DE112016007470T5

DE112016007470T5 - Detektionseinrichtung für ketten-dehnung, detektionsverfahren für ketten-dehnung sowie personenförderband

Info

Publication number: DE112016007470T5
Application number: DE112016007470.0T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Hashioka; Reiji Yamasa; Kazutoshi Akazawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2019-08-14
Also published as: WO2018096615A1; CN109983252B; CN109983252A; JPWO2018096615A1; US20200055710A1; US10710844B2; JP6604615B2

Abstract

Es wird eine Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung angegeben, die zum Messen eines Werts der Dehnung einer Kette (1) mit hoher Genauigkeit konfiguriert ist. Die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung ist zum Detektieren einer Dehnung einer Kette (1) in einer Kraftübertragung konfiguriert. Die Kraftübertragungseinrichtung weist Folgendes auf: ein antreibendes Kettenrad (2); ein angetriebenes Kettenrad (3); und eine Kette (1), die um das antreibende Kettenrad (2) und das angetriebene Kettenrad (3) geschlungen ist und zum Übertragen von Kraft vom antreibenden Kettenrad (2) auf das angetriebene Kettenrad (3) konfiguriert ist. Die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung weist Folgendes auf: eine Kämmhöhe-Messeinrichtung(4), die konfiguriert ist zum Messen von Kämmhöhen der Kette (1) in einem Bereich, in welchem das angetriebene Kettenrad (3) mit der Kette (1) kämmt; und eine Signalverarbeitungseinrichtung (5), die zum Bestimmen der Höhendifferenz zwischen benachbarten Rollen in der Kette (1) durch Verwendung von Signalen, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung (4) bezogen werden, und zum Schätzen eines Werts der Dehnung der Kette (1) auf der Basis der bestimmten Höhendifferenz konfiguriert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung und ein Detektionsverfahren für Ketten-Dehnung zum Detektieren der Dehnung einer Kette. Sie betrifft außerdem ein Personenförderband, das die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung aufweist.
Stand der Technik
Bei einer Kette, die zur Kraftübertragung verwendet wird, tritt eine Dehnung in deren Längsrichtung auf, die von der Reibung verursacht wird, die zwischen den Bestandteilen an einem Drehgelenkbereich der Kette auftritt, und zwar infolge eines jahrelangen Betriebs der Kette. Diese Dehnung tritt auf als ein Phänomen, bei welchem die Abstände bzw. Intervalle der jeweiligen Zentren von benachbarten Rollen in der Kette zunehmen. Das Auftreten der Dehnung in der Kette kann ein Lockern der Kette verursachen und Defekte, wie z. B. Überspringen von Zähnen hervorrufen.
Außerdem kann das Auftreten der Dehnung in der Kette dazu führen, dass sich die Kämmposition, die eine Position ist, an welcher die Kette und ein Kettenrad miteinander kämmen, von einer Zahn-Unterseite zu einer Zahn-Oberseite des Kettenrads bewegt. Eine solche Bewegung kann die Scherbeanspruchung erhöhen, die in den Zähnen des Kettenrads erzeugt wird, und Defekte, wie z. B. den Verlust von Zähnen hervorrufen. Typischerweise wird die am Drehgelenkbereich erzeugte Gleitabnutzung mit Schmieröl unterbunden, das dem Drehgelenkbereich der Kette zugeführt wird, und zwar in einem Fall, in welchem die Kette angetrieben ist. Solch eine Maßnahme unterbindet jedoch nur das Fortschreiten der am Drehgelenkbereich erzeugten Abnutzung und kann nicht die Dehnung der Kette im Laufe der Jahre verhindern, die von dem Antreiben der Kette über einen langen Zeitraum hervorgerufen wird.
In Anbetracht des Vorgenannten ist bislang eine Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung bekannt, die die folgende Konfiguration hat, welche als eine Maßnahme verwendet wird, um Defekte, wie z. B. ein Überspringen von Zähnen oder einen Verlust von Zähnen im Voraus zu unterbinden. Durch die Verwendung des Phänomens, bei welchem sich die Kämmposition, an welcher die Kette und das Kettenrad miteinander kämmen, von der Zahn-Unterseite zur Zahn-Oberseite bewegt, wenn eine Dehnung in der Kette auftritt, wird die Kämmposition oder eine Kämmhöhe gemessen, und der Wert der Dehnung der Kette wird auf der Basis der Kämmposition oder der Kämmhöhe bestimmt, die gemessen wurden. Dann wird ein Zustand der Dehnung in der Kette erfasst, und zwar auf der Basis des spezifizierten Dehnungswerts der Kette (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
[PTL 1] JP 11-199168 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei einer Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß dem Stand der Technik wird jedoch beispielsweise Folgendes angenommen: Wenn die Dehnung in einem gesamten Bereich der Kette gleichmäßig auftritt, nehmen die Kämmhöhen an denjenigen Teilen der Kette gleichmäßig zu, die mit dem Kettenrad in Eingriff stehen. Außerdem wird bei einer Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß dem Stand der Technik Folgendes angenommen: Wenn die Dehnung lokal in der Kette auftritt, sind die Kämmhöhen an denjenigen Teilen der Kette konstant, bei welchen die Dehnung auftritt.
Indessen gilt bei einer tatsächlichen Kette in der Praxis Folgendes: Infolge der strukturellen Eigenschaften einer Kette, des Dimensionsverhältnisses zwischen einem Paar von Kettenrädern, der Neigung der Linie, die die jeweiligen Rotationsachsen des Paars von Kettenrädern in Bezug auf eine horizontale Ebene verbindet, sowie der Biegung ausgedrückt durch die Differenz zwischen der tatsächlichen Anzahl von Verbindungen der Kette und der geeigneten Anzahl von Verbindungen der Kette, die auf der Basis der Dimensionen zwischen dem Paar von Kettenrädern und der Dimension zwischen jeweiligen Zentrumsachsen des Paars von Kettenrädern berechnet wird, ist es nicht zwingend zutreffend, dass die Kämmhöhe, die mit der Dehnung der Kette korreliert, an einer jeglichen geeigneten Position derjenigen Teile der Kette gemessen werden kann, die mit dem Kettenrad in Eingriff stehen. Demzufolge besteht das Problem, dass die Genauigkeit des gemessenen Dehnungwerts der Kette schlecht ist.
Die Erfindung gibt eine Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung, ein Detektionsverfahren für Ketten-Dehnung sowie ein Personenförderband an, die zum Messen des Werts der Dehnung einer Kette mit höherer Genauigkeit imstande sind.
