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Spannvorrichtung für eine über zwei Umkehrräder geführte Treibkette
Die Erfindung geht aus von einem Antrieb, der mittels einer über ein Treib- und
Umkehrrad geführten Antriebskette auf eine Förderkette einwirkt.
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Splche Antriebsketten müssen, um den richtigen Eingriff zu gewährleisten,
eine bestimmte Spannung aufweisen. Sie müssen also, da durch Verschleiß unvermeidliche
Längungen der Antriebskette auftreten, laufend nachgespannt werden. Das übliche
Nachspannen der Antriebskette von Hand wird häufig zu spät vorgenommen, nämlich
erst dann, wenn Funktionsstörungen des Antriebs bereits eingetreten sind.
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Eine automatische Nachspannung der Antriebskette bereitet aus dem
Grund Schwierigkeiten, weil die Spannung der Antriebskette einmal sehr häufigen
und raschen Schwankungen unterliegt, die durch den wechselnden Polygonzug beim Auflaufen
der Antriebskettenglieder auf die Umkehrräder bedingt sind, zum anderen aber über
längere Perioden aus Verschleißgründen ganz allmählich nachläßt. Die durch den wechselnden
Polygonzug bedingten Schwankungen der Kettenspannung werden üblicherweise durch
ein Federsystem aufgefangen. Man gibt diesem Federsystem im allgemeinen einen gewissen
Überhub, so daß es bis zu einem gewissen Grad auch noch bei einer gelängten Antriebskette
wirksam bleibt. Sind die für diesen Zweck vorgesehenen Leistungsreserven des Federsystems
sehr groß, so findet von Anfang an eine Überspannung der Antriebskette statt, die
den Verschleiß nur beschleunigt Wenn eine gewisse Längung der Antriebskette eingetreten
ist, so tritt bei starker über das Umkehrrad zu ziehender oder abzubremsender Last
doch wieder ein Durchhang der Antriebskette auf, so daß trotzdem ein Nachspannen
von Hand nötig wird. Würde die Spannvorrichtung für die Kette durch Anwendung von
Sperrklinken od. dgl. automatisch nachgespannt, so würde dieses automatische Nachspannen
jeweils in einem Zeitpunkt stattfinden, wo die Antriebskette keinem Polygonzug oder
nur einem ganz geringen Polygonzug ausgesetzt ist, so daß danach wiederum jeweils
im Augenblick des stärksten Polygonzuges eine Überspannung der Antriebskette zu
befürchten wäre, es sei denn, daß das Nachspannen erst in einem Zeitpunkt erfolgt,
wo die Antriebskettenspannung bereits auf ein zu geringes Maß abgesunken ist.
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Für Förderer mit elastischem Gurt sind bereits Spannvorrichtungen
vorgeschlagen worden, die aus zwei hintereinandergeschalteten Kraftspeichern bestehen.
Dabei ist aber nur einer der beiden Kraftspeicher als eine die periodischen Belastungsschwankungen
aufnehmende Feder ausgebildet. Der andere
Kraftspeicher, der die dauernden Längungen
ausgleichen soll, ist entweder als eine Spindel oder als ein stets die gleiche Leistung
im Sinn des Spannens abgebendes Element (Spanngewicht oder mit Schlupfwiderstand
versehener Elektromotor) ausgebildet. Im ersten Fall muß eine Verstellung der Spindel
von Hand vorgenommen werden, so daß ein automatisches Nachspannen nicht stattfindet.
Im zweiten Fall wird stets mit der gleichen Kraft gespannt. Dieses zweite Element
gibt also bei verstärkten Belastungen auch wieder nach.
