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Angetriebene Förderrolle für Rollenbahnen Die Erfindung betrifft eine
angetriebene Förderrolle für Rollenbahnen, Durchlaufregale u. dgl., insbesondere
für den Staubereich derselben, mit um eine feststehende Achse drehbarem, zylindrischem
Rollenkörper und mit an mindestens einem Ende der Rolle um die feststehende Achse
drehbar angeordnetem Antriebskörper, der über einen Riementrieb od. dgl. mit einem
Antrieb verbunden ist, wobei zwischen ineinandergreifenden, drehsymmetrischen Teilen
des Rollenkörpers und des Antriebskörpers eine das auf den Rollenkörper übertragbare
Drehmoment begrenzende Kupplung ausgebildet ist.
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Förderrollen, die auf einer feststehenden Achse gelagert sind und
von mit ihnen gleichachsig gelagerten Ritzeln aus durch Reibungsmitnahme ihrer Rollenmäntel
angetrieben werden, sind bekannt. Bei einer bekannten Rolle ist ein aus einem Ritzel
und einer Reibklinke bestehender Freilauf vorgesehen, der bewirkt, daß man die auf
der Rollenbahn beförderten Lasten von der Hand schneller vorwärts treiben kann,
als es der Antriebsgeschwindigkeit der Rolle entspricht. Bei der bekannten Förderrolle
ist es jedoch nicht möglich, eine Last auf der angetriebenen Rollenbahn anzuhalten,
ohne daß die Rollenmäntel an der Unterseite der angehaltenen Last entlangreiben.
Für den Staubereich einer Rollenbahn, d. h. für denjenigen Bereich einer Rollenbahn,
in dem sich die geförderten Lasten sammeln sollen, während die Rollenbahn weiter
angetrieben wird, ist diese bekannte Freilaufförderrolle, abgesehen von ihrer komplizierten
Bauweise, jedenfalls dann ungeeignet, wenn eine solche Reibung zwischen der angehaltenen
Last und der Förderrolle nicht auftreten darf. Es ist ferner eine Förderrolle bekannt,
bei der in die Enden des Rollenmantels Endstücke mit einem zylindrischen Ansatz
drehbar eingedrückt sind, die mit einem Antriebsritzel versehen sind, wobei ein
Reibungsschluß zwischen dem Endstück und dem Rollenmantel vorgesehen ist. Bei dieser
bekannten Rolle soll der Reibungsschluß zwischen dem Endstück und dem Rollenmantel
kleiner sein als zwischen dem Rollenmantel und den aufliegenden Lasten, so daß,
wenn die Lasten schneller als der Rollenantrieb bewegt werden oder auf der Rolle
angehalten werden, das Endstück sich im Rollenmantel dreht und keine Reibung zwischen
dem Rollenmantel und der Last auftritt. Bei dieser bekannten Rolle ist jedoch einerseits
der Reibungsschluß zwischen dem Endstück und dem Rollenmantel nicht gleichbleibend
stark, weil die Teile sich infolge der auftretenden Reibung erwärmen und es dann
zu anderen Anpreßdrücken und Reibungsbeiwerten kommt, und andererseits ist der
Verschleiß
bei einer solchen Rolle naturgemäß hoch.
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Die Folge ist, daß das Reiben des Rollenmantels an den aufliegenden
Lasten nicht zuverlässig verhindert wird und andererseits der Wartungs- und Reparaturaufwand
erheblich ist. Es ist ferner eine Rollenbahn bekannt, bei der in den seitlichen
Rahmenträgern eine Achse drehbar gelagert ist, wobei auf dieser Achse Rollen festgekeilt
sind und die Achse außerhalb der Rahmenträger über eine das übertragbare Drehmoment
begrenzende Reibungskupplung mit einem Antriebsritzel verbunden ist. Auch hier soll
vermieden werden, daß das auf die Rollen übertragene Drehmoment so groß wird, daß
der Reibungsschluß zwischen der beförderten Last und den Rollen verlorengeht und
die Rollen sich unter der Last drehen. Derartige Rollenbahnen, bei denen die Achse
angetrieben wird, statt daß sich die Rollen auf der feststehenden Achse drehen,
haben sich wegen des größeren Konstruktions- und Wartungsaufwandes nicht bewährt.