Lösung des Problems
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung zur Verfügung gestellt, die konfiguriert ist zum Detektieren der Dehnung einer Kette in einer Kraftübertragungseinrichtung, wobei die Kraftübertragungseinrichtung Folgendes aufweist: ein antreibendes Kettenrad, das zum Drehen konfiguriert ist, indem eine Antriebskraft darauf übertragen wird, ein angetriebenes Kettenrad, das auf einer drehbaren Welle gehalten wird, und eine Kette, die um das antreibende Kettenrad und das angetriebene Kettenrad geschlungen ist und zum Übertragen von Kraft vom antreibenden Kettenrad auf das angetriebene Kettenrad konfiguriert ist, wobei die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung Folgendes aufweist: eine Kämmhöhe-Messeinrichtung, die konfiguriert ist zum Messen von Kämmhöhen der Kette in einem Bereich, in welchem das antreibende Kettenrad oder das angetriebene Kettenrad mit der Kette kämmt; und eine Signalverarbeitungseinrichtung, die zum Bestimmen einer Höhendifferenz zwischen benachbarten Rollen in der Kette durch Verwendung von Signalen, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung bezogen werden, und zum Schätzen eines Werts der Dehnung der Kette auf der Basis der bestimmten Höhendifferenz konfiguriert ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist Folgendes auf: eine Kämmhöhe-Messeinrichtung, die konfiguriert ist zum Messen von Kämmhöhen einer Kette in einem Bereich, in welchem ein antreibendes Kettenrad oder ein angetriebenes Kettenrad mit einer Kette kämmt; und eine Signalverarbeitungseinrichtung, die zum Bestimmen einer Höhendifferenz zwischen benachbarten Rollen in der Kette durch Verwendung von Signalen, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung bezogen werden, und zum Schätzen eines Werts der Dehnung der Kette auf der Basis der bestimmten Höhendifferenz konfiguriert ist. Daher kann der Wert der Dehnung der Kette mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Struktur einer Kette, die einer Dehnungs-Detektion mittels einer Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung unterzogen werden soll, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Kraftübertragungseinrichtung, die die Kette gemäß 1 aufweist.
3 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Kette gemäß 1, wobei ein Spalt zwischen Reibkontaktflächen eines Bolzens und einer Buchse ausgebildet ist.
4 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem eine Zugkraft auf die Kette gemäß 3 wirkt.
5 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem die Anzahl von Verbindungen in der Kette gemäß 4 erhöht wird.
6 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen des Kämmens zwischen der Kette und eines angetriebenen Kettenrads in einem Anfangszustand, in welchem die Dehnung in der Kette nicht aufgetreten ist.
7 ist eine vergrößerte Ansicht zum Veranschaulichen der Kette und des angetriebenen Kettenrads gemäß 6.
8 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem die Kette, die die Dehnung in ihrem gesamten Bereich aufweist, um ein angetriebenes Kettenrad geschlungen ist.
9 ist eine vergrößerte Ansicht zum Veranschaulichen der hauptsächlichen Teile der Kette und des angetriebenen Kettenrads gemäß 8.
10 ist ein Graph zum Veranschaulichen der jeweiligen Bewegungswerte von Rollen in Bezug auf einen Teilkreis, wenn die Dehnung gleichmäßig im gesamten Bereich der Kette auftritt.
11 ist ein Graph zur Erläuterung der jeweiligen Bewegungswerte der Rollen in Bezug auf den Teilkreis, wenn die Dehnung nur in einem Teil des Bereichs der Kette auftritt.
12 ist ein Graph zur Erläuterung der jeweiligen Bewegungswerte der Rollen in Bezug auf den Teilkreis, wenn die Dehnung nur in einem Teil des Bereichs der Kette auftritt.
13 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen der Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
14 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen von Messpositionen in der Kette gemäß 13.
15 ist ein Graph zur Erläuterung von Kämmhöhen der Kette, wenn die Kette keine Dehnung hat oder wenn die Kette nur eine kleine Dehnung hat.
16 ist ein Graph zur Erläuterung von Kämmhöhen der Kette, wenn eine ungleichmäßige Dehnung im gesamten Bereich der Kette auftritt.
17 ist ein Graph zur Erläuterung von Kämmhöhen der Kette, wenn die Dehnung in einem Teil der Kette auftritt.
18 zeigt Ansichten zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Bestimmen von Kämmhöhen, die gegeben sind durch die Dehnung der Kette mittels Konstruktion durch Verwendung von beispielsweise CAD.
19 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
20 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Personenförderbands gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
21 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Personenförderbands gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Struktur einer Kette, die einer Dehnungs-Detektion mittels einer Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung unterzogen werden soll, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Eine Kette 1, die zur Kraftübertragung genutzt werden soll, weist Paare von äußeren Platten 11, Bolzen 12, Paare von inneren Platten 13, Buchsen 14 und Rollen 15 auf. Das Paar von äußeren Platten 11 ist einander gegenüberliegend angeordnet. Zwei Bolzen 12 sind so angebracht, dass sie über jedes Paar von äußeren Platten 11 hinweg verlaufen.
Das Paar von inneren Platten 13 ist einander entgegengesetzt. Zwei Buchsen 14 sind so angebracht, dass sie über jedes Paar von inneren Platten 13 hinweg verlaufen. Die Buchsen 14 sind jeweils in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Rollen 15 sind jeweils um die Buchsen 14 herum angebracht. Das Paar von äußeren Platten 11 und das Paar von inneren Platten 13 sind wechselweise in der Längsrichtung der Kette 1 angeordnet.
Die Bolzen 12 sind durch Verjüngen an den äußeren Platten 11 fixiert. Die Buchsen 14 sind an den inneren Platten 13 fixiert. Außerdem sind die Bolzen 12 in die Buchsen 14 eingeführt. Das Paar von äußeren Platten 11 und das Paar von inneren Platten 13, die einander in der Längsrichtung benachbart sind, sind miteinander durch das Einführen der Bolzen 12 in die Buchsen 14 gekoppelt. Die Bereiche der Kette 1, an welchen die Bolzen 12 in die Buchsen 14 eingeführt sind, dienen als Verbindungen der Kette 1. Mit anderen Worten: Die Kette 1 ist biegbar, und zwar an den Bereichen der Kette 1, an welchen die Bolzen 12 in die Buchsen 14 eingeführt sind.
Die Rollen 15 sind um die Buchsen 14 herum montiert, die an den inneren Platten 13 fixiert sind, so dass die Rollen 15 relativ zu den Buchsen 14 rotieren können. Demzufolge kämmen die Rollen 15 mit den Zähnen der Kettenräder in einem Zustand, in welchem sie relativ zu den Buchsen 14 rotiert werden können. Eine Referenzlänge der Kette 1, die in einem Fall gegeben sein soll, in welchem die Dehnung der Kette 1 ausgewertet wird, ist mit der Dimension bzw. den Maßen zwischen benachbarten Rollen 15 definiert. Die Referenzlänge der Kette wird als „Referenzabstandsmaß p“ der Kette 1 bezeichnet.
2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Kraftübertragungseinrichtung, die die Kette 1 gemäß 1 aufweist. Die Kraftübertragungseinrichtung weist ein antreibendes Kettenrad 2, ein angetriebenes Kettenrad 3 und die Kette 1 auf. Das antreibende Kettenrad 2 ist so konfiguriert, dass es durch Übertragung einer Antriebskraft darauf rotiert. Das angetriebene Kettenrad 3 ist vom antreibenden Kettenrad 2 beabstandet angeordnet und auf einer drehbaren Welle gehalten. Die Kette 1 ist um das antreibende Kettenrad 2 und das angetriebene Kettenrad 3 geschlungen.
