Antriehshaltevorrichtung zum Halten und Drehen eines zylindrischen Werkstückes um seine Achse hie Erfindung bezieht sich auf eine An- triehshaltevorrichtung zum Halten und Dre hen eines zylindrischen Werkstückes um seine Achs.
Ein allgemeines Problem bei der Bearbei tung grosser zylindrischer W erkstüeke, z. B. beim Schweissen um oder entlang dem Um fang einer Trommel oder eines Zylinders, liegt in ihrem Halten. Wesentlich ist, dass die Haltevorrichtung eine Drehung des zylindri schen Werkstückes ermöglicht, um es in die gewünschte Bearbeitungslage zu bringen.
Die Wände grosser zylindrischer Werk stücke sind im Verhältnis zu ihrer Länge und Umfang relativ dünn, so dass sie leicht durch einen an einer Stelle derselben. ausgeübten Druck eingebeult. werden können. Dieser Um stand muss infolgedessen bei der Bereitstel lung einer geeigneten undd passenden Halte vorrichtunr beachtet werden. Eine gewöhn liche Vorrichtung zum Halten solcher zylin drischer N#lerkstüeke besteht in einem Paar in Abstand stehender, paralleler Horizontal wellen oder drehbarer Rollen. In vielen Fäl len ist eine solche Vorrichtung unzureichend, so dass das Werkstück eingebeult oder ver bogen wird.
Infolgedessen wird gewöhnlich in vielen Fällen ein besonderer Verstärkungsring zu- sätzlieh am zylindrischen Werkstüek befe stigt. Nachdem das Werkstück in der gewöhn lichen, oben erwähnten Vorrichtung fertig bearbeitet ist, wird der Verstärkungsring ent fernt.. Dieser Vorgang ist mit Zeitverlust, An strengung und Materialaufwand. verbunden.
Die erfindungsgemässe Antriebsha-Itevor- riehtung ist gekennzeichnet durch ein Paar ausgerichteter, in Abstand stehender An triebskettenräder, durch eine endlose Kette, welche die beiden Antriebskettenräder iun- greift, und durch Mittel zur Einstellung, des Abstands der Antriebskettenräder.
Nachstdehend wird an Hand der Zeich nung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine allgemeine perspektivische An sieht einer Antriebshaltevorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt, nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie -1-1 der Fig. 2,
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3, Fig. 6 ein Schaltbild der elektrischen Steuerung für die Antriebshaltevorrichtung. In den einzelnen Figuren der Zeichnung bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist mit 10 eine Trommel bezeichnet, welche nahe an jedem ihrer beiden Enden in einer Haltevorrichtung gehalten wird.
Die Haltevorrichtungen sind mit 11 und 12 bezeichnet und liegen in Aehs- richtung der Trommel 10 im Abstand. vonein ander. Die Haltevorrichtung 11 ist. als An- triebshaltevorriehtung, die Haltevorrichtung 12 als Leerlaufhaltevorriehtung ausgebildet.
In der gezeigten Ausführung enthält. die Antriebshaltevorrichtung- 11 Antriebs- und Bremsmittel, welche so zusammenarbeiten, dass sie der Trommel 10 eine gesteuerte Dreh bewegung erteilen oder sie hegen Drehung in einer gewünschten Winkellage halten.. Die Leerlaufhaltevorriehtung 12 unterscheidet sieh von der Antriebshaltievorrichtung 11 lediglich dadurch, dass sie keine Mittel für den Antrieb der Kettenräder besitzt. Infolge dessen genügt eine eingehende Erläuterung der Antriebshaltevorrichtung 11.
Es können mehr als eine Antriebshaltevorrichtung im Falle von langen Trommeln benutzt. werden, z. B. deren zwei.
Die Antriebsha.lt:evorrichtung 11 ist in: einzelnen in den Fig. 2 bis 5 gezeigt. Sie weist ein Paar Antriebskettenrä,der 13 und. 14 auf. Das Kettenrad 13 und sein Antriebsmechanis mus ist: im einzelnen in der Fig. 4 gezeigt, während das Kettenrad 14 und sein Antriebs mechanismus in der Fig. 3 gezeigt ist. Die Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Antrieb und die Steuerung des Kettenrades 14. Der Antrieb des Kettenrades 13 ist dem des Ket tenrades 14 gleich.
