DE102005050141A1

DE102005050141A1 - Förderer

Info

Publication number: DE102005050141A1
Application number: DE102005050141A
Authority: DE
Inventors: Ingolf Baum; Thomas Gilch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2007-04-26
Also published as: EP1940708A2; WO2007045565A2; WO2007045565A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Förderer (40), insbesondere Endlosförderer, insbesondere für eine in unterschiedlichen Raumrichtungen gekrümmte Förderstrecke (42) mit einer umlaufenden Gelenkkette (1), mittels derer eine Antriebskraft auf die Förderelemente (43) entlang der Förderstrecke (42) übertragen wird, welche Gelenkkette (1) Glieder (2) aufweist, die mittels Gelenken miteinander verbunden sind. Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Förderer zu entwickeln, der ein hohes Maß an Flexibilität bei der Streckenführung aufweist und neben beliebigen horizontalen Umleitungen auch wechselnde Steigungen ohne besonderen Verschleiß überwindet. Es wird vorgeschlagen, dass die Gelenke (3) als Kugelgelenke (4) ausgebildet sind. Entscheidende Vorteile der Erfindung liegen in der einerseits hohen Flexibilität bei der Gestaltung der Förderstrecke und dem niedrigen Verschleiß.

Description

Die Erfindung betrifft einen Förderer, insbesondere Endlosförderer, insbesondere für eine in unterschiedlichen Raumrichtungen gekrümmte Förderstrecke, mit Förderelementen, die mit Fördergut in Kontakt treten, mit einer umlaufenden Gelenkkette mittels derer eine Antriebskraft auf die Förderelemente entlang der Förderstrecke übertragen wird, welche Gelenkketten Glieder aufweist, die mit den benachbarten Gliedern jeweils mittels Gelenken miteinander verbunden sind.

Förderer der eingangs genannten Art finden insbesondere an Gepäcksortierbereichen und an Gepäckausgaben von Flughäfen häufigen Einsatz. Abhängig von der Gebäudearchitektur und der Größe der Anlage folgt die Förderstrecke verschlungenen Pfaden, so dass die Gelenkkette, welche die Antriebskraft überträgt, teilweise um Kurven mit engen Radien herum geführt werden muss und teilweise auch wechselnde Steigungen zu überwinden hat, so dass eine Gelenkigkeit der Gelenkkette in einer Ebene bisweilen nicht ausreichend ist. Aufgrund der teilweise hohen Gewichte des Fördergutes und der starken Umlenkungen der Förderstrecke ergeben sich an der Gelenkkette, dem Förderantrieb und den Führungen erhebliche Kräfte.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 629 566 A2 ist bereits ein Förderer obiger Bauweise bekannt, dessen Gliederkette jedoch eine für viele Anwendungen nur unzureichende räumliche Flexibilität aufweist. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 869 086 B1 ist bereits ein Förderer mit einer Gelenkkette der eingangs genannten Art bekannt, wobei die Gelenkkette Gelenke mit abwechselnd aufeinander folgenden jeweils senkrecht zueinander angeordneten Drehachsen aufweist. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass die effektive Gliedlänge – also der Abstand zwischen zwei Gelenken der Kette – gemäß dieser Anordnung mit Bezug auf eine bestimmte Krümmungsrichtung verdoppelt wird, weil beispielsweise bei einer Biegung der Gelenkkette in horizontaler Richtung nur jedes zweite Gelenk zu einer Auslenkung fähig ist und die dazwischen liegenden gleichsam steif bleiben. Demzufolge erhöht sich ungünstig die Eckigkeit der polygonalen Erstreckung des Kettenzuges in Kurvenbereichen. Hieraus ergeben sich auch sehr hohe Belastungen des Gelenks, welches gleichsam steif bleibt aufgrund der Ausrichtung seiner Drehachse parallel zur Krümmungsebene. Insgesamt kommt es zu einem höheren Verschleiß des Kettentriebs, da der stoßweise Vortrieb aufgrund der Polygonform in den Umlenkungen verhältnismäßig hohe Trumkräfte zur Folge hat.