Wenn das antreibende Kettenrad 2 im Gegenuhrzeigersinn rotiert, wie in 2 mit dem Pfeil A angezeigt, entspricht der Bereich der Kette 1, der sich zwischen dem antreibenden Kettenrad 2 und dem angetriebenen Kettenrad 3 und auf einer Oberseite befindet, einem Bereich auf der gespannten Seite, und der Bereich der Kette 1, der sich zwischen dem antreibenden Kettenrad 2 und dem angetriebenen Kettenrad 3 und auf einer Unterseite befindet, entspricht einem Bereich auf der lockeren Seite. Eine Zugkraft, die einem übertragenen Lastmoment entspricht, wirkt auf den Bereich auf der gespannten Seite der Kette 1.
Die Zugkraft, die dem übertragenen Lastmoment entspricht, wirkt nicht auf den Bereich auf der lockeren Seite der Kette 1, sondern eine Zugkraft, die von dem eigenen Gewicht des Bereichs auf der lockeren Seite hervorgerufen wird, und eine Zugkraft, die von einer kleinen Schwankung infolge der Vibrationen hervorrufen wird, die einhergehend mit einer Drehbewegung der Kette 1 erzeugt werden, wirken auf den Bereich auf der lockeren Seite der Kette 1.
An den Bereichen der Kette 1, die mit dem Kettenrad kämmen, wird der Winkel jeder Verbindung auf der Basis des Winkels von jedem Zahn bestimmt, der durch die Anzahl von Zähnen des Kettenrads bestimmt wird. Außerdem wird in einer Spanne von einem Bereich der Kette 1, an welchem das Kämmen bzw. der Eingriff mit dem Kettenrad beginnt, und einem Bereich der Kette 1, an welchem das Kämmen bzw. der Eingriff mit dem Kettenrad aufhört, eine Rotations- und Biegebewegung der Verbindung einhergehend mit der Bewegung der Kette 1 durchgeführt.
Die Zugkraft, die dem Übertragungsmoment entspricht, wirkt auf die Verbindung, bei welcher die Rotations- und Biegebewegung durchgeführt wird. Demzufolge wird bei der Rotations- und Biegebewegung eine Gleitbewegung mit einem Flächendruck auf den jeweiligen Kontakt-Gleitflächen der Bolzen 12 und der Buchsen 14 durchgeführt. Damit tritt eine Abnutzung an den jeweiligen Kontakt-Gleitflächen der Bolzen 12 und der Buchsen 14 auf.
Genauer gesagt: An beiden Endbereichen von jedem der Bolzen 12 tritt ein lokaler Kontakt hinsichtlich der Ecken der Buchsen 14 auf. Demzufolge wird die Abnutzung an beiden Endbereichen des Bolzens 12 weiter fortgesetzt. Infolge der Abnutzung in den Kontakt-Gleitflächen der Bolzen 12 und der Buchsen 14 wird ein Spalt zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 ausgebildet, und zwar verglichen mit dem Anfangszustand. Dieser Spalt ist die Hauptursache für die Dehnung der Kette 1.
3 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Kette. 1, wobei ein Spalt zwischen Reibkontaktflächen des Bolzens 12 und der Buchse 14 gemäß 1 ausgebildet ist. 4 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem eine Zugkraft auf die Kette 1 gemäß 3 wirkt. 5 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Zustands, in welchem die Anzahl von Verbindungen der Kette 1 gemäß 4 erhöht ist. 3 veranschaulicht den Zustand, in welchem die Zugkraft nicht auf die Kette 1 wirkt. Infolge der Gleitabnutzung über mehrere Jahre bildet sich ein Spalt B gleichmäßig zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 aus.
Wenn die Zugkraft auf die Kette 1 wirkt, so bewegt sich der Bolzen 12 relativ zur Buchse 14, und zwar um die Ausmaße des Spalts B, der zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 ausgebildet ist, so dass der Bolzen 12 und die Buchse 14 miteinander in Kontakt gebracht werden. Die Auswertung der Dehnung der Kette 1 ist auf der Basis des Abstands bzw. der Ausmaße zwischen benachbarten Rollen 15 definiert, und sie wird auf der Basis einer Veränderung hinsichtlich des Referenzabstandsmaßes p gemessen.
Beide Endbereiche der Buchse 14 sind an den inneren Platten 13 fixiert, und der Abstand zwischen den jeweiligen Zentren eines Paars von Buchsen 14, die an denselben inneren Platten 13 fixiert sind, wird als das Referenzabstandsmaß p der Kette 1 vorgegeben. Der Abstand zwischen dem Paar von Buchsen 14, die in denselben inneren Platten 13 fixiert sind, ändert sich nicht, bis sich die innere Platte 13 dehnt. Bei einer zulässigen Zugkraft der Kette 1 und einem Material und einer Form der inneren Platte 13 verursacht eine Zugkraft, die mit normaler Drehmoment-Übertragung wirkt, keine Veränderung des Abstands zwischen dem Paar von Buchsen 14, die an denselben inneren Platten 13 fixiert sind.
Der Abstand zwischen den jeweiligen Zentren des Paars von benachbarten Buchsen 14 ist gleich dem Abstand zwischen den jeweiligen Zentren des Paars von benachbarten Rollen 15. Wenn die Kette 1, die um den Spalt B gedehnt wurde, der zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 durch die Gleitabnutzung ausgebildet wurde, mit der Kette 1 im Anfangszustand ohne jegliche Gleitabnutzung verglichen wird, gilt für die gedehnte Kette 1 Folgendes: Nur der Abstand zwischen dem Paar von Rollen 15, die auf denselben äußeren Platten 11 angebracht sind, wird in Bezug auf das Referenzabstandsmaß p ausgedehnt, wohingegen sich die Ausmaße zwischen dem Paar von Rollen 15, die an denselben inneren Platten 13 angebracht sind, nicht ändern.
Das heißt, die Dehnung der Kette 1, die von dem Spalt B zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 infolge der Gleitabnutzung zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 über die Jahre hervorgerufen wird, tritt nur zwischen dem Paar von Rollen 15 auf, die an denselben äußeren Platten 11 angebracht sind, und der Abstand zwischen den benachbarten Rollen 15 dehnt sich bei jeder weiteren Rolle 15.
Als Nächstes erfolgt die Beschreibung des Kämmens zwischen der Kette 1 und dem angetriebenen Kettenrad 3. 6 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen des Kämmens zwischen der Kette 1 und dem angetriebenen Kettenrad 3 in einem Anfangszustand, in welchem die Dehnung in der Kette 1 nicht aufgetreten ist. 7 ist eine vergrößerte Ansicht zum Veranschaulichen der Kette 1 und des angetriebenen Kettenrads 3 gemäß 6. Bei einer realen Kette 1 in der Praxis ist ein kleiner Spalt zwischen den Bestandteilen für den geschmeidigen Betrieb definiert, und die Dehnung tritt in der Kette 1 vom Anfangszustand aus auf, und zwar infolge dessen, dass der Spalt vorhanden ist. Dieser Spalt wird in der ersten Ausführungsform jedoch als Fehler angesehen.
