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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gliederkette für einen Gliederkettenförderer zum Transport von Objekten in der Getränke-, Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie. Die Gliederkette weist eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Kettengliedern auf. Die Erfindung betrifft ferner einen Gliederkettenförderer mit einer derartigen Gliederkette.
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Zur Beförderung von Objekten in der Getränke-, Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie, beispielsweise von handelsüblichen Flaschen, werden Gliederkettenförderer eingesetzt. Derartige Gliederkettenförderer sind beispielsweise in der
EP 0 545 398 A1 beschrieben. Dabei werden die Gliederketten zwischen zwei Umlenkrollen gespannt und definieren so eine Transportstrecke für Objekte. Die Gliederketten weisen eine Vielzahl miteinander verbundenen Kettenglieder auf, wobei diese Kettenglieder entlang einer Führungsbahn laufen. Bei dem konventionellen Gliederkettenförderer sind Rollen vorgesehen, die den einzelnen Kettengliedern zugeordnet sind. Diese Rollen ermöglichen, dass die einzelnen Kettenglieder auf der Führungsbahn entlang rollen können. Somit wird die Reibung zwischen den einzelnen Kettengliedern und der Führungsbahn vermindert.
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Bei diesem konventionellen Gliederkettenförderer tritt das Problem auf, dass durch die Verwendung der Rollen eine laute Geräuschkulisse erzeugt wird. Darüber hinaus unterliegen die Rollen einem erheblichen Verschleiß, was die Wartung des Gliederkettenförderers negativ beeinflusst. Die vorliegende Anmeldung hat deshalb zur Aufgabe, eine Gliederkette, die in einem Gliederkettenförderer zum Einsatz, kommt sowie den Gliederkettenförderer selbst, derart weiterzubilden, dass die oben genannten Probleme beseitigt oder zumindest verringert werden.
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Unter anderem diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Demgemäß wird eine Gliederkette für einen Gliederkettenförderer zum Transport von Objekten in der Getränke-, Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie vorgeschlagen. Die Gliederkette weist eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Kettengliedern auf. Die Kettenglieder weisen jeweils eine Zweikomponentenrolle auf, wobei jede Zweikomponentenrolle eine innere Gleitkomponente und eine äußere Abrollkomponente aufweist.
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Das Ausbilden der Kettenglieder mit jeweils mindestens einer Rolle, die zwei Komponenten aufweist, löst die vorstehend genannten Probleme, da die innere Gleitkomponente so ausgebildet werden kann, dass nur ein geringe Reibung und ein geringer Verschleiß zwischen der Lagerung der Rolle und der Rolle selbst auftritt. Die äußere Abrollkomponente hingegen kann weicher ausgebildet werden, so dass die Dämpfungseigenschaften des weicheren Materials ausgenutzt werden können. Genauer erzeugt die äußere Abrollkomponente weniger Geräusche bzw. weniger Lärm bei der Verwendung in einem Gliederkettenförderer. Außerdem wird die Haftung zwischen der Rolle und einer Führungsbahn des Gliederkettenförderers verbessert.
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Die innere Gleitkomponente weist vorzugsweise ein größeres Elastizitätsmodul auf als die äußere Abrollkomponente. Beispielsweise weist die innere Gleitkomponente ein Elastizitätsmodul auf, das ungefähr dem Elastizitätsmodul von hartem Kunststoff oder Stahl entspricht. Dagegen kann die äußere Abrollkomponente ein Elastizitätsmodul aufweisen, das ungefähr dem Elastizitätsmodul von Hartgummi entspricht.
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Die innere Gleitkomponente kann aus Kunststoffen, wie zum Beispiel Polyethylen (PE), Polyamid (PA), Polyetylenterephtalat (PET), Polyoxymethylen (POM), Polyphenylensulfid (PPS) oder Polypropylen hergestellt sein. Diese Materialien können dabei gleitmodifiziert sein, um deren Gleiteigenschaften zu verbessern. Die innere Gleitkomponente kann auch aus speziellen Gleitlagerwerkstoffen, wie zum Beispiel aus metallischen Gleitlagerwerkstoffen hergestellt sein.
