merkmalen in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 22.

Produktivität, Kostendruck und Zeitfaktor erfordern eine hohe Verfügbarkeit und niedrige Taktzeiten selbst von den insbesondere im Tiefkühlbereich eingesetzten Bewegungseinheiten. Diese an die Bewegungseinheiten bzw. an deren Antriebsorgane gestellte Forderungen wurden dahingehend gelöst, daß zur Erzeugung beispielsweise einer linearen Vorschubbewegung Kettenantriebe verwendet wurden, die auch bei Temperaturen von 0 °C bis etwa -80 °C zu keiner Beeinträchtigung bzgl. ihrer Funktionalität führt. Derartige Kettenantriebe fanden jedoch bald aufgrund ihrer großen Massen und den damit verbundenen niedrigen möglichen Geschwindigkeiten und hoher Geräuschentwicklung sowie wegen des stoß- und schwingungsbelasteten Laufes in der modernen Automatisierungstechnik ihre Grenzen. Zudem sind diese unter der Verwendung von konstruktiv einfachen Mittel nur für begrenzte Baugrößen einsetzbar und ist für einen weitestgehend störungsfreien Betrieb ein hoher Wartungsaufwand erforderlich.

In jüngster Vergangenheit wurden auch schon vorgeschlagen, anstatt Kettenantriebe Riemenantriebe einzusetzen, die, um selbst bei tiefen Temperaturen die Elastizität beizubehalten, aus Kunststoffen niedriger Shore-Härte gefertigt wurden. Die Erkenntnis der Verwendung von Riemenantrieben führte bei den Bewegungseinheiten bereits zu dem Vorteil des Verfahrens mit höheren Geschwindigkeiten, wobei jedoch für unterschiedliche Temperaturbereiche speziell auf diese abgestimmte Riemen bestimmter Shore-Härte, einzusetzen waren, um den durch Versprödung hervorgerufenen Verschleiß, der vor allem durch das Umlenken der bei tiefen Temperaturen starren Riemenantriebe an den Umlenkscheiben bei zunehmenden Geschwindigkeiten erhöht wurde, möglichst gering zu halten. Um diesem Effekt entgegenzusteuern, wurden die Shore-Härten entsprechend niedrig ausgelegt, was jedoch vor allem bei Temperaturschwankungen zu

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-2- dem Nachteil führte, daß die Elastizität des Riemens weiter anstieg und keine optimale Übertragung der Antriebskräfte oder -momente mehr möglich war.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden und soll dies ohne bzw. nur mit geringfügiger Änderung der Produktionsbedingungen für die Antriebsorgane erreicht und die optimalen Eigenschaften des Antriebsorganes auch beim Einsatz desselben bei tiefen oder stark schwankenden Temperaturen beibehalten werden können.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren entsprechend den Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß dadurch ein auf einfach wirkende physikalische Grundgesetze aufbauendes Verfahren zur Regelung der Temperatur eines Antriebsorganes, wie Gurt, Riemen oder dgl., geschaffen wird, durch welches es nunmehr auch möglich ist, derartige Antriebsorgane auch bei Temperaturen beispielsweise von 0 °C bis - 40 °C unter Beibehaltung der für einen dynamischen Betrieb der Bewegungseinheit einer Anlage erforderlichen Eigenschaften, in Hinblick auf Elastizität, Festigkeit, Dynamik etc. einzusetzen.

Im weiteren können dadurch auch Temperaturschwankungen, die insbesondere bei Temperaturen zwischen 15°C und - 40°C auftreten, ausgeglichen werden.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen zum Einstellen, Erreichen und Halten einer vorbestimmbaren Mindesttemperatur des Antriebsorganes sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Die unterschiedlichen Maßnahmen in den Ansprüchen ermöglichen eine optimale Anpassung bzw. Regelung der Temperatur für unterschiedliche Anwendungsfälle, wozu bevorzugt bei endlos umlaufenden Antriebsorganen die Mindesttemperatur durch Zuführen von Energie auf berührungslosem und bei endlichen Antriebsorganen auf kontaktbehaftetem bzw. berührendem Wege erfolgt, indem das Modul und die zuzuführende Energie bzw. Leistung auf eine bestimmte Type von Antriebsorganen und/oder unter Berücksichtigung der Umgebungseinflüsse abgestimmt bzw. eingestellt wird. Vor allem die Maßnahmen gemäß dem Anspruch 7 ermöglichen nunmehr auch den Einsatz von mit großen Abmessungen versehenen Antriebsorganen, bei welchen trotz ihres großen Querschnittes eine über den Querschnitt und Länge des Antriebsorganes im wesentlichen gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. Temperierung möglich ist. Weiters ist von Vorteil, daß für eine Mehrzahl von aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsorganen die erfindungsgemäßen Maßnahmen übertragen werden können.

Von Vorteil sind auch die Maßnahmen und Merkmale entsprechend den Ansprüchen 8 bis 10, wodurch es nunmehr möglich ist, auch nach längeren Stillstandszeiten einer Bewegungseinheit N2001 /07800

NACHGEREICHT -3- sofort mit hoher Leistung diese in Betrieb zu nehmen, da gegebenenfalls kurz vor Inbetriebnahme der Bewegungseinheit das Antriebsorgan zumindest über einen Teil seiner Länge vorgewärmt und nach bzw. während seines Betriebes eine im wesentlichen kontinuierliche Temperaturerhöhung durchgeführt werden kann und die innerhalb eines Zeitintervalls vorgegebene Temperaturerhöhung selbsttätig bis zu einer vorbestimmbaren Mindesttemperatur durchgeführt wird und über Meßmittel und entsprechende Regelalgorithmen diese Mindesttemperatur zumindest über den Zeitraum des Betriebes der Bewegungseinheit zumindest annähernd konstant gehalten wird und somit zu einer Anhebung des Wirkungsgrades bzw. der Produktivität einer Bewegungseinheit beiträgt.

Von Vorteil sind dabei Weiterbildungen des Verfahrens nach den Ansprüchen 11 bis 13, womit eine einfache Aufstellung und/oder Nachrüstung des örtlich aufgestellten, Energie zuführenden Modules möglich ist, ohne dabei größere Aufwendungen betreiben zu müssen und ist zudem eine Anpassung an unterschiedliche Anforderungen, wie beispielsweise an den Temperaturbereich, das Material des Antriebsorganes, den Aufstellbereich etc., möglich.

Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 14 und 15 ermöglichen durch gleichmäßige Temperierung und Regelung der Temperatur in bzw. an dem Antriebsorgan ein gleichmäßiges dynamisches Fahrverhalten während des Betriebes der Bewegungseinheit und im weiteren Sinne eine Schonung der mechanischen Konstruktion.

Gemäß den Ausführungen nach den Ansprüchen 16 bis 18 wird der Effekt der Umwandlung der elektrischen Leistung in Wärmeleistung, der beim Stromdurchgang durch einen ohmschen Widerstand auftritt, ausgenutzt, um das Antriebsorgan gleichmäßig zu temperieren.