Die Abstandsmaß-Länge p der Kette 1 ist standardgemäß in Hinblick auf Modellzahlen definiert, die gemäß der Zugfestigkeit der Kette 1 gegeben sind. An Positionen, die einem Abstandsmaß-Durchmesser D entsprechen, der durch den folgenden Ausdruck (1) unter Verwendung der Abstandsmaß-Länge p der Kette 1 und der Anzahl von Zähnen z des angetriebenen Kettenrads 3 bestimmt wird, kämmt die Kette 1 mit den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3. Dabei gilt: $D \times sin (180 / Z) = p$
Der Abstandsmaß-Durchmesser D ist eindeutig bestimmt, wenn die Modellzahl der Kette 1 und die Anzahl von Zähnen z des angetriebenen Kettenrads 3 bestimmt sind. Daher können die Positionen der Rollen 15 des angetriebenen Kettenrads 3 im Voraus durch geometrische Konstruktion bestimmt werden.
Als Nächstes erfolgt die Beschreibung in einem Fall, in welchem die Dehnung gleichmäßig im gesamten Bereich der Kette 1 auftritt. Es wurde bislang Folgendes erwogen: Mit der gleichmäßigen Dehnung der Kette 1 kämmen die Rollen 15 mit dem angetriebenen Kettenrad 3 an Positionen, die dem Abstandsmaß-Durchmesser D entsprechen, der durch Verwendung eines Werts berechnet wird, der erhalten wird, indem eine Länge Δp addiert wird, die der Dehnung der Abstandsmaß-Länge p gemäß dem oben beschriebenen Ausdruck (1) entspricht.
Wie in 5 dargestellt, gilt jedoch Folgendes: Wegen der Struktur der Kette 1 tritt die Änderung der Abstandsmaß-Länge p infolge der Dehnung nur in dem Abstand zwischen den jeweiligen Zentren des Paars von Rollen 15 auf, die an denselben äußeren Platten 11 angebracht sind, und der Abstand zwischen den jeweiligen Zentren des Paars von Rollen 15, die an denselben inneren Platten 13 angebracht sind, ändert sich nicht.
Das heißt, in der Kette 1, in welcher die Dehnung gleichmäßig in der gesamten Peripherie auftritt, dehnt sich der Abstand zwischen den Zentren von benachbarten Rollen 15 nur an dem Bereich der äußeren Platten 11, und demzufolge tritt die Änderung des Abstands zwischen den jeweiligen Zentren von benachbarten Rollen 15 bei jeder zweiten Rolle 15 unter den in einem Array angeordneten Rollen 15 auf. Daher können die Kämmpositionen der Rollen 15 in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 für den Fall, dass die Dehnung in der Kette 1 auftritt, nicht eindeutig mittels des oben beschriebenen Ausdrucks (1) bestimmt werden.
Als Nächstes wird der Umschlingungszustand der Kette 1 und des angetriebenen Kettenrads 3 in einem Zustand beschrieben, in welchem Kraft übertragen wird. In einem Zustand, in welchem die Kette 1 nicht die Dehnung in einem gesamten Bereich davon aufweist, kämmen die Rollen 15 mit den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 an Positionen, die dem Abstandsmaß-Durchmesser D entsprechen, der mit Ausdruck (1) berechnet wurde, wie oben beschrieben, und zwar in einem Bereich, in welchem die Kette 1 um das angetriebene Kettenrad 3 geschlungen ist.
8 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Wicklungszustands, in welchem die Kette 1, die die Dehnung in ihrem gesamten Bereich aufweist, um das angetriebene Kettenrad 3 geschlungen ist. 9 ist eine vergrößerte Ansicht zum Veranschaulichen der hauptsächlichen Teile der Kette 1 und des angetriebenen Kettenrads 3 gemäß 8.
Ungeachtet des Zustands der Dehnung der Kette 1 gilt Folgendes: In einem Bereich des angetriebenen Kettenrads 3, in dem die Kette 1 um das angetriebene Kettenrad 3 herumgeschlungen ist, gibt es einen Zahn, der in einem Kämmungszustand gehalten ist, der der gleiche ist wie derjenige, der in dem Fall gegeben ist, in welchem die Kette 1, die keine Dehnung aufweist, geschlungen ist.
Erfahrungsgemäß ist ein solcher Zahn auf der Verlängerung einer Linie vorhanden, die die jeweiligen Rotationsachsen des antreibenden Kettenrads 2 und des angetriebenen Kettenrads 3 verbindet. Eine akkurate Position bewegt sich gemäß den Bedingungen, die sich in jedem Augenblick ändern, wie z. B. der Last, die auf die Kette 1 wirkt, des eigenen Gewichts der Kette 1 auf Seiten der Biegung sowie der Reibungskoeffizienten auf den Zahnflächen des angetriebenen Kettenrads 3.
Bei der ersten Ausführungsform gilt Folgendes: Ein Zahn, der auf der Verlängerung der Linie vorhanden ist, die die jeweiligen Rotationsachsen des antreibenden Kettenrads 2 und des angetriebenen Kettenrads 3 verbindet, entspricht einem Zahn, der in einem Kämmungszustand gehalten wird, der der gleiche ist wie derjenige, der in dem Fall gegeben ist, in welchem die Kette 1, die keine Dehnung aufweist, geschlungen ist, und zwar ungeachtet des Zustands der Dehnung der Kette 1.
Der Abstand zwischen dem Paar von Rollen 15, die an denselben äußeren Platten 11 angebracht sind, dehnt sich aus, und der Abstand zwischen dem Paar von Rollen 15, die an denselben inneren Platten 13 angebracht sind, ändert sich nicht. Demzufolge dehnt sich der Abstand zwischen benachbarten Rollen 15 bei jeder zweiten Rolle 15 unter der Mehrzahl von in einem Array angeordneten Rollen 15 aus. In 9 gilt Folgendes: In der Reihenfolge von dem Zahn, der an derselben Position wie die Kämmposition kämmt, die gegeben ist, wenn die Kette 1 keine Dehnung aufweist, stellen die unterbrochenen Linien die inneren Platten 13 dar, und die durchgezogenen Linien stellen die äußeren Platten 11 dar.
Wenn sich eine erste Rolle 15a, die auf einer Rückwärts-Seite hinsichtlich der inneren Platte 13 in einer Rotationsrichtung des angetriebenen Kettenrades 3 angeordnet ist, an einer Position befindet, an welcher sie mit dem angetriebenen Kettenrad 3 kämmt, und zwar auf einem Teilkreis, der in einem Zustand ohne Dehnung gegeben ist, ist eine zweite Rolle 15b auf einer Vorderseite hinsichtlich der ersten Rolle 15a in der Rotationsrichtung koaxial mit der Buchse 14 angeordnet, die an der inneren Platte 13 fixiert ist, die dieselbe ist wie die innere Platte 13, an welcher die erste Rolle 15a fixiert ist. Daher ist der interaxiale Abstand zwischen der ersten Rolle 15a und der zweiten Rolle 15b gleich dem Ketten-Abstandsmaß. Demzufolge befindet sich die zweite Rolle 15b ebenfalls auf dem Teilkreis.