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Die Erfindung schlägt nun eine Spannvorrichtung vor, die, in an sich
bekannter Weise aus zwei hintereinandergeschalteten Kraftspeichern bestehend, eine
stärkere, den Polygonzug aufnehmende, als im positiven Spannweg durch Anschläge
begrenzte Feder ausgebildete Spannvorrichtung und eine schwächere, die Kettenlängungen
ausgleichende, durch Rücklaufsperre im negativen Spannweg begrenzte automatische
Spannvorrichtung aufweist, wobei die eine dieser Spannvorrichtungen stationär angeordnet
ist, während sich die andere mit dem Umkehrrad der Antriebskette verschiebt.
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Dadurch wird ein automatisches Nachspannen der Antriebskette gewährleistet,
und jeder Durchhang der Antriebskette, aber auch jede Überspannung der Antriebskette
durch die Spannvorrichtung vermieden.
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Die periodischen Längungen und Kürzungen der Kette werden ausschließlich
durch das im positiven Spannweg begrenzte Federsystem aufgenommen, das von den durch
allmählichen Verschleiß bedingten Dauerlängungen überhaupt nicht beeinflußt wird.
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Umgekehrt werden diese Dauerlängungen durch einen anderen, aber gleichfalls
automatisch wirksam werdenden Kraftspeicher weggespannt, der nun wiederum durch
die periodischen Schwankungen des Polygonzuges nicht beeinflußt wird. Da die einmal
durch Verschleiß gelängte Kette unter keinen Umständen
wieder kürzer
werden kann, sorgt eine Rücklaufsperre dafür, daß dieser Kraftspeicher ausschließlich
im Sinn eines Spannens der Kette wirksam wird.
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Dieser Kraftspeicher benötigt nur eine geringe Vorspannung, da bei
normaler Förderrichtung - wenn die Last durch das direkt vom Antriebsrad gezogene
Trum der Antriebskette gezogen wird - schon eine geringe Kraft genügt, um den Durchhang
wegzuspannen, der nach Erschöpfung des Federweges des erstgenannten Federsystems
in der gelängten Antriebskette jeweils dann entsteht, wenn sie keinem Polygonzug
ausgesetzt ist. Zwar ist die Spannung (Zugbeanspruchung), der das derart weggespannte
Umkehrrad bei Reversieren des Antriebs ausgesetzt ist, wesentlich größer. Das Umkehrrad
wird aber nunmehr durch die Rücklaufsperre des Spannelements in seiner Lage gehalten.
Und da eine Kettenlängung nicht plötzlich eintritt, läuft der Antrieb innerhalb
eines Zeitabschnittes, der ein Nachspannen der Kette nötig macht, bestimmt einmal
in der normalen Förderrichtung, so daß stets ein rechtzeitiges automatisches Nachspannen
der gelängten Kette gewährleistet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Am Rahmen 16 des nur teilweise dargestellten Antriebs ist das nicht
dargestellte Antriebsrad unverschieblich gelagert. Die Achse des dargestellten Spannrades
17 ist mittels zweier Schraubenspindeln 18 verschiebbar, wodurch die Antriebskette
gespannt wird. Die Spannmutter 19 der Spindel 18 stützt sich über ein Drucklager
20 an einer Zwischenplatte 21 ab, die mittels Federn 15 am Rahmen 16 gelagert ist.
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Damit bei auftretenden Längungen der Antriebskette die Spindeln 18
nicht dauernd von Hand nachgestellt werden müssen, ist ein weiteres Federsystem
22 vorgesehen, das auf die Spannmuttern 19 einwirkt.
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Das Federsystem 15 gleicht lediglich die durch den Polygonzug der
Antriebskette bedingten Spannungsschwankungen aus. Das Federsystem 15 muß also Bewegungen
in beiden Richtungen zulassen, braucht aber nur einen sehr begrenzten Federweg aufzuweisen.
