DE1450723B2 - Vorrichtung zur bewegung eines gegenstandes mittels eines druckmittels laengs einer fuehrungsbahn - Google Patents
Vorrichtung zur bewegung eines gegenstandes mittels eines druckmittels laengs einer fuehrungsbahnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bewegung eines Gegenstandes mittels eines
Druckmittels längs einer Führungsbahn mit zumindest einer entlang der Führungsbahn angeordneten
biegsamen Leitung, mit verformbaren Wänden, wobei am fortzubewegenden Gegenstand zumindest eine
frei drehbare Rolle od. dgl. angeordnet ist, welche eine Stelle der Leitung quetscht, und wobei Druckmittel
in die Leitung wahlweise auf der einen oder anderen Seite der Quetschstelle einführbar ist.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift 22445 A.D. 1896 bekannt.
Diese bekannte Vorrichtung dient zum Bewegen eines Wagens. Nach dem gleichen Prinzip arbeitet
auch eine in der französischen Patentschrift 1293 100 beschriebene Vorrichtung zum Bewegen
ίο von Scheibenwischern oder Scheibenhebern in Kraftfahrzeugen.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist die elastische Leitung in gerader Richtung angeordnet.
Bei einer als Pumpe oder Kompressor arbeitenden Vorrichtung, die auf dem gleichen Prinzip beruht,
(britische Patentschrift 769 789) ist die elastische Leitung in Spiralform angeordnet und gegen ein
entsprechend zylinderförmiges Gehäuse abgestützt, in dessen Innerem ein Pumparm mit Rollen umläuft,
der das Zusammenquetschen dieser elastischen Leitung bewirkt.
Unabhängig davon, ob die elastische Leitung, wie im Falle der Vorrichtung zum Fortbewegen eines
Wagens oder zur Erzielung einer Pumpwirkung gegen eine ebene Fläche abgestützt ist und durch eine
in Richtung auf diese Fläche drückende Rolle zusammenquetscht wird oder ob — wie im Falle der
Verwendung als Antrieb für einen Scheibenwischer oder einen Fensterheber — eine Abstützung der elastischen
Leitung vorgesehen ist, wobei das Zusammenquetschen der Leitung durch zwei gegeneinandergerichtete
Rollen erfolgt, sind drei folgende Nachteile zu erwähnen, die besonders schwerwiegend sind.
Bei den bekannten Konstruktionen konnte bisher die Gefahr einer übermäßigen Verformung bzw.
einer Zerstörung der elastischen Leitung nicht vollkommen ausgeschaltet werden, die vor allem bei zufällig
auftretenden Überdrücken im Inneren der Leitung besteht. Diese übermäßigen Verformungen können
eine übermäßige Ermüdung des Leitungsmaterials bewirken und unter Umständen zum Bruch führen.
Bereits vor dem Bruch ergeben sich hierbei Abnützungserscheinungen an der Leitung, welche deren
klaglose Funktion in Frage stellen. Ferner wird durch die quetschende Rolle eine örtlich sehr begrenzte
Verformung der Leitung bewirkt, wobei in den Leitungswänden sehr hohe Spannungen hervorgerufen
werden, wodurch die Leitung verhältnismäßig rasch zerstört wird. Diese Spannungen wirken
sich insbesondere bei Gummileitungen, welche mit Armierungen geringerer Dehnbarkeit versehen sind,
nachteilig aus, da sich bei solchen Leitungen durch die bei der Quetschung auftretenden Verformungen
Scherkräfte ausbilden, welche die Armierungen von der Grundsubstanz abzuheben trachten. Derartige armierte
Leitungen waren aber bisher stets notwendig, um eine übermäßige Aufweitung der Leitung durch
plötzliche Druckstöße zu vermeiden.