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Die äußere Abrollkomponente kann aus beliebigen dem Fachmann bekannten Elastomeren, wie zum Beispiel Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)-Kautschuk (EPDN), Fluorkautschuk (FKM), Chloropren-Kautschuk (CR) oder aus anderen Gummi- oder Hartgummimaterialien hergestellt sein.
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Die innere Gleitkomponente kann ein Elastizitätsmodul von 50 bis 250 GPa, vorzugsweise 100 bis 200 GPa, und besonders bevorzugt 150 GPa aufweisen. Die äußere Abrollkomponente kann ein Elastizitätsmodul von 0,1 bis 10 GPa, vorzugsweise 1 bis 5 GPa, und besonders bevorzugt 3 GPa aufweisen. Die tatsächlichen Elastizitätsmodule der oben genannten Materialien, können dabei aber von diesen Parameterbereichen abweichen, da deren Elastizitätsmodule zum Beispiel auch von den verwendeten Zusatzstoffen, von der Wasseraufnahmefähigkeit oder der Temperatur unter Betriebsbedingungen abhängt.
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Die innere Gleitkomponente sowie die äußere Abrollkomponente sind vorzugsweise koaxial bezüglich der Achse der Zweikomponentenrolle angeordnet und weisen die Form eines Hohlzylinders auf. Hierbei ist die äußere Abrollkomponente vorzugsweise direkt angrenzend an die innere Gleitkomponente angeordnet. Die Zweikomponentenrolle kann als integrales Bauteil ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann die Zweikomponentenrolle im Rahmen eines Koextrusionsverfahrens hergestellt werden, wobei ein erstes Material zur Ausbildung der inneren Gleitkomponente eingesetzt wird, und ein zweites Material das erste Material umgebend die äußere Abrollkomponente ausbildet.
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Die vorliegende Anmeldung schlägt ferner einen Gliederkettenförderer zum Transport von Objekten in der Getränke- und Nahrungsmittelindustrie vor. Objekte im Sinne der vorliegenden Erfindung können dabei Behälter, wie Glasflaschen, Plastikflaschen, Container, Dosen, Gebinde, oder andere Packstücke sein. Der Gliederkettenförderer weist eine Gliederkette wie oben beschrieben und eine Führungsbahn zur Führung der Kettenglieder der Gliederkette auf. Die Kettenglieder weisen die Zweikomponentenrollen jeweils derart auf, dass die Kettenglieder entlang der Führungsbahn rollend angeordnet sind.
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Durch die Verwendung jeweils mindestens einer Zweikomponentenrolle in jedem Kettenglied des Gliederkettenförderers wird die durch den Betrieb des Gliederkettenförderers erzeugte Geräuschkulisse reduziert und darüber hinaus der Verschleiß der Rollen sowie der Kettenglieder vermindert.
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Die Verwendung einer einzelnen Zweikomponentenrolle reicht aus, um die oben genannten Vorteile zu erzielen. Zu diesem Zweck muss die Zweikomponentenrolle relativ breit ausgebildet sein, um eine stabile Auflage des Kettenglieds auf der Führungsbahn des Gliederkettenförderers zu gewährleisten. Die Zweikomponentenrolle ist in diesem Fall vorteilhafterweise mittig bezüglich des Kettenglieds angeordnet, sodass das Kettenglied mittig auf der Zweikomponentenrolle gelagert ist. Insbesondere falls der Gliederkettenförderer nicht als Linearförderer ausgebildet ist, sondern Richtungsänderungen vorgesehen sind, ist eine sichere Lagerung der Kettenglieder in Relation zur Führungsbahn notwendig. In Kurvenbereichen kann eine einzelne, breite Zweikomponentenrolle einem hohen Verschleiß unterliegen.