Die Erfindung hat es sich ausgehend von den Problemen und Nachteilen des Standes der Technik zur Aufgabe gemacht, einen Förderer der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Streckenführung ein hohes Maß an Flexibilität aufweist, insbesondere neben beliebigen horizontalen Umleitungen auch wechselnde Steigungen überwunden werden können und gleichzeitig die Belastung der Kettenführungen und der Antriebe sowie der Kette selbst nicht ungebührlich erhöht wird.

Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Gelenke als Kugelgelenke ausgebildet sind.

Ein entscheidender Vorteil der Erfindung liegt in der einerseits hohen Flexibilität bei der Gestaltung der Förderstrecke und andererseits ist die erfindungsgemäße Kette auch in der Lage um enge Radien zu fördern, ohne übermäßig zu verschleißen. Die Vorteile der Erfindung kommen besonders zum Tragen, wenn die Förderstrecke Förderabschnitte umfasst, die eine zueinander schräge Förderrichtung aufweisen. Umlenkungen können hierbei nicht nur in einer Ebene erfolgen sondern auch räumliche Dimension haben.

Mechanisch ergibt sich insbesondere hinsichtlich der Momentenbelastung eine besonders günstige Lastverteilung, wenn die Glieder an ihrem jeweils einem Ende einen ersten Vorsprung aufweisen und an dem gegenüberliegenden zweiten Ende zwei gabelartig angeordnete zweite Vorsprünge, wobei die Vorsprünge jeweils mit einer Ausnehmung versehen sind und benachbart angeordnete Glieder so zueinander gestellt sind, dass der erste Vorsprung des einen Glieds zwischen den beiden zweiten Vorsprüngen des anderen Glieds angeordnet ist und ein Gelenkbolzen die Ausnehmungen der Vorsprünge durchsetzt. Das Kugelgelenk ist hierbei zweckmäßig in dem Bereich angeordnet, wo der Gelenkbolzen eine Ausnehmung einer der beiden zueinander benachbarten Glieder durchsetzt. Hierbei kann mit Vorteil ein erster Längsabschnitt des Gelenkbolzens die Ausnehmung des ersten Vorsprungs durchsetzen, so dass der Gelenkbolzen mittels des Kugelgelenks in der Ausnehmung des ersten Vorsprungs gelagert ist. Für eine ausreichende Bewegungsfreiheit um eine Drehachse senkrecht zu derjenigen Drehachse, die durch den Gelenkbolzen definiert ist, ist es sinnvoll, wenn die gabelartige Anordnung der zweiten Vorsprünge genügend Spiel zu dem zwischen dem zweiten Vorsprüngen angeordneten ersten Vorsprung aufweist.

Für eine leichte Montage kann das Kugelgelenk als Hülse ausgebildet sein und einen ersten Längsabschnitt des Gelenkbolzens umgeben. Das Kugelgelenk weist zweckmäßig eine konvexe Fläche auf, die gemeinsam mit einer korrespondierenden konkaven Fläche ein Gleitlager bildet. Insbesondere hierbei ist es sinnvoll, wenn die konvexe Fläche und die konkave Fläche die einander zugewendeten Flächen zweier ineinander angeordneter im Wesentlichen zylindrischer Hülsen oder Ringe sind.

Aufgrund des im Betrieb auftretenden Verschleißes an den Führungseinrichtungen und der Gelenkkette selbst, ist es sinnvoll, wenn die Gelenkkette hinsichtlich ihrer Länge mittels eines exzentrischen Gelenks an mindestens einem Gelenk verstellbar ist. Zweckmäßig weist jedes oder jedes zweite Gelenk diese Verstellmöglichkeit auf. Eine zweckmäßige Umsetzung der Exzentrizität zum Zweck der Längenverstellung sieht vor, dass die Umfangskontur des Gelenkbolzens in dem Bereich des ersten Längsabschnitts gegenüber denjenigen zweiter Längsabschnitte, welche die Ausnehmungen der zweiten Vorsprünge durchsetzen, in Querrichtung derart versetzt ist, dass eine Drehung des Gelenkbolzens um eine sich in Längsrichtung erstreckenden Mittelachse der zweiten Längsabschnitte eine Verlagerung des Drehpunktes des Kugelgelenkes in Querrichtung bewirkt. Hierbei ist es sinnvoll, wenn sich zumindest zwei verschiedene Positionen des Drehpunktes des Kugelgelenks beim Verdrehen des Gelenkbolzens in Förderrichtung ergeben, wobei eine in Längserstreckung des Glieds näher am Ende desselben ist als die andere. Die Differenz dieser beiden Positionen ergibt den zum Spannen der Gelenkkette zur Verfügung stehenden Verstellweg. In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass der Gelenkbolzen in den zweiten Bereichen drehbar an dem Glied gelagert ist und gegen Drehungen gesichert werden kann, wobei der Drehpunkt des Kugelgelenks einen bestimmten Abstand von der Drehachse der Drehung des Gelenkbolzens aufweist. Die Längenverstellung erfolgt in diesem Fall mittels einer Drehung des Gelenkbolzens, der in wenigstens zwei unterschiedlichen Winkelstellungen gesichert werden kann.

