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Endloses Kettensystem Die Erfindung befaßt sich mit endlosen Kettensystemen,
die z. B. für Förderbänder etwa in Fabriken, für Fahrzeugtransportanlagen oder für
die obere tragung von Leistung benutzt werden können. Es ist in solchen Fällen üblich,
eine endlose Kette vorzusehen, deren Glieder gewöhnlich als lastaufnehmende Unterlagen
oder Ladepritschen von geeigneter Form ausgebildet sind, so daß eine im wesentlichen
ununterbrochene Plattform gebildet wird. Die Kette wird in der Regel durch Rollbahnen
geführt, wobei an den Enden der Bahnen Wendemittel in Form von freilaufenden oder
antreibenden Kettenrädern vorgesehen sind. Bei Systemen dieser Art dienen die Kettenräder
dazu, die Kette aus einer Bahn herauszuziehen und in eine andere Bahn zu überführen.
Sie können außerdem dazu dienen, dem Kettensystem Leistung auszuführen oder zu entnehmen.
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Wenn bei einem endlosen Kettensystem ein Kettenrad als Wendeeinrichtung
benutzt wird, so ergibt sich aus den kinetischen Verhältnissen des Systems, daß
die Vorschubgeschwindigkeit der einzelnen Glieder ungleichmäßig ist, wenn sie in
eine gerade Bahn eintreten oder eine solche Bahn verlassen. Dies beruht auf der
endlichen Länge der Glieder, welche um das Ketten rad eine vieleckige Bahn und nicht
eine kreisförmige Bahn zurücklegen. Wenn diese ungleichförmigen Vorschubbewegungen
auf ein Minimum gebracht werden sollen, müssen die Glieder kurz und die Kettenräder
groß ausgeführt werden. Ferner muß dafür der Drehpunkt jedes Gliedes beim Eintreten
in eine Lücke des Kettenrades und beim Verlassen der Lücke so dicht wie möglich
am Ende des Gliedes liegen.
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Wenn die Kettenglieder selbst so gestaltet sein sollen, daß sie als
Ladepritschen, Tische oder Rahmen dienen, so ist es erforderlich. sie mit großer
Länge auszuführen. Damit ist aber eine beträchtliche Ungleichförmigkeit der Vorschubbewegung
der Glieder beim Eintritt in die bzw. beim Verlassen der geraden Bahnen verbunden.
Dies ist wegen des Spiels störend, das im Kettensystem vorhanden sein muß. Außerdem
wird die maximale Geschwindigkeit herabgesetzt, bis zu welcher keine Vibration auftritt.
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Die Verwendung einer unabhängigen Reihe von Tischen. Ladepritschen
oder Rahmen, welche nicht zusammengekuppelt sind und auf einer geeigneten Bahn geführt
werden, hat sich ebenfalls nicht für einen stoßfrcien Betrieb als zufriedenstellend
erwiesen, wenn diese Teile größere Länge haben.
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Es sind bereits Kettensysteme mit gerader Gliederanzahl bekannt,
bei denen an den Enden der geraden Bahnen elliptisch gekrümmte Wendebahnen vorge-
sehen
sind. Mit diesen bekannten Systemen ließe sich aber ein zügiger Antrieb nur verwirklichen,
wenn der Antrieb an beiden geraden Bahnteilen angreift. Die Anordnung erfordert
daher einen erheblichen Aufwand für den Antrieb.