Vorteilhaft sind weiters die Maßnahmen nach den Ansprüchen 19 bis 21, wodurch infolge der zumindest abschnittsweisen und zeitweisen Erfassung, beispielsweise der Temperatur des Antriebsorganes, Umgebungsbedingungen, Umfangsgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, etc., einer Meßgröße bzw. eines Istwertes für die Regelung der Mindesttemperatur des Antriebsorganes über eine Steuereinrichtung erfaßt und/oder ausgegeben wird. Dadurch ist eine Feinabstimmung speziell für in hochempfindlichen Bereichen eingesetzte Antriebseinheiten möglich. Insbesondere kann diese Meßgröße vor allem auch für die geregelte Einstellung, beispielsweise der Frequenz nach Vorgabe eines Regelalgorithmus herangezogen werden, sodaß ein in sich geschlossener Regelkreis geschaffen ist.

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Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die im Anspruch 22 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vorteil dabei ist, daß für die Temperierung des Antriebsorganes auf bereits bewährte Systeme in Hinblick auf das Antriebsorgan und das Modul zurückgegriffen werden kann, die nicht nur in ihrer Herstellung kostengünstig sind, sondern auch sich bereits bestens bewährt haben.

Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 23 bis 26 ermöglichen die Verwendung standardisierter, kostengünstiger und bereits ausreichend erprobter Module, wie Induktionsspule, Mikrowellengenerator, Heizvorrichtungen oder dgl., wodurch eine hohe Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere des Modules, erreicht wird. Ein weiterer Vorteil ist vor allem auch darin zu sehen, daß die einzelnen Module bereits für sich optimiert sind und diese meistens bereits auch in ihren Abmessungen relativ klein bemessen sind und der Platzbedarf für die Unterbringung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung gering gehalten werden kann.

Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 27 bis 30 weisen den Vorteil auf, daß die zumeist ohnehin in den Antriebsorganen angeordneten Festigkeitsträger den für die Verlustleistung maßgeblichen ohmschen Widerstand bilden und dadurch alle aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsorgane, die gleichermaßen auch zur Übertragung von hohen Antriebskräften geeignet sind, verwendet werden können.

Gemäß der Ausbildung nach Anspruch 31 wird durch die im Riemen angeordneten Festigkeitsträger ein elektromagnetisch leitfähiger Kern geschaffen, der für eine zusätzliche Erhöhung der Flußdichte und somit der induzierten Spannung bzw. des Stromes in der Schleife beiträgt.

Vorteilhaft ist auch die Verwendung von Aramid oder Stahl- oder Glasfasern als Festigkeitsträger, wie im Anspruch 32 beschrieben.

Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 33 und 34 ermöglichen durch einfache konstruktive Ausgestaltungen die für die Induzierung der Spannung bzw. des Stromes erforderliche Änderung des magnetischen Flusses, im ersteren Fall für die Anwendung von Wechselspannung und im weiteren Fall für die Anwendung von Gleichspannung. Durch die Variation der Überdeckung des Modules und des Antriebsorganes, kann die hiermit abhängige Flußdichte und der magnetische Fluß maßgeblich beeinflußt werden, sodaß eine optimale Abstimmung auf unterschiedliche Anwendungsfälle erfolgen kann.

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Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 35 ist das Modul unmittelbar in oder an der ohnehin aus sicherheitstechnischen Gründen erforderlichen Ummantelung vorgesehen und somit ist die Möglichkeit geschaffen, die Effizienz der Temperierung weiter anzuheben, da die die Änderung des magnetischen Flusses maßgebende Fläche auf ein Maximum ausgedehnt werden kann.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 36 wird erreicht, daß standardisierte, kostengünstige Induktionsspulen Anwendung finden.

Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 37 wird eine weitere zuverlässig wirkende Lösung zur Regelung der Temperatur in dem Antriebsorgan bzw. der Einhaltung einer vorbestimmbaren Mindesttemperatur auf einfache Art und Weise ermöglicht, da selbst durch das Vorsehen zumindest eines Kanales dennoch eine relativ einfache Herstellung des Antriebsorganes möglich ist und im Zusammenwirken mit dem Modul eine rasche Temperierung bzw. Einstellung der Mindesttemperatur, insbesondere Betriebstemperatur, des Antriebsorganes selbst bei schwierigsten Bedingungen möglich ist. Möglich sind dabei die Ausbildungen nach den Ansprüchen 38 bis 41, wodurch auf unterschiedliche Systeme, insbesondere endlose oder endliche Antriebsorgane, die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Ausbildung findet vor allem Anwendung bei aus dem Stand der Technik bekannten Flach- oder Keil- oder Zahnriemen unterschiedlichsten Aufbaues, wie diese in den Ansprüchen 42 und 43 beschrieben sind.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 44 ist eine unmittelbare Erfassung der im oder am Antriebsorgan eingestellten Temperatur über aus dem Stand der Technik bekannte kostengünstige und bewährte Systeme möglich, sodaß eine gegebenenfalls permanente Zustandsüberwachung des Antriebsorganes vorgenommen werden kann.

Schließlich ist auch die Ausbildung nach Anspruch 45 von Vorteil, da durch Vorgabe eines Regelalgorithmus und des eingehenden, über das Meßmittel festgestellten Istwertes der Temperatur und gegebenenfalls durch Vorgabe der Umgebungstemperatur, eine für diese Bedingungen optimierte vorbestimmbare Mindesttemperatur eingestellt oder vorgegeben und danach infolge des durch den Regelalgorithmus und den erfaßten Parametern vorgegebenen geschlossenen Regelkreises eine permanente Kontrolle des Istwertes der Temperatur durchgeführt werden kann. N2001/07800

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Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfmdungsgemäße Vorrichtung mit einer Bewegungseinheit und einem energieerzeugenden Modul in Seitenansicht und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 2 ein Antriebsorgan der Bewegungseinheit, geschnitten gemäß den Linien II-II in Fig. 1 und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 3 das energieerzeugende Modul, geschnitten gemäß den Linien III-III in Fig. 1 und in stark vereinfachter Darstellung;

Fig. 4 eine andere AusführungsVariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Be wegungseinheit und dem energieerzeugenden Modul in Draufsicht und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 5 eine andere Ausführungsvariante des Antriebsorganes und Modules, teilweise geschnitten und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Bewegungseinheit und dem energieerzeugenden Modul, in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 7 die erfmdungsgemäße Vorrichtung mit der Bewegungseinheit und eine weitere Ausführungsvariante des energieerzeugenden Modules in Seitenansicht und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 8 das Modul bzw. eine Riemenscheibe mit dem Antriebsorgan, geschnitten gemäß den Linien VIII-VIII in Fig. 7 und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 9 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Bewegungseinheit und einer anderen Ausführung des energieerzeugenden Modules mit einer beispielhaften Anordnung von mehreren Modulen, in Seitenansicht und in stark vereinfachter, schematischer Darstellung.