Eine dritte Rolle 15c, die auf einer Vorwärts-Seite hinsichtlich der zweiten Rolle 15b in der Rotationsrichtung angeordnet ist, ist koaxial mit der Buchse 14 angeordnet, die das Passieren des Bolzens 12 ermöglicht, der an der äußeren Platte 11 fixiert ist, welche dieselbe ist wie die äußere Platte 11, die das Passieren des Bolzens 12 ermöglicht, der durch die zweite Rolle 15b geht. Der Abstand zwischen dem Paar von Buchsen 14, die an der äußeren Platte 11 angebracht sind, wird um den Wert des Spalts B zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 vergrößert, der durch die Abnutzung zwischen dem Bolzen 12 und der Buchse 14 ausgebildet wird.
Daher wird der interaxiale Abstand zwischen der zweiten Rolle 15b und der dritten Rolle 15c größer als das Ketten-Abstandsmaß. Die dritte Rolle 15c rotiert mit einem Radius, der eine Achse der zweiten Rolle 15b als Zentrum hat und um den Wert der Dehnung größer ist als das Ketten-Abstandsmaß. Daher kämmt die dritte Rolle 15c mit dem nächsten Zahn auf dem angetriebenen Kettenrad 3 auf einem Kreis mit einem Radius, der größer ist als derjenige des Teilkreises des angetriebenen Kettenrads 3. Dies bedeutet Folgendes: Innerhalb der Zähne des angetriebenen Kettenrads 3 kämmt die dritte Rolle 15c an einer Position, die von der Zahn-Unterseite zur Zahn-Oberseite in der Radialrichtung des angetriebenen Kettenrads 3 verschoben ist.
Eine vierte Rolle 15d ist koaxial mit der Buchse 14, die an der inneren Platte 13 fixiert ist, die dieselbe ist wie die innere Platte 13, an welcher die dritte Rolle 15c fixiert ist. Daher ist der interaxiale Abstand zwischen der vierten Rolle 15d und der dritten Rolle 15c gleich dem Ketten-Abstandsmaß. Die dritte Rolle 15c befindet sich innerhalb eines Zwischenraums zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 auf dem Kreis mit einem Radius, der größer ist als der Abstandsmaß-Durchmesser des angetriebenen Kettenrads 3.
Daher befindet sich die vierte Rolle 15d, die mit einem Radius entsprechend dem Ketten-Abstandsmaß mit einer Achse der dritten Rolle 15c als Zentrum rotiert, auf einem Kreis mit einem Radius, der kleiner ist als derjenige eines Kreises mit dem Zentrum bei dem Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3, auf welchem sich die dritte Rolle 15c befindet.
Wie oben beschrieben, gilt Folgendes: Bei der Rolle 15, die mit den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 auf dem Teilkreis kämmt, wie in dem Fall der Kette ohne Dehnung als Basispunkt, kämmt die Rolle 15, die sich auf einer Vorwärts-Seite der äußeren Platte 11 in der Rotationsrichtung befindet, mit einem Zwischenraum zwischen den Zähnen an einer Position, die weiter vom Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3 im Zwischenraum zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 entfernt ist, und die Rolle 15, die sich auf der nächstweiteren Vorwärts-Seite in der Rotationsrichtung befindet, kämmt mit einem Zwischenraum zwischen den Zähnen an einer Position, die sich näher am Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3 befindet.
10 ist ein Graph zur Erläuterung der jeweiligen Bewegungswerte der Rollen 15 in Bezug auf den Teilkreis, wenn die Dehnung gleichmäßig im gesamten Bereich der Kette 1 auftritt. In 10 sind die jeweiligen Bewegungswerte in der Abfolge von der ersten Rolle 15a und dann der zweiten Rolle 15b und der dritten Rolle 15c gezeigt, die auf der Vorwärts-Seite in Bezug auf die erste Rolle 15a in der Rotationsrichtung angeordnet sind.
Hinsichtlich der Rollen 15, die sich auf der Vorwärts-Seite in einem gewissen Maße in der Rotationsrichtung hinsichtlich der ersten Rolle 15a befinden, die sich auf dem Teilkreis des angetriebenen Kettenrads 3 befindet, haben sich die Positionen der Rollen 15, die weit vom Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3 entfernt sind, und die Positionen der Rollen 15, die nahe am Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3 liegen, jeweils auf gewisse Werte eingespielt.
11 ist ein Graph zur Erläuterung der jeweiligen Bewegungswerte der Rollen 15 in Bezug auf den Teilkreis, wenn die Dehnung nur in einem Teil des Bereichs der Kette 1 auftritt. In 11 sind die jeweiligen Bewegungswerte der Rollen 15 gezeigt, wenn die Rollen 15, die sich an den Bereichen der Kette 1 befinden, die die Dehnung haben, mit den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 auf dem Teilkreis kämmen.
Wie aus 11 ersichtlich, sind einige Rollen 15, die auf der Vorwärts-Seite in der Rotationsrichtung hinsichtlich der Rollen 15 in einem Array angeordnet sind, die auf dem Teilkreis vorhanden sind, signifikant vom Teilkreis entfernt. Außerdem nähern sich die Positionen der Mehrzahl von Rollen 15, die auf der Vorwärts-Seite in der Rotationsrichtung hinsichtlich der Rollen 15 in einem Array angeordnet sind, die große Bewegungswerte vom Teilkreis haben, allmählich dem Teilkreis an.
12 ist ein Graph zur Erläuterung der jeweiligen Bewegungswerte der Rollen 15 in Bezug auf den Teilkreis, wenn die Dehnung nur in einem Teil des Bereichs der Kette 1 auftritt. In 12 sind jeweilige Bewegungswerte der Rollen 15 gezeigt, wenn die Rollen 15, die sich an den Bereichen der Kette 1 befinden, die die Dehnung aufweisen, auf der Vorwärts-Seite in der Rotationsrichtung hinsichtlich der Rollen 15 vorhanden sind, die mit den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 auf dem Teilkreis kämmen. Wie aus 12 ersichtlich, befinden sich die Kämmpositionen der Rollen 15 auf der Kette 1, die keine Dehnung aufweisen, auf dem Teilkreis, und die Kämmpositionen der Rollen 15 an den Bereichen der Kette 1, die die Dehnung aufweisen, sind signifikant vom Teilkreis entfernt.
Auf der Basis der oben beschriebenen Tatsache gilt Folgendes: In jeglichem der Fälle von dem Fall, in welchem die Dehnung gleichmäßig im gesamten Bereich der Kette 1 auftritt, und dem Fall, in welchem die Dehnung nur in einem Teil des Bereichs der Kette 1 auftritt, kann beim Kämmen mit dem angetriebenen Kettenrad 3 an einer Position auf der Vorwärts-Seite um ungefähr fünfzehn Zähne in der Rotationsrichtung von der Position der Rolle 15 aus, die auf dem Teilkreis kämmt, die Höhenposition des Kämmens detektiert werden, die mit dem Wert der Dehnung korreliert.