Im übrigen aber ist auch bei dieser bekannten Rollenbahn wegen der durch Reibung
bewirkten Erwärmung der Reibungskupplung das von der Kupplung übertragbare Drehmoment
nicht gleichbleibend und der Verschleiß und folglich der Wartungsaufwand groß.
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Die Erfindung soll hingegen eine Förderrolle für Rollenbahnen, Durchlaufregale
u. dgl., insbesondere für den Staubereich derselben, schaffen, bei der die aufgezeigten
Nachteile der bekannten Förderrollen nicht auftreten und die bei äußerst einfacher
Bauweise immer gleichmäßig arbeitet. Man soll die auf der Rollenbahn transportierten
Lasten sowohl anhalten als auch mit größerer Geschwindigkeit als der Antriebsgeschwindigkeit
bewegen können, ohne daß der Rollenmantel an den Lasten reibt. Unabhängig davon,
ob die Rolle lange Zeit stillgestanden hat, lange Zeit angetrieben worden ist oder
lange Zeit hindurch eine Last auf der Förderrolle stand, die trotz des Antriebes
die Drehung des Rollenmantels verhinderte, soll die Förderrolle gemäß der Erfindung
völlig gleichförmig arbeiten, d. h., das vom Antrieb
auf den Rollenmantel
übertragbare Drehmoment soll immer gleichbleiben. Die Kupplung der Förderrolle gemäß
der Erfindung soll dabei im wesentlichen im Inneren der Förderrolle liegen.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Förderrolle der eingangs
beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch, daß der Antriebskörper oder ein in
bekannter Weise im Rollenkörper befestigtes Endstück in einer zur Achse drehsymmetrischen
Ebene elastisch nach außen vorspringende Vorsprünge aufweist und daß entsprechend
umgekehrt das Endstück bzw. der Antriebskörper gegenüber diesen Vorsprüngen in der
gleichen drehsymmetrischen Ebene und in gleichmäßigem Umfangsabstand Vertiefungen
aufweist, in die die Vorsprünge elastisch einrasten.
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Auf diese Weise entsteht eine Förderrolle, bei der sich der Rollenmantel
und das Antriebsstück so lange gemeinsam bewegen, wie die elastisch nach außen vorspringenden
Vorsprünge in entsprechenden Vertiefungen des anderen Teils liegen. Wird der Rollenmantel
jedoch angehalten oder durch das Vorwärtsschieben einer auf der Rolle stehenden
Last mit größerer Geschwindigkeit als der Antriebsgeschwindigkeit gedreht, dann
findet eine Relativdrehung zwischen dem Antriebskörper und dem Endstück statt, indem
die elastischen Vorsprünge aus den Vertiefungen herausgedrängt werden, sich in der
erwähnten drehsymmetrischen Ebene weiterbewegen, in die nächste Vertiefung einfallen
und hier bleiben oder weiterbewegt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Endstück eine koaxiale, zylindrische Bohrung aufweist, in deren Boden die
Vertiefungen ausgebildet sind, und daß der Antriebskörper einen mit geringem Spiel
in die zylindrische Bohrung passenden Vorsprung aufweist, auf dessen Stirnseite
die elastischen Vorsprünge angeordnet sind.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Endstück eine koaxiale zylindrische Bohrung aufweist, in deren Seitenwand
die Vertiefungen ausgebildet sind, und daß der Antrieb skörp er einen mit geringem
Spiel in die zylindrische Bohrung passenden Vorsprung aufweist, auf dessen Mantelfläche
die elastischen Vorsprünge angeordnet sind.
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Die elastischen Vorsprünge können Kugeln sein, die auf in Sackbohrungen
angeordneten Federn gelagert sind.