Das Kettenrad 14 und sein Antrieb ist: zudem für eine Verstellung in Richtung zum Kettenrad 13 und von ihm weg beweglich gelagert, während das Kettenrad 13 nicht einstellbar, also fest. gelagert ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 hat das Kettenrad 14 eine Antriebswelle 18, zi elehe in einem Lagerpaar 19 und' 20 gelagert ist. Das Lager 19 bzw. 20 ist, mittels Schrau ben auf dem I-Träger 21 bzw. 22 befestigt. Jeder Träger 21 bzw. 22 ruht. auf einem U-förmigen Grundträger 23 bzw. 24 und ist mit diesem, wie weiter hinten näher erläu tert, verbunden. Die 1-Träger 21 und 22 sind in fester, paralleler Abstandslage durch Ver- ankerlingsstangen 25 gehalten.
Der obere Flansch jeder dieser Träger ist über ihre ganze Länge, ausser unter den Lagern 19, 20, weggeschnitten. Die I-Träger 21 und 22 er scheinen daher in Fig. 2 als I-Eisen und in Fig. 1 als umgekehrte T-Eisen. Die WTräger 23 und 24 sind ebenfalls in fester, paralleler Abstandlage durch die 27 und 28 gehalten (Fig. 1), welche daran z. B. an- geschweisst. sein können.
Das Gehäuse 30 für die Zahnräder des Antriebsmechanismus ist an dIem I-Trä.ger 21 befestigt. Die Antriebs- welle 18 ragt mit einem Ende in das Ge häuse. 30 hinein. Dort ist an diesem Wellen ende ein Zahnrad 31. befestigt. Dieses kämmt mit einem Ritzel 32, welches auf eine Welle 33 verkeilt ist. Das Schneckenrad 35 weit eine Hülse 37 auf, in welcher sich die Welle 33 frei drehen kann.
Zudem trägt die Nabe ,]es Schneckenrades 35 ein Rollenlager 36, mittels welchem das genannte Rad und somit auch die Welle 33 in der linken Wand des Gehäuses 30 gelagert ist, während die Welle 33 auch in der rechten Wand des Gehäuses 30 im Gleitlager 38 ,gelagert ist.
In der Fig. 2 bezeichnet 40 eine Kupp lung, die eine gewöhnliche Trockenscheiben- kupplung, wie sie in Automobilen benutzt wird, sein kann. Die Welle 33 und die Hülse 37 ragen in das Kupplungsgehäuse hinein zum Antriebseingriff mit den in Fig. 2 nicht dar gestellten antreibenden und angetriebenen Elementen der Kupplung. Es wird angenom men, dass die Anordnung und die Konstruk tion solcher Kupplungen dein Fachmann be- kannt sind, so dass eine weitere Erläuterung nicht notwendig ist.
In Fig. 2 ist mit 41 das Kii.pplungsversehiebungsjoch bezeichnet, in welchem ein Steuerhebel 42 angreift. Der Steuerhebel 42 ist in einem Kugellager 43 gelagert, welches ein Stück mit einem am Ge häuse 30 befestigten, nicht näher bezeichne- ten Teil bildet.
Die Schnecke 50 für das Schneckenrad 35 ist auf der Antriebswelle 51 aufgekeilt. Diese ist in Lagern 52 und 53 im Gehäuse 30 gela gert, wobei sie, wie aus Fig. 3 ersichtlich, aus dem Gehäuse 30 herausragt, an welcher Stelle sie mit dem einen Ende eines Univer salgelenkes 55 verbunden ist., dessen anderes Ende in dem einen Ende eines Rohres 56 ein- geschoben ist.
Das Rohr 56 enthält .eine innen mit Rippen versehene Hülse 57; eine aussen mit Rippen versehene Welle 58 ist darin axial gleitbar angeordnet, wodurch eine Gleitver- bindung entsteht, indem die Rippen der Welle 58 in Nuten der Hülse 57 gleiten. Gemäss Fis. 3 und 4 ist das linke Ende der Welle ,58 mit einem Universalgelenk 59 verbunden, welches seinerseits mit einer Schneckenwelle 60 in Verbindung steht.
In Fig. 4 ist mit: 62 ein Gehäuse für den 4ntriebs- und Bremsmechanismus des Ketten- rades 13 bezeichnet. Das Gehäuse 62 ist gleich hie das Gehäuse 30 der Fis. 2 und 3 ausge bildet, ausgenommen, dass es zusätzlich ein Gleitlager 63 aufweisty in. welchem die An triebswelle 64 für das aus den Kettenrädern 65, 66 gebildete Kettentrieb gelagert ist.