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Als vorteilhafte Weiterbildung wird daher vorgeschlagen, ein Kettenglied mit jeweils zwei Zweikomponentenrollen auszustatten. Bei dieser Ausführungsform ist die Führungsbahn des Gliederkettenförderers so ausgebildet, dass die zwei Zweikomponentenrollen parallel auf entsprechenden Laufflächen der Führungsbahn rollen können. Hierbei definiert die Laufrichtung des Gliederkettenförderers eine Laufrichtungsachse. Die zwei Zweikomponentenrollen sind so bezüglich der Laufrichtungsachse des Gliederkettenförderers angeordnet, dass die erste Zweikomponentenrolle in Laufrichtung links von der Laufrichtungsachse des Gliederkettenförderers angeordnet ist und die zweite Zweikomponentenrolle in Laufrichtung rechts von der Laufrichtungsachse des Gliederkettenförderers angeordnet ist. In anderen Worten sind die Zweikomponentenrollen im Randbereich oder seitlich des Kettenglieds angeordnet, so dass eine stabile Auflage des Kettenglieds in der Führungsbahn des Gliederkettenförderers sichergestellt wird.
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Vorteilhafterweise können die einzelnen Zweikomponentenrollen in diesem Fall dünner bzw. weniger breit ausgebildet werden, so dass insbesondere in Kurvenbereichen des Gliederkettenförderers eine sichere Auflage der Kettenglieder erreicht wird und darüber hinaus der Verschleiß der Zweikomponentenrollen reduziert wird.
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Um den Verschleiß der Zweikomponentenrollen noch weiter zu reduzieren, sind die Zweikomponentenrollen vorzugsweise unabhängig voneinander drehbar gelagert. Die zwei Zweikomponentenrollen können über eine gemeinsame Achse, vorzugsweise in Form eines Bolzens, verfügen, wobei jedoch jede einzelne Zweikomponentenrolle bezüglich der gemeinsamen Achse unabhängig gelagert ist. Hierdurch wird insbesondere die Kurvengängigkeit des Kettenglieds verbessert, da sich die näher an der Kurveninnenseite liegende Zweikomponentenrolle langsamer drehen kann als die weiter von der Kurveninnenseite entfernt liegende Rolle. Somit werden die auf die Zweikomponentenrollen wirkenden Scherkräfte und damit der Verschleiß der Zweikomponentenrollen reduziert.
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Die innere Gleitkomponente kann als Hohlzylinder ausgebildet sein, mit einer zentralen Bohrung in der die Achse aufgenommen ist. Die Bohrung kann dabei einen konstanten Durchmesser über die volle Breite der Rolle aufweisen. Um die Gleitreibung zwischen der inneren Gleitkomponente und der Achse zu reduzieren, kann die innere Gleitkomponente auch eine abweichende Form aufweisen. Zum Beispiel kann die innere Gleitkomponente einen C-förmigen Querschnitt aufweisen, so dass die innere Gleitkomponente nur in den in axialer Richtung außen gelegenen Bereichen die Achse kontaktiert. Durch die Reduzierung der Kontaktfläche zwischen der inneren Gleitkomponente und der Achse, kann die auftretende Gleitreibung reduziert werden. Ganz allgemein, kann dabei die Kontaktfläche auch gezielt so dimensioniert werden, dass gewünschte Reibungsbedingungen eingestellt werden können. In diesem Zusammenhang ist es natürlich auch möglich, andere als C-förmige Querschnitte für die innere Gleitkomponente einzusetzen. Die innere Gleitkomponente kann ganz allgemein so geformt sein, dass sie nur in bestimmten Teilbereichen an der Achse anliegt. Dadurch kann ein gewünschtes Reibungsverhalten der Rolle gezielt eingestellt werden.