Das andere Federsystem muß dagegen ständig in der Lage sein, eine etwa eintretende
Kettenlängung wegzuspannen und muß daher einen großen Federweg aufweisen. Da das
Federsystem stets nur einen Durchhang der Kette infolge Längung vermeiden soll,
ist das Federsystem in der Gegenrichtung gesperrt, denn die einmal gelängte Kette
kann nicht wieder kürzer werden. Es ist deshalb mit einem Gesperre nach Art von
Sperrklinken, selbsthemmenden Keilflächen bzw. Gewinden od. dgl. verbunden, die
eine Bewegung der Spindel in der Gegenrichtung, also im Sinn einer Entspannung der
Antriebskette, jeweils ausschließen. Dieses Federsystem wird schwächer ausgebildet
als das Federsystem 15 und kommt also im Sinn eines Spannens der Antriebskette nur
zur Wirkung, wenn das Federsystem 15 vermöge der Begrenzung seines Federweges in
dieser Richtung wirkungslos geworden ist.
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Die einfachste Ausführungsform dieses Gedankens wäre eine an Stelle
des Drucklagers 20 zwischen die Spannmutter 19 der Spindel einerseits und das Zwischenstück
21 andererseits eingesetzte Druckfeder.
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Die Sperrvorrichtung gegen ein Zurückgehen der Spindel wäre in diesem
Fall in den Raum zu verlegen, wo die Spindel 18 das gegebenenfalls mit einem Kragen
versehene Zwischenstück 21 durchdringt. Gemäß der Zeichnung wird jedoch als Sperr-
vorrichtung
das selbsthemmende Gewinde 23 der Spindel 18 und ihrer Spannmutter 19 verwendet
und das Federsystem als eine Spiralfeder 22 (Uhrfeder) ausgebildet, die die Spannmutterl9
auf die Spindel 18 aufzuschrauben sucht. Die Spiralfeder 22 ist zu diesem Zweck
an ihrem einen Ende an der Spannmutter 19, an ihrem anderen Ende an einem ihr Federgehäuse
24 durchdringenden Bolzen 25 befestigt.
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Sie wird aufgezogen (vorgespannt), indem das mit einem Zahnkranz 26
versehene Federgehäuse 24 entsprechend gedreht und sodann durch eine am Zwischenstück
21 angeordnete Sperrklinke 27 gegen ein Zurückdrehen festgelegt wird. Um die Spannmutter
von Hand lösen bzw. nachstellen zu können, ohne daß dabei die Federspannung zur
Wirkung kommt, ist an der Spannmutter 19 der Spindel ein Ansatz 19' angeordnet,
der mit Bohrungen 28 versehen ist, die mit Bohrungen 29 des Federgehäuses zur Deckung
gebracht werden können. Auf die Spindel wird ein nur auf der rechten Seite der Zeichnung
dargestellter Kupplungsflansch 30 geschoben und die an ihm angeordneten Bolzen 30'
in die Bohrungen 28, 29 eingeführt. Dadurch werden Spannmutter 19 und Federgehäuse
24 gegeneinander festgelegt, und die Federwirkung der Spiralfeder 22 wird ausgeschaltet.
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Ist der Kupplungsflansch 30 nicht eingeführt, so stützt sich das
Federgehäuse 24 an der Sperrklinke 27 ab und die Spiralfeder 22 übt auf die Spannmutter
19 einen Druck im Sinn eines Anziehens der Spindel aus. Eine Bewegung der Spindel
in der Gegenrichtung kann nicht erfolgen, da das Gewinde selbsthemmend ist. Die
Spiralfeder 22 reagiert also wohl auf ein Nachlassen, nicht aber auf eine Erhöhung
der Spannung der Antriebskette. Eine Erhöhung der Antriebskettenspannung muß über
die in dieser Richtung als starres Element wirkende Spannmutter 19, das Drucklager
20 und das Zwischenstück 21 auf das Federsystem 15 einwirken. Das Federsystem 15
besteht aus Tellerfedem, die auf einem Bolzen 31 aufgereiht und durch eine Mutter
31' vorgespannt sind.
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Dadurch ist ihr Federweg derart begrenzt, daß die Tellerfedern nur
die durch den Polygonzug der Antriebskette bedingten Schwankungen der Antriebskettenspannung
ausgleichen.