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Die Erfindung will die Nachteile der bekannten Kettensysteme vermeiden
und ein System verfügbar machen, das bei einfacher Antriebsordnung einen zügigen
Vorschub zuläßt, wobei der Antrieb an jeder Stelle des Systems, insbesondere auch
an nur einer Längsbahn des Kettensystems angreifen kann. Insbesondere besteht weitgehende
Unabhängigkeit hinsichtlich der Gliederlängen, die beispielsweise auch so groß wie
der Abstand der geraden Bahnen des Kettensystems sein können. Die Erfindung geht
dazu von einem endlosen Kettensystem mit einer Vielzahl von tisch- oder rahmenförmigen
Gliedern verhältnismäßig großer Länge aus, die über parallele Achsen schwenkbar
mitcinander verbunden und mit Spurrädern oder Spurräderpaaren ausgestattet sind,
welche von einer aus zwei geraden Bahnen und zwei Wendebahnen zusammengesetzten
ortsfesten Spurbahn geführt werden, wobei die Kettengliedlänge insbesondere gleich
dem Abstand der geraden Bahnen der Spurräderachsen ist. Die Besonderheit der Erfindung
besteht in einem solchen Aufbau des Kettensystems, daß in jeder Bewegungsphase der
Kette mindestens eines der Spurräder bzw. Spurräderpaare in einer der Wendebahnen
liegt, indem entweder - und zwar bei ungerader Anzahl von Kettengliedern die Spurräder
bzw. die Spurräderpaare an den Enden der Glieder angeordnet sind
und
die Wendebahnen aus halbelliptischen, unmittelbar an die geraden Bahnen anschließenden
Bahnen bestehen - oder, und zwar bei beliebiger Anzahl von Kettengliedern oder die
Spurräder bzw. die Spurräderpaare sowohl an den Enden der Glieder als auch in deren
Längsmitte angeordnet sind und die Wendebahnen je aus einer inneren, unmittelbar
an die geraden Bahnen angeschlossenen halbkreisförmigen Bahn für die mittleren Spurräder
oder einer solchen halbkreisförmigen und einer äußeren abgelrennten halbelliptischen
Bahn für die äußeren Spurräder oder aus zwei solchen abgetrennten halbelliptischen
Bahnen bestehen.
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Bei der Ausführung des Kettensystems mit einer halbkreisförmigen
Wendebahn, welche eine beliebige Anzahl von Kettengliedern aufweisen kann, empfiehlt
es sich, außerhalb und insbesondere an den Enden der geraden Bahnen Führungsmittel
vorzusehen, welche ein Schwenken der Kettenglieder um die mittlere Spurradachse
vor Verlassen einer geraden Bahn verhindern.
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Darüber hinaus hat es sich bei ailen entsprechend der Erfindung ausgeführten
Kettensystemen als zweckmäßig erwiesen, daß der Antrieb der Kette im Bereich einer
der geraden Bahnen angeordnet ist.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden, ins einzelne
gehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung.
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Fig. 1 zeigt eine seitliche Ansicht, teilweise im Schnitt eines laufenden
Bandes mit endloser Kette, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verkörpert;
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht, teilweise im Schnitt des in Fig. 1 dargestellten laufenden
Bandes; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1; Fig. 4
zeigt ein Diagramm, das die Bedingungen während der Wendung erläutert.
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Das erfindungsgemäße endlose Ketten system kann aus einer Reihe von
Ladepritschengliedern bestehen, die im wesentlichen rechteckige lasttragende Plattformen
sind, die allgemein mit 10 bezeichnet sind.
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Diese Plattformen sind an ihren Enden miteinander durch Lagerachsen
12 drehbar verbunden, welche durch die sich überlappenden Ansätze 14 und 16 führen,
welche an den vier Ecken jedes Gliedes oder jeder Ladepritsche ausgebildet sind.
Diese besondere Ausbildung der Ladepritschen oder Glieder stellt jedoch nur eine
der bekannten Formen dar, die derartige Elemente annehmen können.
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In der Mitte zwischen den Lagerachsen 12 ist an jedem Glied ein Spurrad
vorgesehen, das die Form einer Rolle 18 hat, welche an dem Glied auf einer Achse
20 drehbar gelagert ist. An jeder Lagerachse 12 sind ebenfalls Spurräder vorgesehen,
die aus Rollen 22 bestehen. Die Spurräder 18 und 22 sind an beiden Seiten jedes
Gliedes 10 vorhanden.