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Gemäß einer Ausführunsgform der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Vertiefungen kugelabschnittförmige Ausnehmungen sind.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Vertiefungen
aus einer in der Umlaufebene der elastischen Vorsprünge ausgebildeten Folge von
talartigen Einsenkungen bestehen.
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Die Vertiefungen können in einem auswechselbaren Träger ausgebildet
sein, so daß man Träger mit verschiedenartig ausgebildeten Vertiefungen zur Erzeugung
unterschiedlich großer Drehmomente zwischen dem Antriebskörper und dem Rollenmantel
verwenden kann. Auch ist es durch diese Ausbildung der Vertiefungen in einem auswechselbaren
Träger möglich, die Träger ohne großen Personal- und Zeitaufwand auszuwechseln,
wenn einmal eine Verschleißerscheinung auftreten sollte.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Antriebskörper
einen aus dem Endstück herausragenden zylindrischen Vorsprung
aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Rolle und auf dem
die Riementriebscheibe od., dgl. befestigt ist, deren Außendurchmesser desgleichen
kleiner als der Außendurchmesser der Rolle ist.
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Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele, wobei auf die Zeichnungen
Bezug genommen wird.
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Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Mittelschnitt
durch ein Ende einer Ausführungsform der Förderrolle gemäß der Erfindung; F i g.
2 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform;
Fig.3 zeigt eine Vorderansicht des bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 verwendeten
Trägers; Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform eines solchen Trägers, der bei
der Ausführungsform gemäß F i g. 1 verwendbar ist; Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht
des in Fig. 1 verwendeten Antriebskörpers; Fig.6 zeigt einen schematischen Querschnitt
durch das Endstück und den Antriebskörper bei einer anderen Ausführungsform der
Erfindung, die auf der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform basiert.
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In F i g. 1 ist ein Ende eines zylindrischen Rollenmantels 10 dargestellt,
das mit einem allgemein mit 12 bezeichneten Antrieb versehen ist. Die Rolle 10 mit
ihrem Antrieb 12 ist drehbar um eine feste Achse 24 angeordnet, deren seitliche
Befestigung in einem Tragrahmen nicht dargestellt ist.
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Im einzelnen ist im Ende des Rollenmantels 10 ein Endstück 14 angeordnet,
wobei dieses Endstück 14 mit dem Rollenmantel 10 verschraubt, vernietet, verklebt
oder verschweißt sein kann. Das Endstück 14 weist eine koaxiale Zylinderbohrung
16 auf, in deren Boden 18 eine Mittelbohrung 22 zum Durchtritt der Achse 24 vorgesehen
ist. Ferner ist im Bodenl8 des Endstückes 14 ein Kugellager20 angeordnet. Passend
auf dem Boden 18 der Bohrung 16 liegt eine in Fig. 3 in Ansicht dargestellte Scheibe
26, die an ihrer Peripherie mit Nasen 30 versehen ist, welche in entsprechende Ausnehmungen
28 des Endstückes 14 eingreifen, so daß die Scheibe 26 drehfest im Endstück 14 liegt.
Konzentrisch um die Achse 24 herum sind in der Scheibe 26 kugelabschnittförmige
Vertiefungen 32 ausgebildet, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel (s. Fig.3)
sechs derartige Vertiefungen 32 in gleichmäßigem Umfangsabstand vorgesehen sind.
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Der Antriebskörper besteht aus einem mit geringem Spiel in die Bohrung
16 des Endstückes passenden Zylinder 34, der eine Mittelbohrung zum Durchtritt der
Achse 24 aufweist. Konzentrisch um die Achse 24 herum sind gegenüber den Vertiefungen
32 im dargestellten Ausführungsbeispiel drei (s. Fig. 5) Sackbohrungen 36 und andererseits
gegen eine vorgesehen, in denen je eine Feder 38 angeordnet ist.
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Die Federn 38 liegen einerseits gegen den Boden der Sackbohrungen
36 und anderererseits gegen eine Kugel 40 an, wobei diese Kugeln durch die Federn
38 aus den Sackbohrungen 36 heraus gegen die Scheibe 26 gedrückt werden.
