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Antriebsanordnung für die Betätigung eines Maschinenteils, insbesondere
eines Förderers Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für die Betätigung
eines Maschinenteils, insbesondere eines Förderers, zur Erzeugung aufeinenderfolgender
Vozschubzyklen.
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Derartige Antriebsanordnungen, die aufeinanderfolgende Vorschubzyklen
erzeugen, sind z. B. für Vorrichtungen zum automatischen Bearbeiten von Werkstücken
von Bedeutung. Dabei ist es wichtig, die jeweiligen Vorschubschritte den Bearbeitungsgängen
der Werkstücke anpassen zu können. Die Erfindung geht dabei von einem Förderer aus,
an dem für jeweils einen Vorschubschritt entsprechende Gruppen von Abtriebsorganen
angebracht sind, die wechselweise in ortsfest gelagerte Antriebsorgane eingreifen.
Es ist bereits ein Getriebe beschrieben worden, das eine stetige Drehbewegung in
eine Drehbewegung umwandelt, die mit einerBeschleunigungsphase beginnt, dann in
einer stetigen Phase weiterläuft und schließlich mit einer Verzögerungsphase endet.
Dabei wird der konstante Vorschub von einem Hauptantrieb besorgt und die Beschleuni.gungs-
sowie die Verzögerungsphase von einem Hilfsantrieb übernommen, wobei Haupt- und
Hilfsantrieb nacheinander in Eingriff kommen. Diese dadurch bewirkten drei Phasen
des Vorschubes bilden einen in sich geschlossenen Bewegungsvorgang, der zwar mittels
eines komplizierten Außereingriffbringens der entsprechenden Getriebeteile unterbrochen
werden kann; diese bekannte Anordnung ist aber nicht geeignet, solche Vorschubschritte
bei einem Förderer zu erzwingen, der mit mehreren aufeinanderfolgenden Gruppen von
Abtriebsorgänen ausgestattet ist. Es ist zwar ein solcher Antrieb bekannt, bei dem
abwechselnd verschiedene Abtriebsorgane zur Erzeugung einer intermittierenden Bewegung
nach Art eines Malteserkreuzes innerhalb eines Vorschubschrittes bei einer konstanten
Geschwindigkeit zuabtriebsorgane angeordnet, wobei die sammenwirken. Eine Variation
der Bewegungszyklen ist bei dieser bekannten Anordnung nicht vorgesehen und läßt
sich mit den dabei vorgesehenen Mitteln auch nicht verwirklichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den schrittweisen Vorschub
des Förderers in der Weise zu verwirklichen, daß der Vorschub mit einer vom Stillstand
ausgehenden Beschleunigungsphase beginnt, ntit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit
fortgesetzt wird und in einer Verzögerungsphase wieder zum Stillstand kommt, wobei
eine Variation der Bewegungszyklen möglich ist.
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Für Lösung der gestellten Aufgabe sind an dem zu betätigenden Maschinenteil
die Haupt- und Hilfsgruppenweise zusammengefaßt sind und zwischen jeder dieser Gruppen
eines der Hilfsabtriebsorgane liegt. Dadurch wird es ermöglicht, daß die eigentlichen
Varschubschritte mit gleichbleibender Geschwindigkeit erfolgen und daß zwischen
diesen Vorschubschritten eine schonende und energiesparende Überleitung erfolgt.
Der Hilfsantrieb ist als Kurvennuttrommel ausgebildet. Ein Getriebe, das, eine Kurvennuttrommel
und eine Reihe von Zapfen umfaßt, die auf der anzutreibenden Scheibe befestigt sind,
ist allgemein bekannt; insbesondere ist auch bekannt, durch entsprechende Nutkurven
Beschleunigungen und Verzögerungen der Bewegung zu verwirklichen. Die Erfindung
sieht in einer bevorzugten Ausführungsform gleichermaßen vor, daß auch der Hauptantrieb
als Kurvennuttrommel ausgebildet ist.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind insbesondere darin
zu sehen, daß die Phasen der Beschleunigung und Verzögerung mit einfachen Mitteln
verwirklicht werden können und daß durch Anbringung auswechselbarer Abtriebsorgane
die Länge der stetigen Phasen der Vorschubbewegung in weiten Grenzen geändert werden
kann. Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Antriebsanordnung, jeden beliebigen
Eingriff in den Haupt- und Hilfsantrieb vorzunehmen, und es ist ohne Schwierigkeiten
möglich, beliebige Stillstandszeiten zwischen den Vorschubzyklen vorzusehen. Damit
erlaubt die erfindungsgemäße Antriebsanordnung eine große Vielfalt in der Anpassung
bei Maschinen und Fördereinrichtungen.