Eine zweckmäßige Möglichkeit der Verdrehsicherung des Gelenkbolzens in dem Bereich des zweiten Längsabschnitts kann mittels eines an dem Gelenkbolzen in dem Bereich des zweiten Längsabschnitts in axialer Richtung beweglichen Einstellelements gegeben sein, welches in einer ersten Axialposition durch Formschluss in der Ausnehmung des entsprechenden zweiten Vorsprung nicht drehbar ist und in einer zweiten Axialposition eine Drehung des Gelenkbolzens zulässt. Die händische Einstellung der Kettenlänge bzw. der Vorspannung kann sich vereinfachen, wenn das Einstellelement den Gelenkbolzen in der zweiten Ausnehmung zumindest teilweise umgibt und der Gelenkbolzen nicht drehbar in dem Einstellelement angeordnet ist, wobei das Einstellelement an dem Gelenkbolzen und in der Ausnehmung axial verschieblich ausgebildet ist. Hierbei kann das Einstellelement eine Griffmöglichkeit oder zumindest eine Schlüsselfläche aufweisen, so dass das exzentrische Element in die gewünschte Richtung gedreht werden kann. Das Einstellelement kann auch in der ersten Axialposition mittels eines elastischen Elements gehalten oder eines starren Sicherungselementes gesichert sein, so dass ein selbsttätiges Verstellen ausgeschlossen ist. Sinnvoll kann eine zugängliche Ausformung oder ein Griff an dem Einstellelement vorgesehen sein, welche Ausformung eine vorzugsweise händische Betätigung des Einstellelements zur Bewegung aus der ersten Axialposition in die zweite Axialposition ermöglicht und auf diese Weise ein Spannen der Kette ohne Werkzeug vorgenommen werden kann.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen ohne Einschränkung auf dieses Beispiel näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen perspektivische Zusammenstellung der Einzelteile eines Stückes einer erfindungsgemäßen Gelenkkette,
2 einen Längsschnitt durch drei Glieder, verbunden mittels zweier Gelenke in gekrümmter Anordnung,
3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gelenk,
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Förderers.
1 und 2 zeigen eine Gelenkkette 1 mit drei hintereinander angeordneten und mittels Gelenken 3 miteinander verbundenen Gliedern 2. Die Gelenke 3 sind räumlich beweglich und weisen hierzu Kugelgelenke 4 auf. Die Gelenkkette ist erfindungswesentlicher Teil eines Förderers, wie er beispielhaft in 4 dargestellt ist.
Die einzelnen Glieder 2 bestehen jeweils aus einem Grundkörper 5 und an diesem Grundkörper 5 vorgesehenen Vorsprüngen, einen ersten Vorsprung 6 an einem ersten Ende 7 und zwei gabelförmig angeordneten zweiten Vorsprüngen 8 an dem gegenüberliegenden zweiten Ende 14. Die benachbarten Glieder 2 sind derart zueinander angeordnet, dass jeweils der erste Vorsprung 6 zwischen den beiden zweiten Vorsprüngen 8 angeordnet ist. Die Vorsprünge 6, 8 weisen jeweils erste bzw. zweite Ausnehmungen 9 bzw. 10 auf. Durch die Ausnehmungen 9, 10 erstreckt sich eine Gelenkbolzen 11. Der Gelenkbolzen 11 weist einen ersten Längsabschnitt 13 auf, der sich durch die erste Ausnehmung 9 erstreckt, wobei dieser von dem Kugelgelenk 4 umgeben ist.