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Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

In den gemeinsam beschriebenen Fig. 1 bis 3 ist eine Bewegungseinheit 1 bzw. ein diese umfassendes Antriebsorgan 2 in unterschiedlichen Ansichten gezeigt. Wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, ist das Antriebsorgan 2 endlos ausgebildet und wird von zumindest einem Antriebselement 3 angetrieben und von zumindest einem Abtriebselement 4 umgelenkt. Das Antriebselement 3 bildet einen gegenüber dem Antriebsorgan 2 in seiner Lage ortsfest angeordneten Maschinenteil aus, gegenüber dem das Antriebsorgan 2 relativ verstellbar ist. Das Antriebs- und Abtriebselement 3,4 ist dabei jeweils durch eine auf einer treibenden und getriebenen Welle sitzenden Scheibe gebildet. Das über eine nicht weiters dargestellte Motoranordnung angetriebene Antriebselement 3 überträgt die Umgangskraft zwischen dem Antriebsorgan 2 und dem Antriebselement 3 durch Reib- und/oder Formschluß. Dem gemäß kann das Antriebsorgan 2 beispielsweise durch einen Flach- oder Keil- oder Zahnriemen unterschiedlichster Art gebildet werden. In dieser Ausführung ist das Antriebsorgan 2 durch den Flachriemen gebildet. Durch Beaufschlagen des Antriebsorganes 2 mit der Umfangskraft wird dieses entsprechend einer vorbestimmbaren, veränderbaren Drehrichtung, des nicht weiters dargestellten Antriebsmotors, in eine Vorschubbewegung beispielsweise in Richtung - gemäß Pfeil 5 - versetzt.

Der Aufbau entsprechender Antriebsorgane 2, wie Gurte, Riemen, Fördergurte etc. ist dem Fachmann geläufig und wird daher nur kurz erläutert. Gemäß Fig. 2 weist das Antriebsorgan 2 eine dem Antriebs- und Abtriebselement 3,4 zugewandte Laufschichte 6, eine zu diesen abgewandte Deckschichte 7 und eine zwischen diesen angeordnete Zugschichte 8 auf. In dem Antriebsorgan 2, bevorzugt im Bereich der Zugschichte 8, sind vorzugsweise Festigkeitsträger 9 angeordnet, die parallel zueinander und nebeneinander verlaufen und sich bevorzugt über die gesamte Länge des Antriebsorganes 2 erstrecken. Die Festigkeitsträger 9 können durch aus dem Stand der Technik bekannte Materialien, wie beispielsweise Polyester, Polyamid, Stahl- und Glasfasern oder

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Aramid, gebildet werden. Ist der Festigkeitsträger 9 durch Aramid und/oder Stahl- und/oder Glasfasern gebildet, so bildet der umlaufende Festigkeitsträger 9 eine elektrisch leitende Schleife 10 oder Leitung aus. Der Festigkeitsträger 9 kann beispielsweise in Form eines Stahlseiles mit mehreren Litzen ausgebildet werden. Die Lauf-, Deck- und Zugschichte 6,7, 8 können aus unterschiedlichen oder gleichen Materialien, wie diese hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt sind, gebildet werden. Gleiches gilt auch für die geometrische Form der Festigkeitsträger 9. So können diese beispielsweise eine Wendelung etc. aufweisen.

Speziell der Einsatz der das Antriebsorgan 2 aufweisenden Bewegungseinheit 1 bei tiefen Temperaturen, insbesondere im Tiefkühlbereich, beispielsweise 0 °C und -80 °C, oder bei tiefen Umgebungstemperaturen, beispielsweise zwischen 0 °C bis -40 °C, erfordern eine Regelung der Temperatur des Antriebsorganes 2, um eine ausreichende Dynamik der Bewegungseinheit 1 auch bei diesen tiefen Temperaturen zu ermöglichen. Dem gemäß wird in der Fig. 1 eine Vorrichtung 11 vorgeschlagen, die zumindest ein auf berührungslosem Wege Energie übertragendes bzw. zuführendes Modul 12, das in dieser Ausführung durch zumindest eine Induktionsvorrichtung, insbesondere Induktionsspule 13, gebildet ist, aufweist. Dieses Modul 12 ist zweckmäßig über eine Verbindungsleitung 14 zur Übertragung von Parametern, Daten, Signalen, Informationen mit einer Steuereinrichtung 15 verbunden. Im einfachsten Fall kann diese Verbindungsleitung 14 durch eine Zweidrahtleitung oder durch eine Busleitung gebildet werden. Derartige Steuereinrichtungen 15 zur Ansteuerung des Modules 12, insbesondere der Induktionsspule 13, sind dabei bereits von bekannter Art und wird daher hier nur durch einen kastenförmigen Körper symbolisiert. Die Steuereinrichtung 15 weist weiters Mittel zur Steuerung und Regelung sowie einen Regelalgorithmus auf. Das, oder wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, die Module 12 der Vorrichtung 11 sind gegenüber dem endlos umlaufenden Antriebsorgan 2 ortsfest angeordnet und erstrecken sich zumindest über einen Teil der Länge des Antriebsorganes 2. Die Module 12 können im Bereich des Leer- und/oder Lasttrum benachbart zur Lauf- und/oder Deckschichte 6; 7 und/oder in Richtung einer Dicke des Antriebsorganes 2 an geordnet werden. Das Antriebsorgan 2 wird gemäß der Ausführung in Fig. 3 an zwei Energiefelder 16 vorbeibewegt oder hindurchbewegt. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, nur ein Modul 12 bzw. eine Induktionsvorrichtung, insbesondere Induktionsspule 13, vorzusehen und das Antriebsorgan 2 durch ein Energiefeld 16 hindurchzuführen. Diese Ausführung ist jedoch nicht weiters dargestellt. Dabei ist das sich zumindest über einen Teil der Länge des Antriebsorganes 2 erstreckende Modul 12 im Querschnitt etwa U-förmig oder C-förmig ausgebildet und umgreift zumindest weitgehend das Antriebsorgan 2. __

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Zumindest die feststehende, mit Wechselstrom beaufschlagte Induktionsspule 13 ist als netzseitige Primärspule ausgebildet und induziert infolge des sich ändernden magnetischen Flusses, in zumindest einem aus elektrisch leitfähigem Material gebildeten, die Sekundärspule bildenden Festigkeitsträger 9 Strom bzw. Spannung. Natürlich können zur Verstärkung des Energiefeldes 16 bzw. zur Erhöhung des magnetischen Flusses unterschiedliche, aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen, wie das Anbringen von ferromagnetischen Materialien, beispielsweise eines Eisenkerns, ausgeführt werden. Ein Abstand bzw. Luftspalt zwischen dem Antriebsorgan 2 und Modul 12 soll so gering wie möglich gehalten werden.

Infolge der Relativbewegung des Antriebsorganes 2 zu dem Modul 12 und somit zu dem Energiefeld 16, insbesondere dem elektromagnetischen Feld, kann im wesentlichen über die gesamte Länge und den Querschnitt des Antriebsorganes 2 eine gleichmäßige, vorbestimmbare Mindesttemperatur eingestellt und gehalten werden. Als einzustellende Größen der primärseitigen, mit Wechselstrom beaufschlagten Induktionsspule 13 gilt vor allem die Frequenz und gegebenenfalls die Stromstärke. Das elektromagnetische Energiefeld 16 wird durch die im Mittel- oder Hochfrequenzbereich betriebene Induktionsspule 13 generiert, wobei der Frequenzbereich zwischen 1 kHz bis 150 kHz, beispielsweise 50 kHz, beträgt.