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Befestigt an hochstehenden Rahmen platten 24 auf jeder Seile der
Kette ist ein Spursystem vorgesehen, welches das einzige Führungs- und Haltemittel
für die Kette bildet, d. h. es sind keine Kettenräder vorhanden, welche die Kette
führen oder halten. Dieses Spursystem, \welches auf beiden Seiten der Kette vorhanden
ist, besteht aus zwei geraden Spurbahnen 26 und 28, welche durch Schienen 30 und
32 gebildet sind. Diese bilden gerade Bahnen für die Roilen 18 und 22, wie sich
aus Fig. 3 ergibt. Dic Schienen 34 und 35 verhindern eine Bewegung der Rollen nach
außen.
Auf den Lagerachsen 12 und den Achsen 20 sind Anlaufscheiben 38 vorgesehen, um die
Kette seitlich in ihrer Lage zu halten.
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Die Bestimmung des richtigen Weges auf dem die Spurräder 18, 22 der
Glieder während des Wendens geführt werden sollen, geschieht durch mathematische
Betrachtungen, die in Fig. 4 erläutert sind. Um eine gleichmäßige Eintritts- und
Austrittsgeschwindigkeit an den Enden der geraden Bahnen 26 und 28 zu erreichen,
wurde eine mit 40 bezeichnete Kurve derart abgeleitet, daß ein diese Kurve durchlaufendes
äußeres Spurrad des Kettengliedes eine Bewegung des Lagers des am anderen Kettengliedende
liegenden Spurrades hervorbringt, durch welche dieses Lager mit gleichen Momentangeschwindigkeiten
aus den geraden Bahnen 26 und 28 austritt und in sie eintritt. Das heißt, wenn die
Strecke L die Länge eines Kettengliedes und die Strecke a irgendeinen gegebenen
Abstand von dem Ende der geraden Bahn bis zu einem Lager darstellen. das soeben
die gerade Bahn verläßt. dann ist die Strecke L-a, die im unteren Teil der Fig.
4 dargestellt ist, derjenige Betrag, um den sich das in die gerade Bahn 28 eintretende
Lager bis zum selben Augenblick, und zwar für alle Werte von a, darin bewegt hat.
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Wenn die Bahnen 26' und 28' der Spurräderachsen den Abstand L voneinander
haben, welcher der kleinstmögliche Abstand ist, dann kann die Kurve 40 als Darstellung
von Koordinaten x und 3' (Fig. 4) abgeleitet werden, wobei 0 der Koordinatenursprung
ist. Die Kurve 40 ist durch folgende Formel bestimmt
Die Kurve für die Mitten der Glieder kann ebenfalls vom Koordinatenursprung 0 aus
bestimmt werden. Durch Umrechnung auf den neuen Koordinatenursprung 0' mit X' als
horizontalen Abstand der Mitte des Gliedes von 0' und Y' als Koordinate vom neuen
Ursprung 0' crgibt sich als Formel für die Bahn der Mitte des Gliedes
Das ist die Gleichung für die Bewegungsbahn der Achsen der mittleren Spurräder 18
der Kettenglieder um den neuen Ursprung O'. Die Bahn stellt somit einen Kreis dar.
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Die Wendebahnen an beiden Seiten des endlosen Kettensystems sind
so gekrümmt, daß die in den obigen Formeln definierten Bedingungen zustande kommcn.
Dic Einrichtung ist in Fig. 1 in der Lage dargestellt, bei welcher die mittleren
Spurräder 18 am rechten Ende des Systems mit einer kreisförmiger! Bahn in Eingriff
kommcn, während die Spurräder art: linken Ende mit einer elliptischen Bahn in Eingriff
kommen. Somit definieren die Spursehiene 42 unr; die gekrümmte Schiene 44 eine gekrümmte
Bahn 46 in der die mittleren Spurräder 18 einen Halbkrei. durchlaufen, der die geraden
Bahnen 26 und 28 miteinander vcrbindet.