Als Nächstes erfolgt die Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen einer Position der Dehnung der Kette 1 und des Werts von deren Dehnung unter Verwendung der Eigenschaften der Dehnung der Kette 1 und des Kämmens der Rolle 15 hinsichtlich des angetriebenen Kettenrads 3. 13 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen der Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Kette 1 ist um das antreibende Kettenrad 2 geschlungen, das die Antriebskraft hat, sowie das angetriebene Kettenrad 3, das die Last ist. Kraft wird vom antreibenden Kettenrad 2 auf das angetriebene Kettenrad 3 unter Zwischenschaltung der Kette 1 übertragen.
Die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung weist eine Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 und eine Signalverarbeitungseinrichtung 5 auf. Die Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 ist so konfiguriert, dass sie die Höhen der Rollen misst. Die Signalverarbeitungseinrichtung 5 ist so konfiguriert, dass sie die Eingabe von Messergebnissen entgegennimmt, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 ausgegeben werden.
An einer Position des angetriebenen Kettenrads 3, die auf der Vorwärts-Seite in der Rotationsrichtung um fünfzehn Zähne oder mehr von den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 entfernt sind, die mit der Kette 1 auf dem Teilkreis kämmen, ist die Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 installiert. Die Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 ist so konfiguriert, dass sie die Höhen der Kette 1 in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 misst.
In diesem Beispiel wird als Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 ein Versatz-Messinstrument vom Nichtkontakttyp verwendet, das einen Laser verwendet. Außerdem misst in diesem Beispiel die Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 die Höhen der Kette 1 in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3, aber sie kann auch die Höhen der Kette 1 in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen des antreibenden Kettenrades 2 messen.
14 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen von Messpositionen bei der Kette 1 gemäß 13. Bei der Messung der Höhen der Kette 1 in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 sind die Bereiche, an welchen sich die Position in der Radialrichtung vom Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3 mit der Kämmhöhe ändert, wie mit den Punkten a bis c in 14 angezeigt, als Messpunkte vorgegeben. Damit ist die Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 dazu imstande, die Änderung der Kämmhöhe der Kette 1 im Zwischenraum zwischen den Zähnen durch Bestrahlung der Punkte a bis c gemäß 14 mit dem Laser zu messen. In dem Schritt, in welchem die Kämmhöhen gemessen werden, wird die Änderung der Kämmhöhe der Kette 1 gemessen.
Signale, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 bezogen werden, werden an die Signalverarbeitungseinrichtung 5 übertragen. In der Signalverarbeitungseinrichtung 5 wird ein Signalverarbeitungsschritt durchgeführt. Die Signalverarbeitungseinrichtung 5 verwendet die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 übertragenen Signale, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des gedehnten Zustands im gesamten Bereich der Kette 1 zu bestimmen. In der Signalverarbeitungseinrichtung 5 gilt insbesondere Folgendes: Wenn die Kette 1 keine Dehnung aufweist, oder wenn die Kette 1 eine kleine Dehnung aufweist, wird eine Wellenform mit keiner signifikanten Differenz der Kämmhöhe der Rollen 15 in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen erhalten, wie in 15 gezeigt.
Indessen gilt Folgendes: Wenn eine ungleichmäßige Dehnung im gesamten Bereich der Kette 1 auftritt, wird in der Signalverarbeitungseinrichtung 5 eine Wellenform erhalten, die eine Schwankung der Kämmhöhen der Mehrzahl von in einem Array angeordneten Rollen 15 bei jeder zweiten Rolle 15 zeigt, wie in 16 dargestellt. Wenn die Dehnung in einem Teil des Bereichs der Kette 1 auftritt, gilt außerdem Folgendes: In der Signalverarbeitungseinrichtung 5 wird eine Wellenform erhalten, die einen Zustand darstellt, in welchem die Kämmpositionen, an welchen die Dehnung auftritt, offenbar verschieden von den Kämmpositionen von anderen Bereichen sind, wie in 17 gezeigt.
Außerdem kann ein ungefähres Dehnungsverhältnis der Kette 1 geschätzt werden, indem eine Differenz der Kämmhöhen zwischen benachbarten Rollen 15 verwendet wird, wie in 16 gezeigt, sowie eine Differenz der Kämmhöhen zwischen einem ebenen Wellenformbereich und einem maximal verschobenen Bereich, wie in 17 gezeigt.
Genauer gesagt: Durch das Vergleichen der Differenz der Kämmhöhen zwischen benachbarten Rollen 15, wie in 16 gezeigt, der Differenz der Kämmhöhen zwischen dem ebenen Wellenformbereich und dem maximal verschobenen Bereich, wie in 17 gezeigt, und einem Wert, der im Voraus durch Konstruktion unter Verwendung von beispielsweise CAD auf der Basis von Spezifikationen der Kette 1 bestimmt wird, die der Messung unterzogen wird, kann das ungefähre Dehnungsverhältnis der Kette 1 geschätzt werden.
18 zeigt Ansichten zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Bestimmen von Kämmhöhen, die gegeben sind durch die Dehnung der Kette 1 mittels einer Konstruktion beispielsweise durch Verwendung von CAD. Zunächst wird die Annahme getroffen, dass die erste Rolle 15a an einer idealen Position im Zwischenraum zwischen den Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 kämmt. In diesem Fall wird die Fläche der ersten Rolle 15a in Kontakt mit einer Zahnfläche eines Zahns 3a des angetriebenen Kettenrads 3 gehalten. In diesem Fall haben die Rollen 15 einen Radius r.
Die zweite Rolle 15b, die der ersten Rolle 15a in der Rotationsrichtung benachbart ist, bewegt sich auf einem Umfang mit dem Ketten-Abstandsmaß p als Radius vom Zentrum der ersten Rolle 15a. Die zweite Rolle 15b mit dem Radius r wird entlang des Umfangs mit dem Zentrum am Zentrum der ersten Rolle 15a bewegt, die mit dem Zahn 3a des angetriebenen Kettenrads 3 kämmt, so dass mittels Konstruktion eine Position bestimmt wird, an welcher eine Zahnfläche eines Zahns 3b des angetriebenen Kettenrads 3 und eine Fläche der zweiten Rolle 15b miteinander in Kontakt sind.
Die derart bestimmte Position ist als Kämmposition zwischen dem angetriebenen Kettenrad 3 und der zweiten Rolle 15b definiert, und der Abstand zwischen dem Zentrum des angetriebenen Kettenrads 3 und dem Zentrum der zweiten Rolle 15b ist als Kämmhöhe der zweiten Rolle 15b definiert. Auf eine ähnliche Weise wie dem Fall der zweiten Rolle 15b können eine Kämmposition und eine Kämmhöhe der dritten Rolle 15c bestimmt werden.