Auf der Welle 64 befindet sich das Kettenrad 65; das dazugehörige Kettenrad 66 ist auf der S & neekenwelle 60 aufgekeilt. Eine Antriebs kette 67 verbindet die Kettenräder 65, 66. In Fig. 4 ist der Antriebsmechanismus für das Kettenrad 13 gleich dem für das Kettenrad 14 beschriebenen. Infolgedessen sind auch hier für die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
Eine Halteplatte 70 ist, gemäss Fig. 4 an dem U-Endträger 28, vorzugsweise auch an dem einen oder den beiden ULSeitenträgern 23 und 24 angeschweisst. An der Halteplatte 70 ist ein elektrischer Antriebsmotor 71 sowie der Kasten 72 für ein stufenloses Geschwin- digkeitsreduziergetriebe aAgesclhraubt. In Fig. 4 ist 64 die Abtriebswelle des genannten R.eduziergetriebes. Aus dem
Vorhergehenden ergibt sich, dass ein oder beide Kettenräder 13 und 14 vom Motor 71 angetrieben werden können, wenn seine dazugehörige Kupplung 40 betätigt wird.
Gemäss den Fig. 2 und 3 sucht eine einer seits am Gehäuse 30, anderseits am untern Ende des Kupplungsbetätigungshebels 42 an greifende Sehraubenfedier 75 den Hebel 42 im Gegenuhrzeigersinne gemäss Fig. 2 in eine Lage zu drehen, in der die Kupplung ausge rückt ist. In Fig. 2 ist der Hebel 42 in einer Lage gezeigt, in der die Kupplung 40 einge- rückt ist.
Dies wird erreicht durch einen Elektromagneten 77 (Fig. 3), dessen Anker 78 am untern Ende einer Kette 79 angreift, die über ein Umlenkkettenrad 80 läuft. Das Umlenkkettenrad, 80 ist auf einem Zapfen, der am Gehäuse 30 befestigt ist, drehbar ge lagert. Das andere Ende der Kette 79 ist mit dem obern Ende des Hebels 42 verbunden.
Die Erregung dies Elektromagneten 77 be wirkt ein Ziehender Kette 79 am obern Ende des Kupplungsbetätigungshebels 42, wodurch dieser gemäss Fig. 2 im Uhrzeigersinn gedreht und die Kupplung eingerückt wird, so dass eine Antriebsverbindung zwischen dem Schneckenrad 35 und dem Ritze]. 32 für den Antrieb des Kettenrades hergestellt wird.
Das Kettenrad 14 und sein Antrieb ein schliesslich der Kupplung 40 ist für eine ge meinsame Längseinstellbewegung entlang der U-Trägern 23 und 24 montiert.
Zu diesem Zweck weisen die untern Flansche der I-Trä- ger 21 und 22 auf ihrer Innenseite ange schweisste Führungsschienen 84 und 85 und auf ihrer Aussenseite annähernd U-förmige Lappen 86 und 87 auf, welch letztere an den Trägern 21 und 22 angesehraubt sind. und unter die obern Flansche der U'-Träger 23 und 24 fassen, um eine Aufwärtsbewegung des Kettenradantriebes zu verhindern.
Die Einstellbewegung wird'; durch in Fig. 3 gezeigte Mittel erreicht. Diese bestehen aus einer Tragkonsole 90, welche an den untern Seiten der Führungsschienen 84 und 85 angeschweisst ist. Eine Sehraube 91 ist in Gleitlager 93 und 94 an beiden Enden der Konsole 90 gelagert. Die Gleitlager 93, 94 sind, wie dargestellt, abgesetzt, um eine Axialbewegung der Schraube 91 relativ zur Konsole 90 mittels der Bünde 91a zu verhin dern.
Ein mit Innengewindie versehenes Stück 95 ist an einer Konsole 96 befestigt. Die Kon sole 96 ist an dem U'-Endträger 27 des untern Traggebildes angebracht.
Die Schraube 91 hat, einen Kopf 97 zum Fassen derselben mit einem Schraubenschlüs- sel oder einer Kurbel. Eine Drehung der Schraube 91 bewirkt, dass sie sieh längs des Feststehenden Stückes 95 bewegt und infolge- lessen die T-Träger 21 und 22 entlang den !T < -Trägern 23 und 24 verstellt.