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Wenn also eine Relativdrehung zwischen dem Endstück 14 und der mit
diesem Endstück 14 drehfesten Scheibe 26 und dem Antriebskörper 34 stattfindet,
dann
rollen die Kugeln 40 auf der Vorderseite der Scheibe 26 und fallen nacheinander
in die einzelnen Vertiefungen 32. Durch das Eingreifen der Kugeln 40 in die Vertiefungen
32 kann zwischen dem Antriebskörper 34 und dem Endstück 14 ein ganz bestimmtes Drehmoment
übertragen werden.
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Das herausragende Ende des Antriebskörpers 34 weist eine zylindrische
Verlängerung 42 auf, in der ein weiteres Kugellager 44 für die Achse 24 angeordnet
ist. Die Abdichtungen zum Schutz der Kugellager vor dem Eintritt von Schmutz sind
nicht dargestellt.
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Auf das mit einem Gewinde versehene Ende der Achse 24 ist zunächst
eine Unterlegscheibe 46 und dann eine Mutter 48 aufgeschraubt.
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Auf die zylindrische Verlängerung 42 des Antriebskörpers 34 ist ein
Ring 50 aufgekeilt, der eine Riemenscheibe bildet. Man beachte, daß der Außendurchmesser
der Riemenscheibe 50 kleiner ist als der Außendurchmesser des Rollenmantels 10,
so daß also eine auf der Rolle bewegte Last mit diesen Antriebsteilen nicht in Berührung
kommt.
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Selbstverständlich könnte der Ring 50 auch einteilig mit dem Antriebskörper
34 ausgebildet sein.
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Auch wäre es möglich, statt des Riemenantriebes andere Transmissionsarten
vorzusehen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß auf dem
Ring 50 nebeneinander zwei Riemen 52 und 54 laufen, wobei der eine Riemen 52 die
dargestellte Rolle mit dem entsprechenden Ring 50 der in der Rollenbahn vorangehenden
Rolle und der andere Riemen 54 die dargestellte Rolle mit dem entsprechenden Ring
50 der in der Rollenbahn nächstfolgenden Rolle verbindet. Der Riemen 52 der ersten
Rolle der Rollenbahn ist mit einem Antriebsmotor verbunden. Die Folge ist, daß die
Antriebskraft dieses Antriebsmotors von Rolle zu Rolle fortgeleitet wird, und zwar
unabhängig davon, ob der Rollenmantel 10 sich dreht oder nicht.
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Die Funktionsweise der Förderrolle gemäß der Erfindung ergibt sich
bereits aus der obigen Beschreibung ihrer Einzelteile. Die Stärke der Federn 38,
der Durchmesser der Kugeln 40 und die Tiefe der Vertiefungen 32 bestimmen das Drehmoment,
das zwischen dem Antriebskörper 34 und dem Endstück 14 übertragen werden kann. Wenn
auf der Rolle 10 eine Last liegt, die mit größerer Geschwindigkeit vorwärts geschoben
wird, als der Antriebskörper 34 sich dreht, kann der Rollenmantel 10 sich schneller
drehen als der Antriebskörper 34. Vor allem aber kann, wenn die auf der Rolle liegende
Last angehalten wird, der Antriebskörper 34 sich weiterdrehen, während der Rollenmantel
10 stehenbleibt, so daß auch in diesem Falle keine Reibung zwischen dem Rollenmantel
und der aufliegenden Last auftritt.
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Sollte die Übertragung eines Momentes anderer Größe zwischen dem
Antriebskörper 34 und dem Rollenmantel 10 gewünscht sein, so kann man die Scheibe
26 sehr leicht gegen eine andere Scheibe 26 mit anderen Vertiefungen 32 austauschen.
Dies gilt auch für den Fall, daß sich Verschleißerscheinungen an der Scheibe 26
zeigen und diese erneuert werden muß. Andererseits ist wegen des rollenden Eingriffes
zwischen den Kugeln 40 und der Scheibe 26 kaum ein Verschleiß zu erwarten.