Das Kugelgelenk 4 umfasst eine innere Hülse 15 und eine äußere Hülse 16, welche innere Hülse 15 eine nach außen weisende konvexe Fläche aufweist und welche äußere Hülse mit einer der konvexen Fläche 17 zugewendeten konkaven Fläche 18 ein räumlich bewegliches Gleitlager 19 bildet. Zwischen dem ersten Vorsprung 6 und den beiden zweiten Vorsprüngen 8 ist jeweils ein ausreichender Abstand a vorgesehen, so dass sich eine Winkelbeweglichkeit von etwa α = 15° ergibt.
Im Bereich des Kugelgelenks 4 ist der Gelenkbolzen 11 mit einer runden Umfangskontur 20 versehen, die zu einer Drehachse 21 des Gelenkbolzens 11 exzentrisch ist. Dementsprechend befindet sich ein Drehpunkt 50 des Kugelgelenks 4 um einen Verstellabstand Δ versetzt in Querrichtung zu der Drehachse 21. Der Gelenkbolzen 11 ist in den zweiten Ausnehmungen 10 drehbar angeordnet und mittels eines Einstellelements 30 gegen Verdrehen gesichert. Das Einstellelement 30 an einem der beiden zweiten Ausnehmungen 10 ist ebenso wie eine Einsatzhülse 31 an der anderen der beiden zweiten Ausnehmungen 10 hülsenartig um den Gelenkbolzen 11 angeordnet. Der Gelenkbolzen 11 ist in dem Bereich des Einstellelements 30 abweichend von der sonstigen zylindrisch runden Umfangskontur mit einer die Rundung des Querschnitts unterbrechenden ebenen Passfläche versehen, so dass es zwischen dem Einstellelement 30 und dem Gelenkbolzen in diesem Bereich zu einem Formschluss kommt, der eine Relativdrehung zu dem Einstellelement 30 um die Drehachse 21 verhindert. Das Einstellelement 30 ist entlang der Drehachse 21 zu den Gelenkbolzen 11 axial verschieblich und in einer ersten Axialposition durch Formschluss in der zweiten Ausnehmung 10 gegen Verdrehen gesichert und in einer zweiten Axialposition in der zweiten Ausnehmung 10 drehbar, so dass sich der Gelenkbolzen 11 aufgrund des Formschlusses mitdreht und auf diese Weise die exzentrische Umfangskontur 20 des ersten Längsabschnitts 13 den Drehpunkt 50 des Kugelgelenks 4 verlagert, wobei sich die Länge der Gelenkkette 1 verändert. An dem aus dem Glied 2 herausragenden Ende des Einstellelements ist dieses mit einer Ausformung versehen, mit der sich die Anordnung händisch betätigen lässt. Das Einstellelement 30 ist in nicht dargestellter Weise mittels eines Sicherungselements in der ersten Axialposition festlegbar und kann nach Entfernen des Sicherungselements von dem Glied 2 angehoben werden, so dass in der zweiten Axialposition der Gelenkbolzen 11 mit dem Einstellelement 30 drehbar ist.
Der in 4 dargestellte Förderer 40 beschreibt mit der Förderstrecke 42 eine Acht, wobei in der Nähe des Kreuzungspunktes 41 wechselnde Steigungen überwunden werden. Die Förderelemente 43 sind flache flexible Kunststoffauflagen, auf welche Fördergut 44 abgelegt wird.