Infolge der Anordnung des Universalgelenkes 55 in dem Rohr 56 macht. das Kettenrad 14 mit seinem -n.trieb diese Längsverstellung mit. Nur un- ;:efä.hr 10 cm Längsverstellung sind ausrei- ,hend, um die beschriebene Antriebshaltevor- eichtung für zylindrische. Trommeln mit Durchmessern zwischen etwa 1,5 und 3 m ,;erw enden zu können.
Die der Antriebshaltevorrichtung zuge hörige endlose Kette, auf welche sich das eine Ende der Trommel 10 abstützt, ist. in Fig. 5 im Querschnitt und in Fi,g. 3 in Ansicht dar gestellt. Die Kette besteht aus gewöhnlichen Gliedern 100 und Laschen 101, welche mit ersteren schwenkbar befestigt sind. Zwischen den Laschen 101 und dien Gliedern 100 sind Winkelstücke 102 auf letzteren schwenkbar gelagert.
Die obern Teile je zweier senkrecht zur Längsaehse des Kettenbandes gegenüber liegenden )Vinkelstückc 102 laufen ausein ander, derart, dass sie ein Paar in gleicher Ebene liegende Sitze für ein Gummikissen 103 bilden, welches an den genannten Sitzen gemäss Pig. 5 angeschraubt ist. Die Gummi kissen 103 sind von ausreichender Naehgie- bigkeit zur Vermeidung eines Einbeulens oder einer Beschädigung der Trommel 10.
Sie sorgen zudem für eine genügende Haftrei bung mit der Trommelwand, um die Trommel bei Bedarf während edier Bearbeitung heben zu können.
Gemäss zig. 2 ist zwischen den U-Trägern 23 und 24 beim Kettenrad 14 eine Platte<B>1.10</B> angeschweisst. Sie erstreckt sich ein Stück weit gegen das andere Kettenrad 13, um den untern Teil der Kette zu stützen. An der obern Fläche der Platten 110 ist vorzugsweise eine Schicht Zelttuch angebracht, :die mit Graphit zur Reibungsverminderung überzo gen ist.
Die Fig. 6 zeigt schematisch die elektrische Schaltung zum Antrieb des Motors 71 und die Elektromagnete zur Betätigung der Kupp lungen. Im vorliegenden Fall ist ein umkehr barer, dreiphasiger Wechselstrommotor vor- gesehen. Der Elektromagnet. für die Betäti gung der Kupplung 40 des Kettenrades 14 trägt das Bezugszeichen 77, wie bereits vor her erwähnt. Der Elektromagnet für die Be tätigung der Kupplung für das Kettenrad 1.3 ist mit. 112 bezeichnet.
Die Bezugszeiehen 113, 11-1 und 115 be- ; zeichnen die drei Leiter einer dreiphasigen Wechselstromduelle. Die Zuführung des elek trischen Stromes zu den Steuerungen und dem Elektromotor 71. erfolgt mit Hilfe eines & eh baren Trommelschalters, der Vorwärts- und Rückwärtsst.ellungen und eine Zwischennull- lage hat. Zum Zwecke der Darstellung und Erklärumg ist der rotierende.
Trommelschal ter schematiseh in der Weise dargestellt, dass er aus einer Schaltstange 120 zur Steuerung von zwei Gruppen von je vier Schaltern be steht. Die Schalter der einen Gruppe sind mit 121, 122, 123 und, 124 und die Sehalter der zweiten Gruppe mit 125, 126, 127 und 128 bezeichnet.
Befindet. sich die Sehaltstange 120 in der Zwisehennullage gemäss Fing. 6, so sind sämt- liche acht Schalter geöffnet. Wird die Schalt stange nach links bewegt, so werden die Schal ter 121 bis 124 geschlossen. Wird sie nach rechts bewegt, so werden die Schalter 125 bis 1.28 geschlossen.
Die drei Stromzuführungen zum Motor sind, mit 130, 131 und 132 Ibe- zeiehn.et. Wird die Schaltstange 120 nach links bewegt, so befindet sie sieh in ihrer Vorwärtsantriebsstellung, in welcher, wenn die Kupplung für das Kettenrad 13 einge- riickt; ist, das Kettenrad 13 gemäss Fig. 1 im Uhrzeigersinne angetrieben wird, um die Trommel 10 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen.