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Eine Antriebsanordnung nach der Erfindung wird. an Hand eines Ausführungsbeispiels.
erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf den teilweise weggebrochenen
Drehtisch, F i g. 2 eine Ansieht der Antriebsvorrichtung mit geschnittenem Drehtisch
und
F i g. 3 eine Draufsicht der Antriebsvorrichtung mit teilweise
weggebrochenem Drehtisch.
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Der in F i g. 1 dargestellte Förderer besteht aus einem Drehtisch
10 mit einem Drehzapfen 12 für seine drehbare Lagerung.
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Die Unterseite des Tisches 10 trägt seine Anzahl Hilfsabtriebsorgane
14, die zylindrisch und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. In einer
zweiten, etwas kleineren kreisförmigen Bahn ist eine Reihe von weiteren Hauptabtriebsorganen
16
derart angeordnet, daß sie zwischen Hilfsabtriebsorganen 14 liegen und
ebenfalls gleiche Abstände haben, mit Ausnahme des Raumes, der jedem der Hilfsabtriebsorgane
14 radial gegenüberliegt.
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Die Abtriebsorgane 14 und 16 sind nach unten abstehende Stifte, die
starr am Tisch befestigt sind und drehbare Rollen tragen, welche auf ihnen mittels
Wälzlager gelagert sind.
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Unterhalb des Tisches 10 sind ein Hilfsantrieb 18
und
ein Hauptantrieb 20 angeordnet. Der Hilfsantrieb 18 weist eine Nutkurve 22
auf, die mit der ersten Reihe der Hilfsabtriebsorgane 14 zusammenwirkt, während
der Hauptantrieb 20 mit einer Nutkurve 24 ausgebildet ist, die mit der zweiten
Reihe von Hauptabtriebsorganen 16 zusammenwirkt. Der Tisch 10 ist mit Hilfe
des Zapfens 12 auf einer Grundplatte 26 angeordnet.
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Auf -der Grundplatte 30 ist ein Untersetzungsvorrichtung
28 mit .einer eigenen Grundplatte 30 angeordnet, die zwei Lagerböcke
32 und 34 trägt, .in denen die Antriebe 18 und 20 gelagert sind. In
einer Verlängerung 42 im Lagerbock 34 ist ferner eine Antriebswelle 44 gelagert,
die ein Ritzel 46 trägt. Ein ebenfalls in dem Lagerbock 34 gelagertes frei drehbares
Ritzel 48 steht mit Zahnrädern 46, 50 und 52 im Eingriff, von denen die beiden letzteren
auf dem Antrieb 18 bzw. 20 befestigt sind.
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Auf der Grundplatte 30 ist ein Untersetzungsgetriebe
54 befestigt, dessen Abtriebswelle 56 mit der Antriebswelle
44 gekuppelt ist. Auf der Antriebswelle 60 des Untersetzungsgetriebes 54
ist eine kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung 64 von elektromagnetischer
Bauart angeordnet. Ferner sind auf- der Grundplatte 30 ein Antriebselektromotor
76
und ein durch eine- umlaufende Nockenscheibe betätigter Schalter 82 vorgesehen,
dessen Antriebswelle 84 durch eine Kette 86 mit der Welle
38 des Hilfsantriebs 18 gekuppelt ist.
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Im Betrieb befindet sich bei der in F i g: 1 und 3 gezeigten Stellung
der Teile eines der Hilfsabtriebs--organe 14 im Eingriff mit dem Hilfsantrieb
18. Die Nutkurve weist in ihrem Mittelteil einen stetigen Abschnitt
112 und auf -jeder Seite dieses stetigen Abschnittes 112 eine schraubenförmige
Steigung auf, die gegen jedes Ende' des Kurventrägers fortschreitend zunimmt. Im
Stillstand der gezeigten Teile befindet sich keines der Hauptabtriebsorgane
16 der zweiten Reihe im Eingriff mit der Nutkurve 24 des Hauptantriebes 20.