Durch zumindest bereichs- und zeitweises Beaufschlagen des Antriebsorganes 2 bzw. der elektrisch leitfähigen Festigkeitsträger 9 mit dem Energiefeld 16 erfolgt zumindest in einem Teilbereich des Antriebsorganes 2 eine durch die elektrische Verlustleistung hervorgerufene Erwärmung, insbesondere in Abhängigkeit von der Frequenz der primärseitigen Induktionsspule 13. Die Steuereinrichtung 15 ist derart ausgebildet, daß beispielsweise die Frequenz in Abhängigkeit der Umfangsgeschwindigkeit des Antriebsorganes 2 und/oder der dem Antriebsorgan ausgesetzten Temperatur und/oder eines über ein Meßmittel 17 festgestellten Istwertes der Temperatur eingestellt wird. Ein weiterer Parameter zur Festlegung der Frequenz kann durch die Luftfeuchtigkeit etc. gebildet werden. Zur Festlegung dieser einzelnen Parameter werden aus dem Stand der Technik bekannte Antriebsmotoren mit Inkrementalgeber und sonstige Sensoranordnungen, wie Temperaturfühler, Dehnungsmeßstreifen, Thermoelement, verwendet. Zur Festlegung des Istwertes der Temperatur des Antriebsorganes 2 werden in oder an diesem Meßmittel 17 vorgesehen. Alternativ dazu kann der Istwert der Temperatur auch auf berührungslosem Wege erfaßt werden.

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Die einzustellenden Betriebsfaktoren, wie beispielsweise die erforderliche Dynamik des Fahrverhaltens der Bewegungseinheit 1 und/oder die Mindesttemperatur bzw. Betriebstemperatur des Antriebsorganes 2 wird als optimierter Wert von der Steuereinrichtung 15 selbsttätig ermittelt und eingestellt oder als variabler Wert beispielsweise von einer Bedienperson eingestellt bzw. festgelegt. Für die selbsttätige Einstellung der Betriebsfaktoren unter Miteinbeziehungen weiterer Parameter, Umgebungstemperatur, Reibungszahl zwischen dem Antriebsorgan und zumindest dem Antriebselement 3, werden Regelungssysteme wie Fuzzy-Logic, Neuro-Fuzzy-Systeme etc. herangezogen. Die gegebenenfalls verstellbare Möglichkeit und Abstimmung der Mindesttemperatur auf einen bestimmten Anwendungszweck ermöglicht die erhebliche Verbesserung des dynamischen Verhaltens der Bewegungseinheit 1 und eine erhebliche Reduzierung des Verschleißverhaltens des Antriebsorganes 2. Vor allem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Temperaturschwankungen reagiert werden.

Es sei an dieser Stelle daraufhingewiesen, daß das Energiefeld 16 nicht nur wie bereits beschrieben mittels im wesentlicher induktiver Elemente erzeugt werden kann, sondern ist das Energiefeld 16 auch durch kapazitive Elemente, z.B. Kondensator, generierbar, wobei das Antriebsorgan 2 durch das aufgebaute elektrische Feld hindurchbewegt wird. Dieses erzeugte elektrische Feld wird zum Zuführen der Energie, um das Antriebsorgan 2 auf eine vorbestimmbare Temperatur einzustellen und/oder zu halten, verwendet.

Die Bewegungseinheit 1 bildet in diesem Ausführungsbeispiel eine Fördereinheit, wie einen lastaufnehmenden Stückgutförderer etc., oder eine Antriebseinheit zum Antrieb einer Anlage aus. Wird das geregelt temperierte Antriebsorgan 2 als Zahnriemen ausgebildet, so kann dieser auch als Meßriemen, beispielsweise für die Bestimmung des Verfahrweges eines Schlittens etc., verwendet werden.

In der Fig. 4 ist eine weitere AusführungsVariante der Bewegungseinheit 1 mit dem Antriebsorgan 2 gezeigt. Bei dieser Ausführung wird die Energie auf kontaktbehaftetem bzw. berührendem Wege zugeführt bzw. übertragen. Das Antriebsorgan 2, insbesondere ein Zahnriemen, ist endlich ausgebildet und erstreckt sich zwischen zwei voneinander distanziert angeordneten Lager- bzw. Haltevorrichtungen 18 und ist mit seinen gegenüberliegenden Endbereichen 19 mit diesen verbunden. Die Bewegungseinheit 1 bildet in diesem Ausführungsbeispiel eine Lineareinheit mit einem, zum Antriebsorgan 2 relativ verstellbar angeordneten Maschinenteil 20 aus, der über das in strichpunktierten Linien dargestellte Antriebselement 3 verstellbar bzw. verschiebbar ange- N2001/07800

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··♦ ordnet ist. Der Maschinenteil 20 ist über eine schematisch dargestellte Führungsvorrichtung 21 geführt und entlang von die Führungsvorrichtung 21 bildenden Führungsstangen 22 positioniert verschiebbar. Natürlich ist eine derartige Ausführung der Führungsvorrichtung 21 nur als Beispiel zu sehen und kann vielmehr jede aus dem Stand der Technik bekannte Führungsvorrichtung 21 eingesetzt werden.

Auf einer dem Maschinenteil 20 abgewandten Seite des Antriebsorganes 2 ist bevorzugt eine sich über zumindest einen Teil der Länge des Antriebsorganes 2 erstreckende Stützleiste 23 vorgesehen, die die von dem Antriebselement 3 übertragenen Umfangskräfte, in zum Antriebsorgan 2 schräger oder senkrechter Richtung aufnimmt. Der Maschinenteil 20 weist zumindest ein Modul 12 auf, das bevorzugt in kurzer Distanz zu dem Antriebsorgan 2 angeordnet sein kann und bevorzugt durch eine Induktionsspule 13 gebildet ist. Selbstverständlich kann der Maschinenteil 20 auch das Modul 12 bilden. Die primärseitige, mit Wechselstrom beaufschlagte Induktionsspule 13 des Maschinenteiles 20 induziert in der durch die Festigkeitsträger 9 gebildeten Schleife 10 Strom bzw. Spannung und beim Stromdurchgang durch den Festigkeitsträger 9 wird die elektrische Verlustleistung in Wärme umgewandelt. Zur Erhöhung des magnetischen Flusses kann beispielsweise ein Eisenkern zwischen der primärseitigen Induktionsspule 13 und der sekundärseitigen Schleife 10 vorgesehen werden. Dieser Kern kann durch einen Teilbereich des Maschinenteils 20 gebildet werden. Um die induktive Erwärmung zu verbessern, besteht natürlich auch die Möglichkeit, daß ein am Maschinenteil 20 angeordneter Eisenkern das Antriebsorgan 2 zumindest bereichsweise, bevorzugt allseitig umgreift, auf welchem an einer Seite die primärseitige Induktionsspule 13 und auf der gegenüberliegenden Seite die gegebenenfalls kurzgeschlossene Sekundärspule wenigstens mit einer Windung bzw. Schleife 10 angeordnet ist. Dadurch können nunmehr auch die eingangsseitigen Frequenzen, insbesondere Niedrigfrequenzen, der primärseitigen Induktionsspule 13 gering gehalten werden.