Schließlich ist noch der Umstand zu berücksichtigen, daß die Leitung im allgemeinen aus Gummi,
Kunststoff od. dgl. besteht, während die Rollen aus Metall bestehen. Durch die Auflage der Metallrollen
auf dem nachgiebigen Material der Leitung ergibt sich eine Vergrößerung der Berührungszone, wodurch
die Haftung der Rollen auf der Leitung vergrößert wird, was sich auf die Fortbewegung des zu
transportierenden Gegenstandes ungünstig auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile, eine Vorrich-
tung der eingangs erläuterten Art so auszugestalten,
daß jede Möglichkeit einer übermäßigen Dehnung der Leitung vermieden, eine gleichmäßigere Belastung
der elastischen Leitung erzielbar, und die die Dehnbarkeit beeinträchtigenden Armierungen vermeidbar
sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitung von einer starren, mit der Führungsbahn
fest verbundenen Rahmenanordnung umschlossen ist, welche zumindest auf einer Seite offen
ist, und auf dieser Seite durch eine längs der Führungsbahn angeordnete biegsame Einlage abgeschlossen
ist, welche im Inneren der Rahmenanordnung frei beweglich angeordnet ist und einerseits als
Zwischenlage zwischen der auf ihr abrollenden Rolle und der Leitung dient und andererseits zusammen
mit der Rahmenanordnung ein Gehäuse bildet, welches eine übermäßige Ausdehnung der Leitung verhindert.
Es ist zwar bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 792 439), einen dehnbaren Schlauch durch ein an
einer Seite offenes Gehäuse zu umschließen, doch handelt es sich hierbei um eine aufblasbare Dichtung,
die nicht dazu bestimmt ist, einen Gegenstand zu bewegen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird zunächst jede Möglichkeit ausgeschlossen, daß die
aus verformbarem Material bestehende Leitung übermäßig aufgeweitet wird, da die Rahmenanordnung
zusammen mit der Einlage eine starre Anlage bildet, an welcher sich die aufgeweitete Leitung abstützen
kann, ohne über ein bestimmtes Sollmaß aufgeweitet zu werden. Ferner wird durch die Einlage der von
der Rolle bzw. den Rollen auf die Leitung ausgeübte Druck gleichmäßig verteilt, so daß die auf diese Leitung
wirkenden Kräfte herabgesetzt werden. Der Rollwiderstand ist somit beträchtlich herabgesetzt.
Außerdem können die bisher üblichen Armierungen in den Leitungswänden eingespart werden, wodurch
die Leitung deformierbar und leichter herstellbar ist. Gewicht und Herstellungskosten der Leitung können
dadurch gesenkt werden.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist in der
Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine bekannte Konstruktion,
F i g. 2 einen Querschnitt durch eine bei der Konstruktion nach F i g. 1 verwendete bekannte Leitung
aus deformierbarem Material,
F i g. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung in zusammengequetschtem Zustand der Leitung,
F i g. 4 die Leitung gemäß F i g. 3 in aufgeweitetem Zustand,
F i g. 5 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung entlang der
Linie V-V der F i g. 6, und
F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig.5.
F i g. 1 zeigt die Nachteile, welche bei den bekannten Konstruktionen auftreten. Ein Wägelchen M wird
entlang einer nicht dargestellten Bahn in Richtung des Pfeiles D dadurch verschoben, daß eine im wesentlichen
zylindrische Rolle G, welche auf einem am Wägelchen M befestigten Arm B drehbar gelagert ist,
eine Leitung C an der Stelle £ quetscht. Die Leitung
C weist Wände aus deformierbarem Material auf und ist auf einer Führungsbahn S gelagert,
welche parallel zur nicht dargestellten Bahn des Wägelchens M verläuft. Zur Bewegung des Wägelchens
M im Sinne des Pfeiles D wird auf der Seite P der Leitung C, also in F i g. 1 rechts von der Quetschstelle
£ die Leitung unter Druck gesetzt, bzw. wird auf dieser Seite ein Druck erzeugt, welcher den auf
der anderen Leitungsseite liegenden Druck übersteigt.
Der von der Rolle G an der Quetschstelle E ausgeübte Druck muß zur Erzielung einer raschen Bewegung
des Wägelchens M ziemlich groß sein. Dieser Druck bewirkt aber die in der Zeichnung übertrieben
dargestellten Verformungen rl und rl der Wände
der Druckleitung C vor bzw. nach der Quetschstelle E, an welcher die Wände der Leitung C völlig flach
liegen. Dadurch werden Verdickungswellen geschaffen, welche vor der RoIIeE herlaufen bzw. ihr folgen.