a: Abstand
Δ: Verstellabstand
1: Gelenkkette
2: Glied
3: Gelenk
4: Kugelgelenk
5: Grundkörper
6: erster Vorsprung
7: erstes Ende
8: zweiter Vorsprung
9: erste Ausnehmung
10: zweite Ausnehmung
11: Gelenkbolzen
13: erster Längsabschnitt
14: zweites Ende
15: innere Hülse
16: äußere Hülse
17: konvexe Fläche
18: konkave Fläche
19: Gleitlager
20: Umfangskontur
21: Drehachse
30: Einstellelement
40: Förderer (40)
41: Kreuzungspunkt
42: Förderstrecke (42)
43: Förderelementen
44: Fördergut
50: Drehpunkt

Claims

Förderer (40), insbesondere Endlosförderer, insbesondere für eine in unterschiedlichen Raumrichtungen gekrümmte Förderstrecke (42), mit Förderelementen (43), die mit Fördergut (44) in Kontakt treten, mit einer umlaufenden Gelenkkette (1), mittels derer eine Antriebskraft auf die Förderelemente (43) entlang der Förderstrecke (42) übertragen wird, welche Gelenkkette (1) Glieder (2) aufweist, die mit den benachbarten Gliedern (2) jeweils mittels Gelenken miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke (3) als Kugelgelenke (4) ausgebildet sind.
Förderer (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke (42) Förderabschnitte umfasst, die zueinander räumlich schräge Förderrichtungen aufweisen.
Förderer (40) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Glieder (2) mittels eines Gelenkbolzens (11) in Verbindung stehen, der jeweils mindestens eine Ausnehmung an den benachbarten Gliedern (2) durchsetzt, wobei der Gelenkbolzen (11) in einem Bereich mit dem Kugelgelenk (4) versehen ist, wo er eine Ausnehmung (9, 10) an einem Glied (2) durchsetzt.
Förderer (40) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Glied (2) an einem ersten Ende (7) seiner Längserstreckung einen ersten Vorsprung (6) mit einer Ausnehmung hat und an dem gegenüberliegenden zweiten Ende (14) zwei gabelartig angeordnete zweite Vorsprünge (8) jeweils mit einer Ausnehmung hat, wobei benachbart angeordnete Glieder (2) derart angeordnet sind, dass der erste Vorsprung (6) des einen Glieds (2) zwischen den beiden zweiten Vorsprüngen (8) des anderen Glieds (2) angeordnet ist und ein Gelenkbolzen (11) die Ausnehmungen der Vorsprünge (6, 8) durchsetzt.
Förderer (40) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Längsabschnitt des Gelenkbolzens (11) die Ausnehmung des ersten Vorsprungs (6) durchsetzt, so dass der Gelenkbolzen (11) mittels des Kugelgelenks (4) in der Ausnehmung des ersten Vorsprungs (6) gelagert ist.
Förderer (40) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (4) als Hülse oder Ring ausgebildet ist und einen ersten Längsabschnitt (13) des Gelenkbolzens (11) umgibt.
Förderer (40) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangskontur des Gelenkbolzens (11) in dem Bereich des ersten Längsabschnitts (13) gegenüber denjenigen zweiter Längsabschnitte, welche die Ausnehmungen der zweiten Vorsprünge (8) durchsetzen, in Querrichtung derart versetzt ist, dass eine Drehung des Gelenkbolzens (11) um eine sich in Längsrichtung erstreckende Achse (Drehachse 21) der zweiten Längsabschnitte eine Verlagerung des Drehpunktes (50) des Kugelgelenks (4) in Querrichtung bewirkt.
Förderer (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkbolzen (11) in den Bereichen der zweiten Längsabschnitte drehbar gelagert und gegen Drehung gesichert ist, wobei der Drehpunkt (50) des Kugelgelenks (4) einen bestimmten Abstand (Δ) von der Achse (Drehachse 21) der Drehung des Gelenkbolzens (11) aufweist.
Förderer (40) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gelenkbolzen (11) in dem Bereich eines zweiten Längsabschnitts ein in axialer Richtung bewegliches Einstellelement (30) angeordnet ist, welches in einer ersten Axialposition durch Formschluss in der Ausnehmung des entsprechenden zweiten Vorsprungs (8) nicht drehbar ist und in einer zweiten Axialposition eine Drehung des Gelenkbolzens (11) zulässt.
Förderer (40) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (30) den Gelenkbolzen (11) im Bereich der zweiten Ausnehmung zumindest teilweise umgibt und der Gelenkbolzen (11) nicht drehbar in dem Einstellelement (11) gelagert ist, wobei das Einstellelement (30) an dem Gelenkbolzen (11) und in der Ausnehmung axial verschieblich ausgebildet ist.
Förderer (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (4) eine konvexe Fläche (17) aufweist, die gemeinsam mit einer korrespondierenden konkaven Fläche (18) ein Gleitlager (19) bildet.
Förderer (40) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Fläche (17) und die konkave Fläche (18) die einander zugewendeten Flächen zweier ineinander angeordneter zylindrischer Hülsen (15, 16) sind.
Förderer (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkette (1) hinsichtlich ihrer Länge mittels eines exzentrischen Elements an mindestens einem Gelenk (3) verstellbar ist.