Informationen hinsichtlich der Kämmpositionen und der Kämmhöhen der Rollen 15 sind Informationen, die eindeutig auf eine geometrische Weise bestimmt sind, wenn die Form des angetriebenen Kettenrads 3, das Ketten-Abstandsmaß und die Form der Rollen 15 bestimmt sind. Im Unterschied zu dem Verfahren, bei welchem die Bestimmung durch die in 18 veranschaulichte Prozedur erfolgt, kann die Bestimmung auch durch Verwendung eines geometrischen Allgemeinzweck-Werkzeugs erfolgen.
Bei der Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gilt Folgendes: In einem normalen Antriebszustand der Kette 1 kann die Dehnung der Kette 1 im gesamten Bereich der Kette 1 ausgewertet werden. Hinsichtlich der gleichmäßigen Dehnung der Kette 1 im gesamten Bereich kann der Wert von deren Dehnung geschätzt werden.
Hinsichtlich der lokalen Dehnung gilt Folgendes: Wenn ein vorstehender Bereich, der offenbar eine spezifische Verschiebung auf die Signale ausübt, an einer Verbindung ausgebildet ist, die für den Messpunkt spezifisch ist, kann auch der Wert der Dehnung sowie die Position mit der Dehnung überprüft werden.
Zweite Ausführungsform
19 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung weist ferner eine Nach-außen-Benachrichtigungseinrichtung 6 auf, die so konfiguriert ist, dass sie Signale von der Signalverarbeitungseinrichtung 5 entgegennimmt.
Die Nach-außen-Benachrichtigungseinrichtung 6 ist so konfiguriert, dass sie automatisch den Wert der Dehnung auf der Basis der Wellenform der Kämmhöhen misst, die an die Signalverarbeitungseinrichtung 5 übertragen worden sind, das Vorhandensein der Dehnung anzeigt und einen Bereich mit einer lokalen Dehnung anzeigt, wenn eine lokale Dehnung detektiert worden ist.
Demzufolge weist die Nach-außen-Benachrichtigungseinrichtung 6 eine Anzeige auf. Außerdem emittiert die Nach-außen-Benachrichtigungseinrichtung Licht nach außerhalb, oder sie erzeugt Töne zum Benachrichtigen - nach außerhalb - dass die Dehnung in der Kette 1 aufgetreten ist.
Wie oben beschrieben, gilt bei der Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung Folgendes: Das Vorhandensein der Dehnung in der Kette 1 kann ohne Berechnung herausgefunden werden, und zwar auf der Basis der Signale, die der Signalverarbeitungseinrichtung 5 übermittelt werden. Wenn eine lokale Dehnung in der Kette 1 auftritt, kann die Position der lokalen Dehnung spezifiziert werden, während die Kette 1 während der Messung betrieben wird.
Dritte Ausführungsform
20 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Personenförderbands gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Das Personenförderband gemäß der dritten Ausführungsformen der Erfindung weist Folgendes auf: ein Gehäuse 71, eine Antriebseinheit 72, das antreibende Kettenrad 2, das angetriebene Kettenrad 3, die Kette 1, eine Hauptwelle 73, Stufen 74 und eine Steuereinheit 75. Die Antriebseinheit 72 ist so konfiguriert, dass sie eine Antriebskraft erzeugt. Das antreibende Kettenrad 2 ist an einer Ausgangswelle der Antriebseinheit 72 montiert. Die Kette 1 ist um das antreibende Kettenrad 2 und das angetriebene Kettenrad 3 geschlungen. Die Hauptwelle 73 hat daran das angetriebene Kettenrad 3 montiert.
Die Stufen 74 sind so konfiguriert, dass sie sich einhergehend mit der Rotation der Hauptwelle 73 bewegen. Die Steuereinheit 75 nimmt eine Energieversorgung und eine Steuertafel auf, die zum Steuern des Betriebs des Personenförderbands konfiguriert ist. Die Antriebseinheit 72, das antreibende Kettenrad 2, das angetriebene Kettenrad 3, die Kette 1, die Hauptwelle 73, die Stufen und die Steuereinheit 75 sind im Gehäuse aufgenommen.
Die Kette 1 dient dazu, die gesamte Kraft zu übertragen, die das Personenförderband benötigt. Daher wird während des Antreibens des Personenförderbands die Kette 1 in einem Zustand gehalten, in welchem stets eine Zugkraft auf die Kette 1 wirkt. Demzufolge wird erwartet, dass im Laufe von einigen Jahren die Dehnung in der Kette 1 auftritt. Um das Personenförderband stets in einem günstigen Zustand zu betreiben, ist es notwendig, die Dehnung der Kette 1 periodisch zu messen und eine Verschlechterung des Zustands der Kette 1 infolge der Dehnung zu vermeiden.
Bei der dritten Ausführungsform wird die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung, die bei der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, zur Zeit der periodischen Inspektion für die Kette 1 des Personenförderbands genutzt. Im Allgemeinen wird ein Motor mit einer hohen Drehzahl und einem relativ kleinen Ausgangsmoment für die Antriebseinheit 72 verwendet, damit eine Verkleinerung der Antriebseinheit 72 erzielt werden kann. Ein Drehzahlreduzierer verlangsamt die Ausgabe des Motors unter Verwendung der Kette 1.
Im Ergebnis werden eine niedrige Geschwindigkeit und ein großes Drehmoment auf die Hauptwelle 73 übertragen. Um die Ausgabe des Motors durch Verwendung eines Ketten-Antriebssystems zu verlangsamen, entspricht die Anzahl von Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3 hinsichtlich des antreibenden Kettenrads 2 einem Vielfachen, entsprechend dem Verlangsamungsverhältnis. Daher ist die Anzahl von Zähnen des angetriebenen Kettenrads 3, die mit der Kette 1 kämmen, größer als die Anzahl von Zähnen des antreibenden Kettenrads 2, die mit der Kette 1 kämmen.
Wie in 10 veranschaulicht, gilt bei der Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung, die in der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, Folgendes: Es wird die Kämmhöhe des Zahns gemessen, der auf der Vorwärts-Seite in der Rotationsrichtung um die gewisse Anzahl von Zähnen von der Rolle 15 aus angeordnet ist und an der Zahn-Unterseite kämmt, und es ist zweckmäßiger die Dehnung der Kette 1 am angetriebenen Kettenrad 3 mit der größeren Anzahl von kämmenden Zähnen zu detektieren, verglichen mit der Detektion der Dehnung der Kette 1 am antreibenden Kettenrad 2.
Bei der dritten Ausführungsform ist die Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 nahe einem Teil der Kette 1 angeordnet, an welchem das Kämmen des angetriebenen Kettenrads 3, das mit der Hauptwelle 73 integriert ist, aufgehoben ist, und am Gehäuse 71 fixiert, so dass die Kämmhöhe gemessen wird. Zur Zeit der Messung sind auch die Signalverarbeitungseinrichtung 5, die zum Verarbeiten der gemessenen Signale konfiguriert ist, und die Nach-außen-Benachrichtigungseinrichtung 6, die zum Benachrichtigen des Messergebnisses nach außen konfiguriert ist, installiert, und sie werden zusammen mit der Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 zur Zeit der Inspektion verwendet.