In dieser Lage der Schaltstange 120 ist der Leiter 113 des Stromnetzes mit dem Mo torleiter 132 über den Schalter 121 verbun den, der Leiter 114 des Stromnetzes mit dem Motorleiter<B>131</B> über den Schalter 123 und der Leiter 115 des Stromnetzes mit dem Mo torleiter 130 über den Schalter 122 verbunr den. Zu gleieher Zeit ist der Stromnetzleiter 114 mit der einen Seite des Elektromagneten 112 über den Schalter 124 verbunden.
Die andere Seite des Elektromagneten ist dauernd .nit dem Stromnetzleiter 115 über den Leiter 141 verbunden, so dass die Kupplung für das Kettenrad 13 eingerückt wird. In dieser Lage der Schaltstange 120 ist. die Kupplung für das Kettenrad 14 ausgelöst.
Wird die Schaltstange 120 von der in der Fig. 6 gezeichneten Lage nach rechts bewegt, so werden .die Schalter 125 bis 128 geschlos sen. Dann wird der Leiter 113 mit dem Mo torleiter 130 über den Schalter 126, der Leiter 114 mit. dem Motorleiter 131 über den Schal ter<B>127</B> und der Leiter 115 mit dem Motor leiter 132 über den Schalter 125 verbunden. Der Motor dreht jetzt in .die andere Drehrich tung. Zu gleicher Zeit wird der Elektromagnet 77 zum Einrücken. der Kupplung 40 des Kettenrades 14 über den Leiter 114 und den Schalter 128 erregt.
Die andere Seite des Elektromagneten 77 ist dauernd mit dem Stromnetzleiter 115 über den Leiter 141 ver- bunden. Das Kettenrad 14 gemäss Fig. 1 wird somit im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, um die Trommel 10 im Uhrzeigersinn zu drehen.
In der Fig. 6 haben die Elektromagnete 77 und 112 alternative Erregerkreise, so dass beide Elektromagnete gleichzeitig erregt wer den können, unabhängig von der Drehrieh- tung des Motors 71 und auch wenn der -.Motor bei der in der Fig. 6 gezeigten Lage der Schaltstange 120 nicht läuft.
Der Stromnetz leiter 114 hat zu diesem Zweck zusätzlich zur Verbindung mit den Sehaltern 123, 124, 127 und 128 eine Zweigleitung 135, die sich in die Leiter 136 und 137 aufteilt, deren Enden zur einen Seite eines von Hand betätigbaren Doppelpolumschalters 138 führen.
Die Klemmen an der andern Seite des Schalters 138 sind mit den Leitern 139 und 140 verbunden, welche zu der einen Seite der Elektromagnete 77 und 112. führen.
Wie be reits erwähnt, ist die andere Seite eines jeden Elektromagneten dauernd mit dem Strom netzleiter 115 durch einen Leiter 141 verbun den, unabhängig, ob sie durch die Sehalter 124 bis 128 oder durch den Schalter 138 er- regt werden.
Bei offenem Schalter 138 erge ben sich die im vorhergehenden beschriebe- nen Schaltungen. Sind beide Kupplungen durch Schliessen des Schalters 138 gleichzeitig eingerückt und befindet sich zugleich die Schaltstange 120 in ihrer Nullage, so dass der Motor 71 ausser Betrieb ist, dann dienen die Kupplungen als wirksame Sperrbremse infolge der umkehr baren Schneckentriebe, die zu den Kupplun gen führen.
Sind beide Kupplungen durch Schliessen des Schalters 138 gleichzeitig ein gerückt. und befindet sich die Schaltstange 120 in einer der beiden Seitenlagen, so dass der Motor 71 in einer der beiden Drehrich tungen läuft, dann werden beide Kettenräder in gleiche Drehrichtungen angetrieben, um eine besonders starke Drehkraft an der Trom mel 10 hervorzurufen. Sowohl die Bremsfunk tion als auch die Erzeugung einer besonders starken Drehkraft sind wichtig in den Fällen, wo das zylindrische Werkstück z.
B. einen schweren Überhang oder andere wesentliche, exzentrische Massen aufweist, welche eine un- erwünschte Drehung zu erzeugen oder der ge wünschten Drehung Widerstand zu leisten trachten.