Eine andere nicht weiters dargestellte Ausführung der Festigkeitsträger 9 besteht darin, daß diese zumindest eine Wendelung aufweisen und durch das Anlegen einer Gleichspannung an Klemmkontakte, die Festigkeitsträger 9 im wesentlichen als Heizelement wirken und die vorbestimmbare Mindesttemperatur im still stehenden Antriebsorgan 2 eingestellt und/oder gehalten werden kann.

Eine weitere, gegebenenfalls für sich eigenständige Lösung bildende AusführungsVariante ist in der Fig. 5 dargestellt. Das im Querschnitt dargestellte Antriebsorgan 2 der Bewegungseinheit 1 N2001/07800

NACHGEREICHT -12- • · · · · ····· • · · · · · ··· • · ··*··· ·· · * * · I · · · · •· ··· * · ··· · weist eine oder mehrere Schichten, insbesondere die Laufschichte 6, Deckschichte 7 und Zugschichte 8 auf, wobei in der Zugschichte 8 gegebenenfalls die Festigkeitsträger 9 und zumindest ein Kanal 24 vorgesehen ist, der eine hochsiedende Flüssigkeit 25 führt. Dem Antriebsorgan 2 ist ein eine Wellenenergie, insbesondere Mikrowellenenergie, erzeugendes Modul 12 zugeordnet. Derartige Mikrowellengeneratoren sind bereits allgemeiner Stand der Technik. Gemäß der Erfindung wird die Regelung der Temperatur des Antriebsorganes 2 bzw. das Einstellen und Halten der vorbestimmbaren Mindesttemperatur dadurch erreicht, daß die hochsiedende Flüssigkeit 25 berührungslos mit Mikrowellenenergie beaufschlagt und diese selbst und das Antriebsorgan 2 zumindest in jenem Bereich, in welchem der Kanal 24 angeordnet ist, erwärmt wird. Zweckmäßig erstreckt sich der Kanal 24 über die gesamte Länge des Antriebsorganes 2. Dieses Antriebsorgan 2 kann wiederum endlos oder endlich ausgeführt werden. Weiters besteht die Möglichkeit, daß die Festigkeitsträger 9 eine Wendelung aufweisen und durch Anlegen einer Gleichspannung die Festigkeitsträger 9 im wesentlichen als Heizelement fungieren, wobei der wärmeübertragenden Flüssigkeit Energie geregelt zugeführt wird. Diese Maßnahme ermöglicht das gleichmäßige temperieren auch robuster Antriebsorgane 2. Sind dicke Querschnitte des Antriebsorganes 2 vorhanden, können in mehreren übereinander verlaufenden Ebenen Kanäle 24 angeordnet werden.

In der Fig. 6 ist eine andere Ausführungsvariante der Vorrichtung 11, insbesondere des Modules 12, stark vereinfacht und schematisch dargestellt. Die Bewegungseinheit 1 weist, wie bereits in den zuvor beschriebenen Fig. dargelegt, zumindest ein Antriebselement 3 und zumindest ein Abtriebselement 4 auf, über welche das endlos umlaufende Antriebsorgan 2 mit einer vorbestimmbaren Umfangsgeschwindigkeit und Vorschubbewegung bzw. Fortbewegungsrichtung - gemäß Pfeil 5 - angetrieben wird. In der vorliegenden Ausführung bildet das Antriebsorgan 2 beispielsweise ein lastaufnehmendes Förderelement, insbesondere einen Fördergurt, beispielsweise Stetigförderer, welches in Bereichen, in denen tiefe Umgebungstemperaturen vorherrschen, insbesondere in einem Tiefkühlbereich, eingesetzt wird. Natürlich kann das temperierbare Antriebsorgan 2, wie Gurt, Riemen oder dgl., auch als Meßriemen an einer die Bewegungseinheit 1 aufweisenden Anlage eingesetzt werden. Wie dargestellt, ist im Bereich des Leertrums zumindest ein wenigstens über einen Teil der Länge des Antriebsorganes 2 sich erstreckendes Modul 12 vorgesehen, über das die vorbestimmbare Mindesttemperatur des Antriebsorganes 2 durch Zuführen von Energie auf kontaktbehaftetem bzw. berührendem Wege gehalten wird. Das Modul 12 weist in diesem speziellen Anwendungsfall zumindest ein Mittel 27, beispielsweise mehrere Rollen 28, Schleifleisten oder dgl., auf, das in oder zwischen dem Antriebsorgan 2 und dem Mittel Wärme hervorrufende innere oder äußere Reibungsenergie erzeugt._

NACHGEREICHT N2001/07800 -13- «···· « Μ · ff • · * t * ff ff ff ff • · · ·*·< ff > ff · • · · I ff ff ff ff • · ··· Λ ff ffffff ff

Zweckmäßig sind in Längsrichtung und an den beiden voneinander abgewandten Lauf- und Deckschichten 6, 7 angreifende, voneinander distanzierte Rollen 28, insbesondere Reibrollen, angeordnet, die eine zumindest bereichsweise und maximal zulässige Verformung des Antriebsorganes 2 und einen Temperaturanstieg in Abhängigkeit der Umfangsgeschwindigkeit des Antriebsorganes 2 und der erzeugten Verformungsenergie bewirken. Die um eine Dicke in zur Längserstreckung des Antriebsorganes 2 voneinander distanzierten Rollen 28 sind zueinander verstellbar ausgebildet, sodaß bei einer Verringerung eines der Dicke des Antriebsorganes 2 entsprechenden Abstandes eine Erhöhung der Verformungsenergie bewirkt wird. Eine optimale Einstellung kann darin gefunden werden, daß der Abstand der übereinander angeordneten Rollen 28 nur geringfügig kleiner bemessen ist als die maximale Dicke des Antriebsorganes 2 und die Umfangsgeschwindigkeit auf ein Maximum erhöht wird. Natürlich können die Rollen 28 auch beheizt werden und die Wärmeenergie durch Berührung bzw. Wärmeübertragung auf das Antriebsorgan 2 übertragen werden. Zu diesem Zweck werden die Rollen 28 aus gut wärmeleitendem Material gefertigt. Zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Oberfläche des Mittels 27 kann anstatt der Rollen 28 jeweils an der Lauf- und Deckschichte 6,7 zumindest eine beheizte Schleifleiste vorgesehen werden. Die Temperatur des Antriebsorganes 2 kann wiederum be-riihrungslos oder über zumindest ein nicht weiter dargestelltes Meßmittel 17 erfaßt werden.