Wie oben beschrieben, gilt bei dem Personenförderband gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung Folgendes: Die Dehnung der Kette 1 in Hinblick auf ein Personenförderband, das gegenwärtig installiert ist, kann auf einfache Weise zur Zeit der Inspektion gemessen werden.
Vierte Ausführungsform
21 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Personenförderbands gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei der vierten Ausführungsform werden Signale, die mittels der Kämmhöhe-Messeinrichtung 4 erhalten werden, die am Gehäuse befestigt ist, von der Steuertafel bezogen, die in der Steuereinheit 75 untergebracht ist. Außerdem werden, als Funktion der Steuertafel, eine Detektion von Positionen der Dehnung und lokalen Dehnung der Kette 1 und eine Anzeige der jeweiligen Informationen nach außen durchgeführt. Die übrigen Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der dritten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, kann bei dem Personenförderband gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung die Dehnung der Kette 1 stets überwacht werden, ohne Einschränkung auf die Zeit der periodischen Inspektion. Daher ist die periodische Inspektion nicht notwendig. Dadurch kann der Wartungsbedarf verringert werden, und die Zuverlässigkeit des Personenförderbands kann verbessert werden.
Bezugszeichenliste

1: Kette
2: antreibendes Kettenrad
3: angetriebenes Kettenrad
4: Kämmhöhe-Messeinrichtung
5: Signalverarbeitungseinrichtung
6: Nach-außen-Benachrichtigungseinrichtung
11: äußere Platte
12: Bolzen
13: innere Platte
14: Buchse
15: Rolle
71: Gehäuse
72: Antriebseinheit
73: Hauptwelle
74: Stufe
75: Steuereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 11199168 A [0005]

Claims

Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung, die zum Detektieren einer Dehnung einer Kette in einer Kraftübertragung konfiguriert ist, wobei die Kraftübertragungseinrichtung Folgendes aufweist: - ein antreibendes Kettenrad, das zum Drehen konfiguriert ist, indem eine Antriebskraft darauf übertragen wird, - ein angetriebenes Kettenrad, das auf einer drehbaren Welle gehalten wird; und - eine Kette, die um das antreibende Kettenrad und das angetriebene Kettenrad geschlungen ist und zum Übertragen von Kraft vom antreibenden Kettenrad auf das angetriebene Kettenrad konfiguriert ist, wobei die Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung Folgendes aufweist: - eine Kämmhöhe-Messeinrichtung, die konfiguriert ist zum Messen von Kämmhöhen der Kette in einem Bereich, in welchem das antreibende Kettenrad oder das angetriebene Kettenrad mit der Kette kämmt; und - eine Signalverarbeitungseinrichtung, die zum Bestimmen der Höhendifferenz zwischen benachbarten Rollen in der Kette durch Verwendung von Signalen, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung bezogen werden, und zum Schätzen eines Werts der Dehnung der Kette auf der Basis der bestimmten Höhendifferenz konfiguriert ist.
Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung nach Anspruch 1, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung zum Schätzen des Werts der Dehnung einer Kette konfiguriert ist, der gegeben ist, wenn eine lokale Dehnung der Kette auftritt, sowie eines Bereichs der Kette, die die lokale Dehnung hat, und zwar auf der Basis der Höhendifferenz zwischen den benachbarten Rollen in der Kette.
Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine Anzeige aufweist, die zum Anzeigen des Werts der Dehnung der Kette konfiguriert ist, der von der Signalverarbeitungseinrichtung geschätzt wird.
Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung nach Anspruch 2, die ferner eine Anzeige aufweist, die zum Anzeigen des Werts der Dehnung der Kette und des Bereichs der Kette mit der lokalen Dehnung konfiguriert ist, die gegeben sind, wenn die lokale Dehnung der Kette auftritt und von der Signalverarbeitungseinrichtung geschätzt worden ist.
Detektionseinrichtung für Ketten-Dehnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kämmhöhe-Messeinrichtung zum Messen einer Kämmhöhe an einem Bereich der Kette konfiguriert ist, der sich auf einer Vorwärts-Seite in einer Rotationsrichtung um fünfzehn Zähne oder mehr von einem Zahn befindet, der sich am nächsten an der Verlängerung einer geraden Linie befindet, die die Rotationsachse des antreibenden Kettenrads und die Rotationsachse des angetriebenen Kettenrads verbindet.
Detektionsverfahren für Ketten-Dehnung zum Detektieren der Dehnung einer Kette in einer Kraftübertragungseinrichtung, wobei die Kraftübertragungseinrichtung Folgendes aufweist: - ein antreibendes Kettenrad, das zum Drehen konfiguriert ist, indem eine Antriebskraft darauf übertragen wird; - ein angetriebenes Kettenrad, das auf einer drehbaren Welle gehalten wird; und - eine Kette, die um das antreibende Kettenrad und das angetriebene Kettenrad geschlungen ist und zum Übertragen von Kraft vom antreibenden Kettenrad auf das angetriebene Kettenrad konfiguriert ist, wobei das Detektionsverfahren für Ketten-Dehnung Folgendes umfasst: - einen Kämmhöhe-Messschritt, in welchem die Kämmhöhen der Kette in einem Bereich gemessen werden, in welchem das antreibende Kettenrad oder das angetriebene Kettenrad mit der Kette kämmt; und - einen Signalverarbeitungsschritt, in welchem die Höhendifferenz zwischen benachbarten Rollen in der Kette bestimmt wird, und zwar unter Verwendung von Signalen, die im Kämmhöhe-Messschritt bezogen worden sind, und in welchem ein Wert der Dehnung der Kette auf der Basis der bestimmten Höhendifferenz geschätzt wird.
Personenförderband, das Folgendes aufweist: - ein antreibendes Kettenrad, das zum Drehen konfiguriert ist, indem eine Antriebskraft von einem Motor darauf übertragen wird; - ein angetriebenes Kettenrad, das mit einer Stufen-Antriebseinrichtung verbunden ist, die zum Antreiben von Stufen konfiguriert ist, und das auf einer drehbaren Welle gehalten ist, - eine Kette, die um das antreibende Kettenrad und das angetriebene Kettenrad geschlungen ist und zum Übertragen von Kraft vom antreibenden Kettenrad auf das angetriebene Kettenrad konfiguriert ist, - eine Kämmhöhe-Messeinrichtung, die konfiguriert ist zum Messen der Kämmhöhe der Kette in einem Bereich, in welchem das antreibende Kettenrad oder das angetriebene Kettenrad mit der Kette kämmt; und - eine Signalverarbeitungseinrichtung, die zum Bestimmen der Höhendifferenz zwischen benachbarten Rollen in der Kette unter Verwendung von Signalen, die von der Kämmhöhe-Messeinrichtung bezogen werden, und zum Schätzen eines Werts der Dehnung der Kette auf der Basis der bestimmten Höhendifferenz konfiguriert ist.
Personenförderband nach Anspruch 7, wobei die Kämmhöhe-Messeinrichtung konfiguriert ist zum Messen von Kämmhöhen der Kette in einem Bereich, in welchem das angetriebene Kettenrad mit der Kette kämmt.