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Die Teile des Antriebes 12 bestehen zweckmäßig aus Kunststoff.
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In F i g. 4 ist eine andere Ausführunsgform einer Scheibe 26" dargestellt,
die desgleichen mit radialen
Ansätzen 30" drehfest im Endstück 14 angeordnet werden
kann. Hier ist die Scheibe 26" nicht mit einzelnen, kugelabschnittförmigen Vertiefungen
versehen, sondern weist eine sternförmig umlaufende Profilierung auf, wobei die
punktierten Linien 32" beispielsweise radiale »Täler« und die strichpunktierten
Linien 33" beispielsweise radiale »Berge« bilden.
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Selbstverständlich könnte man die Scheibe 26 bzw.
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26" auch einstückig mit dem Boden der Bohrung 16 des Endstückes 14
ausbilden.
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Ebenso selbstverständlich ist es, daß man die dargestellte Anordnung
umkehren kann, d. h., daß man auf der Stirnseite des Antriebskörpers 34 die Vertiefungen
32, 32" vorsieht, während man die Sackbohrungen 36 mit den Federn 38 und den Kugeln
40 im Boden 18 der Bohrung 16 des Endstückes 14 anordnet.
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Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung gleicht
im großen und ganzen der im Zusammenhang mit F i g. 1 dargestellten Ausführungsform,
so daß für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Apostrophs
verwendet wurden. Soweit diese Teile identisch sind, bedarf es daher hier keiner
neuerlichen Beschreibung.
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Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im
wesentlichen nur dadurch, daß die Vertiefungen 32' nicht auf der Innenseite des
Bodens 18' der Bohrung 16' des Endstückes 14', sondern in der Seitenwand dieser
Bohrung 16' ausgebildet sind. Entsprechend sind die Sackbohrungen 36' mit den in
diesen angeordneten Federn 38' und Kugeln 40' radial im Antriebskörper 34' angeordnet.
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Die Funktionsweise ist sinngemäß die gleiche wie bei Fig. 1.
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Fig. 6 zeigt eine Variante zu Fig. 2, bei der die Vertiefungen 32"
- im Gegensatz zu den kugelabschnittförmigen Vertiefungen 32" - ähnlich wie bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 4 als »Täler« im Wechsel mit »Bergen« 33"' ausgebildet
sind. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der Ausführungsform gemäß Fig.
2, d. h., im Antriebskörper 34"' sind radiale Bohrungen 36"' mit Federn 38"' ausgebildet,
auf denen die Kugeln 40"' sitzen, die mit den »Bergen« 33"' und »Tälern« 32"' im
Endstück 14"' zusammenwirken.
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Selbstverständlich kann man auch bei der Ausführungsform gemäß den
F i g. 2 und 6 die Vertiefungen 32' sowie die »Täler« und »Berge« 32"' und 33"'
auch in einem austauschbaren Zylinderring ausbilden, der in die Bohrung 16' des
Endstückes 14' eingesetzt wird.
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Abgesehen davon, daß die Förderrolle gemäß der Erfindung dank ihrer
Herstellung aus wenigen, einfachen Spritzteilen konstruktiv einfach und preiswert
herzustellen ist und praktisch keine Wartung benötigt, hat sie zahlreiche weitere
Vorteile.
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So könnte man bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 statt der Scheibe
26, der Federn 38 und der Kugeln 40 beispielsweise ein einstückiges Element aus
elastisch nachgiebigem Werkstoff zwischen dem Endstück 14 und dem Antriebskörper
34 vorsehen, das aus einer der Scheibe 26 entsprechenden Scheibe mit daran befestigten
Zapfen besteht, die in die Bohrungen 36 hineinragen. Verwendet man eine solche Förderrolle
als Antriebsrolle, so weist sie zwischen dem Antriebskörper 34 und der Rolle 10
ein elastisches
Dämpfungsglied, nämlich die beschriebene Scheibe
mit den Zapfen auf, das die Übertragung von harten Stößen zwischen dem Antrieb und
der Rolle verhindert.