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Die als Bolzen ausgebildete Achse dient vorzugsweise der Lagerung der Zweikomponentenrollen bezüglich des Kettenglieds und weiterhin zur Verbindung zweier Kettenglieder. Hierzu weisen benachbarte Kettenglieder Halterungselemente auf, die ineinander eingreifen, wenn die Kettenglieder nebeneinander platziert werden. Weiterhin werden die Zweikomponentenrollen seitlich neben die Halterungselemente platziert und der Bolzen durch entsprechende Ausnehmungen durch die Zweikomponentenrollen und die Halterungselemente der Kettenglieder geschoben. Somit wird eine Verbindung der Kettenglieder sichergestellt, und gleichzeitig eine Lagerung der Zweikomponentenrollen gewährleistet. Die Zweikomponentenrollen können sich unabhängig voneinander um den Bolzen drehen. Die Halterungselemente der Kettenglieder und insbesondere die Ausnehmungen der Kettenglieder werden vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Kettenglieder über etwas Spiel verfügen, sodass sich die Kettenglieder leicht zueinander bewegen können und hierdurch die Gliederkette Kurven und Krümmungen beschreiben kann.
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Andererseits ist denkbar, die Herstellungskosten der Achse zu reduzieren, indem die Achse fest mit den zwei Zweikomponentenrollen verbunden ist. In diesem Fall ist dann die Achse nur drehbar bezüglich des zugeordneten Kettenglieds gelagert.
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Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die einzige Verbindung zwischen den einzelnen Kettengliedern und der Führungsbahn des Gliederkettenförderers mittels der Zweikomponentenrollen realisiert wird. Somit besteht die einzige Reibung zwischen den Kettengliedern und der Führungsbahn des Gliederkettenförderers in Rollreibung.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
- 1 zeigt eine illustrative Seitenansicht einer Zweikomponentenrolle;
- 2 zeigt eine illustrative Schnittansicht eines Gliederkettenförderers;
- 3 zeigt eine Seitenansicht einer Gliederkette;
- 4 zeigt die Unterseite der Gliederkette von 3; und
- 5 zeigt eine illustrative Seitenansicht einer Zweikomponentenrolle mit C-förmigem Profil.
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Die in 1 gezeigte Zweikomponentenrolle 10 weist eine innere Gleitkomponente 12 und eine äußere Abrollkomponente 14 auf. Die innere Gleitkomponente 12 weist die Form eines koaxial angeordneten Hohlzylinders auf. Im Inneren der inneren Gleitkomponente 12 ist eine zentrale Bohrung 16 ausgebildet, mittels welcher die Zweikomponentenrolle 10 auf einer Achse 18 gelagert werden kann. Die innere Gleitkomponente 12 ist aus einem Material mit hohem Elastizitätsmodul, wie Kunststoff oder Stahl, ausgebildet.
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Direkt angrenzend an die innere Gleitkomponente 12 ist die äußere Abrollkomponente 14 angeordnet. Die äußere Abrollkomponente 14 weist ein niedrigeres Elastizitätsmodul als die innere Gleitkomponente 12 auf. Die äußere Abrollkomponente 14 besteht aus Hartgummi. Der äußere Umfang der äußeren Abrollkomponente 14 bildet eine Lauffläche 19.
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2 zeigt die Verwendung der erfindungsgemäßen Zweikomponentenrolle 10 in einem Gliederkettenförderer 20. Der Gliederkettenförderer 20 weist eine Vielzahl miteinander verbundener Kettenglieder 22 auf. Die Kettenglieder 22 sind aus Metall oder Kunststoff ausgebildet. In der in 2 gezeigten Schnittdarstellung ist ein einzelnes Kettenglied 22 dargestellt. Auf dem Kettenglied 22 können nicht gezeigte Objekte wie z. B. Flaschen oder ähnliches transportiert werden. Das Kettenglied 22 ist über eine Halterung 24 und über eine Achse 18 in Form eines Bolzens mit zwei erfindungsgemäßen Zweikomponentenrollen 10 verbunden. Die Achse 18 wird durch die Halterung 24 und die Zweikomponentenrollen 10 geschoben, sodass sich die Zweikomponentenrollen 10 unabhängig voneinander um die Achse 18 drehen können.