Die Nutkurve 24 hat eine konstante schraubenförmige Steigung, d. h., sie folgt einer
wahren Schraubenlinie, die modifiziert ist, um die in der Zeichnung gezeigte Farm
der gekrümmten Bahn der Hauptabbriebsorgane 16 zu ermöglichen.
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Wenn der Motor 76 in Gang gesetzt wird, wird die Antriebswelle
60 des Untersetzungsgetriebes 54 mit dem Motorantrieb gekuppelt. Auf
diese Weise werden die Antriebe 18 und 20 im Gleichlauf zur Drehung angetrieben.
Während .des ersten Teils der Drehung des Hilfsantriebes 18 bleibt das Hilfsabtriebsorgan
14 infolge des stetigen Teils 112 der Nutkurve 22 im Stillstand.
Hierdurch wird ermöglicht; daß der Motor 76 und der ganze Zahnrädersatz nur
unter einer geringen Belastung, bevor der Tisch 10 zur Drehung angetrieben wird,
auf Betriebsdrehzahlen kommen. Der Verlauf der übrigen Abschnitte der Nutkurve 22
kann so gestaltet werden, daß der Tischbewegung jede gewünschte Beschleunigung und
Verzögerung mitgeteilt wird.
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Bei der weiteren Drehung der Antriebe 18 und 20 wandert das Hilfsabtriebsorgan
14 der Nutkurve 22 entlang, so daß der Tisch 10 fortschreitend beschleunigt wird.
Wenn sich das Hilfsabtriebsorgan 14 dem Ende der Nutkurve 22 nähert, tritt eines
der Hauptabtriebsorgane 16 in die Nutkurve 24 des Hauptantriebes 20 ein.
Sodann übernimmt der Hauptantrieb 20 den Antrieb des Tisches 10. Die
Endgeschwindigkeit, die der Tisch unter dem Hilfsantrieb 18 erreicht, ist die gleiche.
wie die Geschwindigkeit, welche ihm sodann durch den Hauptantrieb 20 mitgeteilt
wird.
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Der Hauptantrieb 20 setzt den Antrieb des Tisches mit Hilfe
jedes der Hauptabtriebsorgane 16 des zweiten Satzes fort, die zwischen dem
ersten Hilfsabtriebsorgan 14 und dem nächstfolgenden liegen. Die Zahl der
verwendeten Hauptabtriebsorgane 16 kann nach Belieben entsprechend den jeweiligen
Erfordernissen gewählt werden.
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Wenn das letzte Hauptabtriebsorgan 16 im Begriff ist, das Ende der
Nutkurve zu verlassen, ist das nächste Hilfsabtriebsorgan 14 bereits in die Nutkurve
22 eingetreten, so daß der Hilfsantrieb 18 den Antrieb des Tisches übernimmt. Während
der Bewegung -d:es Hilfsabtriebsorganges 14 längs der Nutkurve 22 zum stetigen Teil
112 wird der Tisch entsprechend der jeweiligen Gestaltung des Verlaufes des in die
Nut 22 eingebauten Kurvenelementes verzögert.
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Etwa beim Eintritt des Hilfsabtriebsorgans 14 in den stetigen
Teil 112 werden der Motor 76 und eine Kupplungswicklung 110 abgeschaltet,
während eine Bremswicklung 106 eingeschaltet wird. Das hat zur Folge, daß die Antriebswelle
des Untersetzungsgetriebes 54 zusammen mit dem übrigen Trägersatz und den
Antrieben 18 und 20 rasch zum Stillstand gebracht wird.
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Wie ersichtlich, wird durch den stetigen Teil 112 der Vorteil erzielt,
daß die Massenträgheit, -welche bei der Einleitung einer Arbeitsfolge überwunden
werden muß, auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Ferner wird ein Toleranzbereich
in der Stillstandszeit des Rädersatzes erhalten, ohne daß eine Zunahme der Toleranz
für die Stillstandsstellung des Tisches 10 eintritt. Daher ist durch .eine
geeignete Wahl der Länge des -stetigen Abschnittes 112 im Verhältnis zu der Beschleunigungszeit
des Motors 76 sowie des Rädersatzes und der Antriebe 18, 20 und durch den
normalerweise vorkommenden Veränderungsbereich im Bremsweg des Rädersatzes und der
Antriebe 18, 20 gewährleistet, daß der Tisch in einer festen Stellung unabhängig
von den Veränderungen in der Reibung und in der Massenträgheit zum Stillstand gebracht
wird.