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Die Enden der gekrümmten Schiene 44 weisen einen Abstand von den
Schienen 34 und 36 auf, über den die äußeren Spurräder 22 in Fortsetzung der geraden
Bahnen
hinwegbewegt werden; die Spurräder 22 laufen dann außerhalb der kreisförmigen Bahn
46 an der Außenseite der Spurschiene 44 und treten wieder in die gerade Bahn ein.
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Die Schienen 34 und 36 besitzen an ihren Enden Teile, welche die
Funktion haben, die Glieder 10 auf der Geraden zu halten, bis die mittleren Spurräder
18 in die gekrümmten Wendebahnen eintreten, so daß die äußeren Spurräder 22, die
auf den Schienen 3û und 32 laufen, in Berührung mit diesen Schienen bleiben, d.
h., das Kettenglied wird daran gehindert, sich um das Spurrad 18 zu drehen, während
ein äußeres Spurrad 22 über das Ende einer geraden Bahn hinaus »in die Luft« vordringt.
Dies kann auch durch andere Mittel geschehen, z. B. durch je eine in strichpunktierten
Linien angedeutete Rolle 48 bzw.
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50, die auf den ebenen Flächen der Glieder 10 aufliegt.
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Am linken Ende des Kettensystems ist eine Wendebahn dargestellt,
die aus einer elliptischen Bahn 52 besteht, welche mit den äußeren Spurrädern 22
in Eingriff kommt. Die Bahn 52 zeigt eine Form, die hier mit elliptisch bezeichnet
ist, um anzudeuten, daß sie der mathematischen Kurve 40 gleicht und entsprechend
abgeleitet ist. Die Spur 52 hat einen Abstand von den Enden der geraden Bahnen 26
und 28, so daß die mittleren Spurräder 18 sich innerhalb der Bahn 52 entlang bewegen
können.
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Wenn die elliptischen Wendebahnen an beiden Enden verwendet werden,
können die mittleren Spurräder fortfallen; dann ist es jedoch um die Stetigkeit
der Wendebewegung sicherzustellen, wenn elliptische Bahnen an beiden Enden benutzt
werden, erforderlich, eine ungerade Anzahl von Kettengliedern zu verwenden. Wenn
dies aber geschieht, können die Wendebahnen 52 eine unmittelbare Fortsetzung der
geraden Bahnschienen 30 und 32 sein. Ebenso können bei einer geraden oder einer
ungeraden Anzahl von Gliedern die kreisförmigen Wendebahnen 42 an beiden Enden verwendet
werden.
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Um einen Kraftantrieb für die Kette vorzusehen, ist es am bequemsten,
den Antrieb an einer Stelle in einer der geraden Bahnen anzubringen. Irgendein Antriebsmittel,
welches mit den Kettengliedern nacheinander in Eingriff kommt und sie die Bahn entlang
zieht, eignet sich für diesen Zweck, z. B. ein gewöhnliches Kettenrad, das mit einer
oder mit beiden geraden Kettenbahnen in Eingriff kommt. Hierfür wird ein Schneckengangzylinder
benutzt, der mit einzelnen vorstehenden Antriebsstiften 54 in Eingriff kommt, die
an jedem Kettenglied 10 angebracht sind. Dieser an sich bekannte Antriebszylinder
gehört jedoch nicht zur Erfindung.
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Einer oder mehrere solcher Antriebe werden an geeigneten Stellen
entlang einer oder beider gerader Bahnen angeordnet. Bei der dargestellten Ausführung
ist ein einziger derartiger Antrieb in einem esten Paar von Lagerbrücken 56 (Fig.
3) gelagert, ie am Seitenrahmen eines Seitenteils 24 befestigt ind. In diesen Lagerbrücken
ist eine drehbare Tromziel 58 gelagert, welche durch einen geeigneten Anrieb, z.