In den gemeinsam beschriebenen Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsvariante der der Bewegungseinheit 1 zugeordneten Vorrichtung 11 in stark vereinfachter, schematischer Darstellung gezeigt. Die Bewegungseinheit 1 weist, wie bereits oben ausführlich beschrieben, zumindest ein Antriebselement 3 und zumindest ein Abtriebselement 4 auf, über welche das Antriebsorgan 2 mit einer vorbestimmbaren Umfangsgeschwindigkeit und einer vorbestimmbaren Vorschubbewegung bzw. Fortbewegungsrichtung - gemäß Pfeil 5 - fortbewegt werden kann. In dieser Ausführungsvariante erfolgt die Regelung der Temperatur dadurch, daß die zuzuführende Energie auf kontaktbehaftetem bzw. berührtem Wege erfolgt. Es wird für diese Anwendung bevorzugt ein endlos umlaufender Keilriemen vorgeschlagen, der eine etwa trapezförmige bzw. keilförmige Querschnittsform aufweist und deren durch Riemenscheibelaufflächen 29 begrenzte Riemenlaufflächen 30 in Richtung einer Drehachse 31 geneigt aufeinander zulaufen. Das Antriebsorgan 2 weist weiters die die Laufschichte 6 überdeckende Deckschichte 7 auf, zwischen welchen die Zugschichte 8 mit den Festigkeitsträgern 9 angeordnet ist.

Die Festigkeitsträger 9 sind aus einem elektrisch leitfähigem Material gebildet. Zumindest einige der Festigkeitsträger 9 sind derart ausgebildet, daß diese im Bereich der Riemenlauffläche 30 N2001/07800 I nachgereicht 14 14 • * • · · * «· · * • · · ·

• · ·· t I « • · · • · · elektrische Kontakte 32 ausbilden, die zum Zuführen von elektrischer Energie mit zumindest durch einen Teilbereich der Riemenscheibelaufflächen 29 angeordnete Kontaktstellen 33 verbunden sind. Durch die Riemenvorspannung gegenüber der Riemenscheibe und durch die zumindest schleifende Verbindung zwischen den Kontakten 32 und Kontaktstellen 33, wird eine leitende Verbindung zur Regelung der Temperatur des Antriebsorganes 2 gebildet. Eine Oberfläche der riemenscheibenseitigen Kontaktstellen 33 verläuft parallel und ebenflächig zu der Riemenscheibelauffläche 29, um keine Beeinträchtigung der zu übertragenden Umfangskräfte zu bewirken. Natürlich kann die Riemenscheibe auch derartig ausgebildet werden, daß eine dem Antriebsorgan 2 zugewandte, eine Kemzone der Riemenscheibe umgebende Randzone aus leitfähigen und die Kemzone aus einem isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, beispielsweise Polyurethan, gebildet ist. Durch diesen mehrteiligen Aufbau der Riemenscheibe wird keine Übertragung von elektrischem Strom auf weitere Maschinenteile ausgelöst. Der konstruktive Aufbau, als auch die Verwendung unterschiedlicher Materialien für die Riemenscheibe sind bereits allgemeiner Stand der Technik.

Um eine sichere Kontaktierung zwischen den riemenseitigen Kontakten 32 und den riemenscheibenseitigen Kontaktstellen 33 zu ermöglichen, besteht auch die Möglichkeit, die Kontaktstellen 33 als federelastische Elemente auszubilden, die im gelösten Zustand des Antriebsorganes 2 die Riemenscheibelaufflächen 29 überragen und erst durch die wählbare Vorspannung des Antriebsorganes 2 gegenüber der Riemenscheibe, die Kontaktstellen 33 von den Kontakten 32 entgegen ihrer Vorspannung gedrückt werden und die planare Oberfläche damit wieder hergestellt ist. Dabei wird über das das erste Modul 12 bildende Antriebselement 3 das positive und über das das Abtriebselement 4 bildende weitere Modul 12 das negative Potential angelegt.

Das das Modul 12 bildende Antriebs- und/oder Abtriebselement 3,4 kann natürlich auch die in den Fig. 1 bis 5 beschriebene berührungslose Energiezuführung zur Regelung der Temperatur ermöglichen, zudem in oder an der Riemenscheibe eine oder mehrere, nicht weiters dargestellten, Induktionsspulen 13 oder der Mikrowellengenerator 26 vorgesehen ist und in den Festigkeitsträgern 29 bzw. in der durch diese gebildete Schleife 10 Strom bzw. Spannung induziert.

In der Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsvariante der Bewegungseinheit 1 und der dieser zugeordneten Vorrichtung 11 in stark vereinfachter, schematischer Darstellung gezeigt. Die Vorrichtung 11 weist beispielsweise zwei voneinander getrennt aufgestellte Module 12 auf, wobei eines der Module 12 durch eine Induktionsspule 13, deren Wirkungsweise im Zusammenwirken

NACHGEREICHT N2001/07800 -15- mit den im Antriebsorgan 2 angeordneten Festigkeitsträgern 9 bereits oben ausführlich beschrieben worden ist, und das weitere Modul 12 durch ein berührungslos wirkendes Wärmeelement gebildet ist. Letzteres Modul 12 kann beispielsweise durch das Wärme abstrahlende Modul 12, insbesondere einen Antrieb 34, Wärmetauscher oder dgl., gebildet werden, wobei im Falle des Antriebes 34 die Verlustleistung zur zumindest bereichsweisen Regelung einer Temperatur bzw. zum Halten einer vorbestimmbaren Mindesttemperatur des Antriebsorganes 2 verwendet wird. Durch die abstrahlende Wärmeenergie wird ein das Antriebsorgan 2 zumindest bereichsweise beaufschlagender Wärmefluß 35 erzeugt, sodaß auch in diesem Anwendungsbeispiel das Zuführen der Energie auf berührungslosem Wege erfolgt.

Es sei an dieser Stelle darauf verwiesen, daß natürlich auch das Modul 12 gegenüber dem Antriebsorgan 2 relativ verstellbar angeordnet sein kann, sodaß vor allem auch während des Stillstandes des Antriebsorganes 2, beispielsweise während einer Verweilzeit einer Bewegungseinheit 1 in einer Warteposition, dieses zumindest auf eine gegenüber der Mindesttemperatur gerin-ere Vorlauftemperatur erwärmt und während des Fährbetriebes innerhalb eines vorbestimmbaren, begrenzten Zeitintervalles durch Erhöhung der dem Antriebsorgan 2 zugeführten Energie bzw. Leistung und/oder mittels Zuschalten zumindest eines weiteren Modules 12 die über das Meßmittel 17 feststellbare Mindesttemperatur eingestellt und darauffolgend der Istwert der aktuellen Temperatur des Antriebsorganes 2 zumindest bereichs- und zeitweise erfaßt und mit einem vorgegebenen Sollwert der Mindesttemperatur verglichen wird und bei Feststellen einer Abweichung des gemessenen Istwertes von dem vorgebbaren Sollwert bzw. bei einer Abweichung des Istwertes der Mindesttemperatur von zumindest einem vorgegebenen Grenzwert der Mindesttemperatur, durch entsprechendes Beaufschlagen zumindest einer der Module 12 mit deren maßgeblichen Parametern, wie Frequenz, Stromstärke, Leistung etc., der Istwert der Temperatur an dem Sollwert der Mindesttemperatur angepaßt wird. Durch den geschlossenen Regelkreis und der zumindest zeitweisen Erfassung der Istwerte kann in allen Betriebszuständen und unter Berücksichtigung der Umgebungseinflüsse, wie Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit etc., eine optimale Einstellung und vor allem das Beibehalten der optimal eingestellten Mindesttemperatur ermöglicht werden.