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Weiterhin ist in 2 eine Führungsbahn 26 des Gliederkettenförderers 20 abgebildet. Die Zweikomponentenrollen 10 liegen auf der Führungsbahn 26 des Gliederkettenförderers 20 auf, so dass die Kettenglieder 22 über die Zweikomponentenrollen 10 auf der Führungsbahn 26 des Gliederkettenförderers 20 entlangrollen kann.
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Wie in 2 schematisch dargestellt, kann der Gliederkettenförderer 20 jeweils eine Führungsbahn 26 für jede der Zweikomponentenrollen 10 aufweisen, so dass eine Zweikomponentenrolle 10 auf einer in Laufrichtung linken Bahn und eine Zweikomponentenrollen auf einer in Laufrichtung rechten Bahn aufliegt. Zwischen den Führungsbahnen 26 kann eine Führungsvertiefung 28 angeordnet sein, mittels derer die Kettenglieder 22 geführt werden können. Hierzu kann jedes Kettenglied 22 ein Führungselement aufweisen, welches in die Führungsvertiefung 28 eingreift (in 2 nicht gezeigt).
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In den 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Gliederkettenförderers 20 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Gliederkettenförderer 20 besteht aus einer Vielzahl von Kettengliedern 22, wobei in den 3 und 4 nur zwei bzw. vier Kettenglieder 22 dargestellt sind. Jedes Kettenglied 22 weist eine Oberseite auf, die eine Transportfläche für die zu transportierenden Objekte definiert. Die Kettenglieder 22 sind untereinander mittels Bolzen verbunden. Die Bolzen dienen gleichzeitig als Achsen 18 zur Lagerung je eines Paares von Zweikomponentenrollen 10, die wieder jeweils eine innere Gleitkomponente 12 und eine äußere Abrollkomponente 14 aufweisen.
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Die Achsen 18 sind dabei form- und/oder kraftschlüssig in den Bereichen 30 der einzelnen Kettenglieder 22 aufgenommen. Das jeweilige in Transportrichtung nachfolgende Kettenglied 22 ist mit seiner Nase 32 drehbar um die Achsen 18 befestigt. Dies verleiht der Gliederkette die benötigte Flexibilität, damit die Gliederkette über die am Ende einer Transportstrecke vorgesehenen Umlenkrollen endlos geführt werden kann.
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Die Nase 32 kann dabei auch jeweils so ausgeführt sein, dass sie ein geringfügiges seitliches Auslenken der Kettenglieder 22 erlaubt, wodurch eine Kurvengängigkeit der Gliederkette erreicht wird.
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Die Gliederkette wird über zwei Umlenkrollen (nicht dargestellt) geführt, die am Anfang bzw. am Ende der Förderstrecke vorgesehen sind. Die am Ende der Förderstrecke angeordnete Umlenkrolle dient auch gleichzeitig dem Antrieb der Gliederkette. Zu diesem Zweck ist diese Umlenkrolle als Zahnrad ausgeführt. Die Zähne dieser Umlenkrolle können in die Ausnehmungen 34 eingreifen, die an der Unterseite jedes Kettenglieds 22 vorgesehen sind.
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Die Zweikomponentenrollen 10, insbesondere die innere Gleitkomponente 12 der Zweikomponentenrollen, können auch Ausnehmungen 36 aufweisen, so dass die innere Gleitkomponente 12 nicht über die gesamte axiale Länge an der Achse 18 anliegt. In 5 ist beispielhaft eine Zweikomponentenrolle 10 abgebildet, bei der die innere Gleitkomponente 12 ein C-förmiges Profil aufweist. Dadurch liegen bei dieser Zweikomponentenrolle 10 lediglich die seitlichen Enden der inneren Gleitkomponente 12 an der Achse 18 an. Durch die Reduzierung der Anlagefläche wird auch die auftretende Gleitreibung zwischen der inneren Gleitkomponente 12 und der Achse 18 reduziert.
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Die vorstehend genannten Ausführungsformen sind exemplarisch zu verstehen. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf eine Kombination der vorstehend beschriebenen Merkmale.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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