B. eine Kette 60 angetrieben werden kann.
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Die Trommel 58 weist auf ihrer Oberfläche eine spiralförmige Vertiefung
62 auf, durch die die Stifte 54 hindurchgehen müssen, wenn die Kettenglieder in
Längsrichtung an der Trommel vorbeigehen. Die Steigung der Vertiefung 62 ist gleichförmig,
wenn eine konstante Geschwindigkeit der Kette gewünscht
ist. Wenn eine spezielle
unterbrochene oder ungleichförmige Bewegung verlangt wird, wird die Kurve der Vertiefung
62 so ausgebildet, daß die gewünschte Bewegung entsteht.
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Wenn im Betrieb die Trommel 58 durch die Eingangsleistung über die
Kette 60 gedreht wird, treten die aufeinanderfolgenden Antriebsstifte 54 in die
Vertiefung 62 ein und werden von einem Ende der Trommel 58 zum anderen bewegt und
geführt, wenn diese sich dreht. Die Kettenglieder folgen den hin-und zurücklaufenden
geraden Bahnen, wobei ihre Lage in jeder geraden Bahn durch die Rollen oder Spurräder
18 und 22 erhalten bleibt, die mit den Bahnen 30 und 32 im Eingriff sind. Wenn jedes
Kettenglied der Reihe nach zum Ende der geraden Bahn gelangt, wird es in einer Linie
mit den folgenden Gliedern durch die äußeren Schienen 34 oder 36 oder durch die
Rollen 48 oder 50 gehalten, bis das mittlere Spurrad 18 in die gekrümmte Bahn 42
am rechten Ende in Fig. 1 gelangt, oder bis das vorlaufende Spurrad 22 den Anfang
der elliptischen Bahn der Wendebahn 52 erreicht. Danach wird das Glied unter Verzögerung
seines Mittelpunktes gewendet, bis der Mittelpunkt bei Erreichen der auf der rechten
Seite der Fig. 1 dargestellten senkrechten Lage theoretisch für einen Augenblick
stillsteht. In diesem Augenblick bewegen sich die Endpunkte mit voller Kettengeschwindigkeit
waagerecht und entgegengesetzt.
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Danach wird der Mittelpunkt wieder beschleunigt, bis das Kettengiied
in eine Linie mit der geraden Bahn gebracht ist und somit der Mittelpunkt seine
volle Kettengeschwindigkeit wieder erreicht hat.
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Die Kette wird durch geeignete Einstellmittel straff gehalten werden,
z. B. durch die Längsschlitze und Bolzen 64 an der einen Wendebahn. Das Ausmaß,
mit dem eine Ungleichförmigkeit der Bewegung des mittleren Teils eines Kettengliedes
während des Wendens entsteht, kann leicht der Fig. 4 entnommen werden, wo bei 70
ein Kettenrad mit vier Einschnitteil 72 mit gleichem Abstand angedeutet ist. Wenn
sich der Mittelpunkt von L1 in einem Einschnitt 72 befindet, liegt der Mittelpunkt
von L. beträchtlich vor dem nächsten Einschnitt 72. Somit verringert sich die Verzögerung
der Rolle bzw. des Spurrades 18 während des ersten Viertelkreises der Wendung bis
Null, wenn die Wendung halb durchgeführt ist. Danach tritt eine Beschleunigung ein
bis zur vollen Bahngeschwindigkeit.
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Durch die Erfindung wird ein endloses Ketten system geschaffen, das
stets straff gehalten werden kann. Es ist bei dem System nach der Erfindung im Gegensatz
zu üblichen Kettensystemen nicht erforderlich, daß die Kette eine besondere Lose
aufweist, um die Ungleichförmigkeit der Geschwindigkeit der Glieder beim Eintreten
in die geraden Bahnen und bei deren Verlassen auszugleichen. Ferner ist die Bewegung
der Kette gleichmäßig und hat nicht die vibrierende Wirkung, die durch Kettenräder
oder andere übliche Wendemittel hervorgebracht wird.