Wie in der Fig. 2 nachträglich eingetragen, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch möglich, in dem Antriebsorgan 2 zumindest eine elektrisch leitfähige Folie 36, die die Schleife 10 bildet, zur Übertragung der induzierten Spannung bzw. des induzierten Stromes vorzusehen. Die Schleife 10 ist aus der elektrisch leitfähigen Folie 36 endlos oder endlich gefertigt und weist

NACHGEREICHT N2001/07800 -16- « i eine gegenüber der Dicke des Antriebsorganes 2 geringe Stärke auf, sodaß auch das erfindungsgemäße Verfahren bei Antriebsorganen 2 geringer Dicken angewandt werden kann. Bei der Verwendung von handelsüblichen Aluminiumfolien ist es beispielsweise möglich, Schleifen 10 zu fertigen, die eine Dicke aufweisen, die zwischen 2 pm und 30 pm liegt. Alternativ kann die Schleife 10 auch aus einer elektrisch leitfähigen Folie 36 aus Kupfer gefertigt werden, deren Dicke zwischen 100 pm und 200 pm liegt. Schließlich ist es aber auch möglich, die Schleife 10 aus einer elektrisch leitfähigen Folie 36 aus einer Stahllegierung bzw. Federstahl zu fertigen. Die durch die Folie 36 gebildete Schleife 10 ist bevorzugt flächig ausgebildet und erstreckt sich zumindest über einen Teil der Länge und Breite des Antriebsorganes 2. Natürlich kann die Folie 36 auch die Festigkeitsträger 9 bilden, sodaß die weiteren Festigkeitsträger 9 entfallen können. Die Folie 36 kann ebenfalls auch aus einer metallisch beschichteten Kunststoffolie gefertigt werden, wobei die metallische Beschichtung auf die Kunststoffolie aufgedruckt oder aufgedampft wird.

Abschließend sei nochmals erwähnt, daß der Aufbau und die Art und Wirkungsweise der Bewegungseinheiten 1 mit deren Antriebsorganen 2 nur beispielhaften Charakter haben. So kann das Antriebsorgan 2 beispielsweise auch ohne Festigkeitsträger 9 ausgebildet werden. Gleiches gilt auch für die Ausführung und Anordnung der Module 12. Das oder die Module 12 kann bzw. können an jeder beliebigen Stelle, wie seitlich und/oder ober- und/oder unterhalb zum Antriebsorgan 2 angeordnet werden.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Aufbaus der Bewegungseinheit und Vorrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1,2, 3; 4; 5; 6; 7, 8; 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

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Bezugszeichenaufstellung 1 Bewegungseinheit 36 Folie 2 Antriebsorgan 3 Antriebselement 4 Abtriebselement 5 Pfeil 6 Laufschichte 7 Deckschichte 8 Zugschichte 9 Festigkeitsträger 10 Schleife 11 Vorrichtung 12 Modul 13 Induktionsspule 14 Verbindungsleitung 15 S teuereinri chtung 16 Energiefeld 17 Meßmittel 18 Lage-bzw. Haltevorrichtung 19 Endbereich 20 Maschinenteil 21 Führungsvorrichtung 22 Führungsstange 23 Stützleiste 24 Kanal 25 Flüssigkeit 26 Mikrowellengenerator 27 Mittel 28 Rolle 29 Riemenscheibelauffläche 30 Riemenlauffläche 31 Drehachse 32 Kontakt 33 Kontaktstelle 34 Antrieb 35 Wärmefluß

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Claims

-1 - * · * ···· I • · · * » • · · · * ♦ · Patentansprüche 1. Verfahren zur Regelung einer Temperatur eines, insbesondere im Tiefkühlbereich einsetzbaren Antriebsorganes, wie Gurt, Riemen oder dgl., bei dem zumindest während einer Relativbewegung zwischen dem Antriebsorgan und einem Maschinenteil das Antriebsorgan zumindest in einem Teilbereich erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan auf eine vorbestimmbare Mindesttemperatur eingestellt bzw. einer vorbestimmbaren Mindesttemperatur gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer in oder an dem Antriebsorgan angeordneten, elektrisch leitfähigen Schleife Energie zum Halten der Mindesttemperatur zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindesttemperatur des Antriebsorganes durch zuführen von Energie auf berührungslosem oder kontaktbehaftetem bzw. berührendem Wege gehalten wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindesttemperatur des Antriebsorganes durch zuführen der Energie von einem Wärmeenergie abstrahlenden Modul, insbesondere eines Antriebes, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers gehalten wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindesttemperatur des Antriebsorganes durch^uführen der Verlustenergie des Moduls gehalten wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindesttemperatur des Antriebsorganes durch in oder an dem Antriebs- NACHGEREICHT N2001/07800 -2- Μ«· *«« organ hervorrufende Reibungsenergie wirkende Mittel, beispielsweise Reibrollen, Schleifleisten, gehalten wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Antriebsorgan eine hochsiedende Flüssigkeit durchgeführt und die Mindesttemperatur des Antriebsorganes durch zuführen von Wellenergie des Moduls eingestellt bzw. gehalten wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stillstehende Antriebsorgan auf eine vorbestimmbare Temperatur erwärmt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan einer Bewegungseinheit während seines Stillstandes zumindest bereichsweise vorgewärmt und während seines Betriebes auf eine vorbestimmbare Mindesttemperatur eingestellt, worauf diese eingestellte Mindesttemperatur gehalten wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Regelalgorithmus zur Einstellung der Mindesttemperatur verwendet wird um die Mindesttemperatur des Antriebsorganes zumindest annähernd konstant zu halten.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan an wenigstens einem oder durch wenigstens ein Energiefeld vorbeibewegt bzw. hindurchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiefeld ein mechanisches oder magnetisches oder elektrisches oder elektromagnetisches Feld ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Feld ein bevorzugt mittel- oder hochfrequentes Wechselfeld ist. NACHGEREICHT N2001/07800 -3-
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan durch zumindest bereichsweises und zeitweises Beaufschlagen desselben mit wenigstens einem Energiefeld oder Energie über einen Großteil, bevorzugt über seine gesamte Länge auf der Mindesttemperatur gehalten wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antriebsorgan Energie zuführende Modul nach Aufforderung der Steuereinrichtung aktiviert oder ausgeschaltet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiefeld einen Wirbelstrom bzw. eine Spannung in der Schleife induziert und während des Stromdurchganges durch die Schleife Wärmeleistung erzeugt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie während des Stromdurchganges durch die Schleife Wärmeleistung erzeugt.
18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife unmittelbar mit der Energie oder durch das außerhalb der Schleife und mit dieser wirkungsverbundenem Energiefeld beaufschlagt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zeit- und/ oder abschnittsweise der Istwert der Temperatur des Antriebsorganes bestimmt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert der Temperatur des Antriebsorganes oder die induzierte Spannung oder der induzierte Strom über ein Meßmittel erfaßt und an eine Steuereinrichtung übertragen wird und daß bei einer Abweichung des Istwertes der Mindesttemperatur von zumindest einem vorgegebenen Grenzwert der Mindesttemperatur die Steuereinrichtung ein Signal zur Weiterverarbeitung oder Ausgabe in oder an der Steuereinrichtung regeneriert. NACHGEREICHT N2001/07800 -4- • · • · ·
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert der Mindesttemperatur von einer Bedienperson oder durch einen Regelalgorithmus vorgegeben wird und daß dem Antriebsorgan die Energie von dem Modul geregelt zugeführt wird.
22. Vorrichtung zur Regelung einer Temperatur eines, insbesondere im Tiefkühlbereich einsetzbaren Antriebsorganes, wie Gurt, Riemen oder dgl., wobei das Antriebsorgan und ein Maschinenteil relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind und dem Antriebsorgan zumindest ein Energie erzeugendes Modul zum zumindest bereichsweisen Erwärmen des Antriebsorganes zugeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (12) sich wenigstens über einen Teil einer Länge des Antriebsorganes (2) erstreckt und daß zumindest ein Meßmittel (17) mit dem Antriebsorgan (2) wirkungsverbunden ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (12) durch zumindest eine Induktionsspule (13) oder zumindest einem Mikrowellengenerator (26) zur Erzeugung eines mit dem Antriebsorgan (2) wirkungsverbundenen Energiefeldes (16) bzw. Wärmefluß (35) gebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (12) durch eine Heizvorrichtung, wie Heizwendel, oder ein Wärmeabstrahlelement, wie Wärmetauscher, Gebläse, zur Erzeugung eines mit dem Antriebsorgan (2) wirkungsverbundenen, thermischen Energiefeldes gebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (12) am oder im Maschinenteil (20) angeordnet oder durch diesen ausgebildet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (2) wenigstens eine Schleife (10) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist. NACHGEREICHT N2001/07800 -5-
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife (12) durch wenigstens einen, sich über die Länge des Antriebsorganes (2) erstreckenden Festigkeitsträger (9) gebildet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife (10) durch wenigstens eine, sich über die Länge und zumindest über einen Teil einer Breite des Antriebsorganes (2) erstreckende elektrisch leitfähige Folie (36), insbesondere Kupferfolie, eine Folie (36) aus Stahllegierung oder Federstahl, gebildet ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (2) die Festigkeitsträger (9) und/oder die Folie (36) aufweist, wobei die Festigkeitsträger (9) und/oder die Folie (36) durch elektrisch leitendes Material gebildet sind bzw. ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife (10) eine Wendelung aufweist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Festigkeitsträger (9) einen ferromagnetischen Kern, insbesondere Eisenkern, bildet.
32. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Festigkeitsträger (9) durch Aramid oder Stahl- und Glasfaser gebildet ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul (12) außerhalb des Antriebsorganes (2) ortsfest oder in zu dem Antriebsorgan (2) zur Schleife (12) paralleler oder querender Richtung verstellbar angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das, das Antriebsorgan (2) zumindest weitgehend umgreifende Modul (12) durch eine bevorzugt senkrecht auf eine Fortbewegungsrichtung (5) des Antriebsorganes (2) angeordnete primäre Induktionsspule (13) gebildet ist und die mit der Induktionsspule (13) wirkungsverbundene Schleife (10) eine Sekundärspule bildet. NACHGEREICHT N200I/07800 -6- f ·«
35. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß an, in oder innerhalb einer das Antriebsorgan (2) gehäuseartig umgebenden Ummantelung zumindest ein Modul (12) zur Erzeugung des Energiefeldes angeordnet ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenz und/ oder Stromstärke der zweckmäßig mit Wechselstrom zu beaufschlagenden Induktionsspule (13) in Abhängigkeit von einer einzustellenden Mindesttemperatur, insbesondere Betriebstemperatur, des Antriebsorganes (2) eingestellt wird.
37. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (2) zumindest einen sich bevorzugt über die Länge und über einen Teil der Breite desselben sich erstreckenden, eine hochsiedende Flüssigkeit (25) aufnehmenden Kanal (24) aufweist und die wärmeübertragende, hochsiedende Flüssigkeit (25) über das Wellenenergie erzeugende Modul (12) beaufschlagbar ist.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungseinheit (1) das Antriebsorgan (2) aufweist und das Antriebsorgan (2) endlos oder endlich ausgebildet ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinheit (1) zumindest ein, das endlose Antriebsorgan (2) umlenkende und zumindest zum Teil aus elektrisch leitfähigen Material gebildetes Antriebs- und Abtriebselement (3,4) insbesondere Scheiben, aufweist, wovon an eine der Scheiben ein positives und an der weiteren Scheibe ein negatives Potential angelegt wird und daß an dem Antriebsorgan (2) elektrische Kontakte (32) zur kontaktbehafteten Überleitung der bevorzugt elektrischen Energie zwischen den Scheiben und der Schleife (10) vorgesehen sind.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Antriebsorgan (2) zugewandte, eine Kernzone der Scheibe umgebende Randzone aus elektrisch leitfähigen und die Kernzone aus einem isolierendem Material, insbesondere Kunststoff, gebildet ist. NACHGEREICHT N200I/07800 -7- • · · · -7- • · · · t • · «
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschlossene Schleife (10) des bevorzugt endlichen, stillstehenden Antriebsorganes (2) über elektrische Kontakte, insbesondere Klemmkontakte, mit einer stromerzeugenden Energiequelle, insbesondere Gleichstromquelle, leitungsverbunden und strombeaufschlagt ist.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan durch einen Flach- oder Keil- oder Zahnriemen gebildet ist.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (2) eine Laufschichte (6), Deckschichte (7) und zumindest eine zwischen diesen angeordnete Zugschichte (8) aufweist und daß in der Zugschichte (8) wenigstens eine Schleife (10) und/oder Folie (36) aus elektrisch leitfähigen Material angeordnet ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß im oder unmittelbar am Antriebsorgan (2) wenigstens ein die Temperatur des Antriebsorganes (2) erfassendes Meßmittel (17), insbesondere ein Dehnungsmeßstreifen, Thermoelement, angeordnet ist.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßmittel (17) mit der Steuereinrichtung (15) verbunden ist und daß die Steuereinrichtung (15) einen Regelalgorithmus zumindest zur Regelung der Temperatur und/oder der Umfangs- bzw. Vorschubgeschwindigkeit des Antriebsorganes (2) aufweist.

(Dr. Secklehner) TGW Transportgeräte Gesellschaft m.b.H. & Co. KG. iurch NACHGEREICHT N2001/07800