Diese Verdickungswellen sind dann besonders schädlich, wenn Leitungen aus armiertem Gummi
nach F i g. 2 verwendet werden, deren Armierungen A1 bzw. A 2 in Längs- bzw. Querrichtung verlaufen
und nicht dehnbar sind. Durch die erwähnten Verdickungswellen entstehen Scherspannungen, welche
die Armierungen von dem sie umschließenden Gummimantel zu lösen trachten. Bei den bekannten Konstruktionen
konnte jedoch auf solche Armierungen nicht verzichtet werden, da sie eine übermäßige Aufweitung
der Leitung C verhindern.
Ferner ist aus F i g. 1 die große gemeinsame Kontaktzone von Rolle G und Leitung C ersichtlich,
welche eine Bremsung der Rolle G und damit einen erhöhten Verschleiß zur Folge hat.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nach Fig. 3 der Wagen 1
entlang einer aus zwei U-Profilen 3,4 bestehenden Rahmenanordnung geführt, welche mit einander zugekehrten
Öffnungen angeordnet sind und zusammen eine Führung 2 bilden. Innerhalb der U-Profile 3,4
sind zwei symmetrisch angeordnete Profilstücke 5,6 vorgesehen. Die Ebenen, in welchen die Schenkel der
Profilstücke 5, 6 liegen, liegen innerhalb der U-Profile 3,4. Zwischen den runden Abschnitten der Profilstücke
5,6 liegt eine Leitung 9 aus dichtem, deformierbarem
Material, z.B. Gummi oder Kautschuk, welche eine Seele 10 aufweist, die die Wände der
Leitung an einander gegenüberliegenden Stellen in die Krümmungen der Profilstücke 5, 6 hineinpreßt.
Zu beiden Seiten der Leitung 9 sind zwei dünne Einlagen 11, 12 frei beweglich angeordnet, welche aus
Metallstreifen, z. B. aus gehärtetem Stahl, bestehen und in ihrer Längsrichtung verhältnismäßig biegsam,
in ihrer Querrichtung hingegen starr sind. Diese Einlagen 11, 12 können sich bei Aufweitung der Leitung
9 bis zu den als Anschlägen wirkenden Schenkelenden 7, 8 der U-Profile 3, 4 nach außen bewegen.
Der Wagen 1 besteht aus symmetrisch zueinander angeordneten Bügeln 13, 14, deren abgebogene
obere Schenkelenden Flanschen 15, 16 bilden, welche durch einen Bolzen 17 miteinander verbunden
sind. Der Bolzen 17 bildet die Achse für eine auf Wälzlagern gelagerte Rolle 20, deren Außenmantel
nach einem Torusprofil geformt ist. Die Lage der Rolle auf dem Bolzen 17 wird durch Beilagscheiben
18 gesichert, wobei auf das freie Bolzenende eine Muter 19 aufgeschraubt ist. Die Rolle 2Θ läuft auf
der oben liegenden Stegaußenseite des U-Profiles3. Die beiden unteren Enden der Bügel 13, 14 sind in
gleicher Weise mit Flanschen 21, 22 versehen,
welche durch einen Bolzen 23 und eine Mutter 24 miteinander verbunden sind, wobei der Bolzen 23
als Achse für eine Führungsrolle 25 dient, welche der Rolle 20 gegenüber liegt, am Stegrücken des U-Profi-Ies4
läuft und in ähnlicher Weise wie die Rolle 20 ausgebildet ist.
Die beiden Bügel 13, 14 tragen Gehäuse 26 bzw. 27, in deren Innerem auf Achsen 28, 29 zylindrische
Rollen 30, 31 gelagert sind, deren jede von einem Wälzlager gebildet ist. Die beiden Rollen 30, 31 haben
voneinander einen derartigen Achsabstand, daß sie zwischen sich die beiden Einlagen 11, 12, die darunterliegenden
Wände der Leitung 9 und die Seele 10 eng aneinander pressen, so daß diese Quetschstelle
für den in der Leitung befindlichen Mediumstrom dicht wird. Die Zuführungseinrichtungen für den
Mediumstrom, welche beispielsweise an die beiden Enden der Leitung 9 angeschlossen sind, können in
beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein.
Bei dem in den F i g. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt eine Hohlschiene 35 in ihrem
Inneren zwei Räderpaare 36 auf, welche einen Wagen 37 tragen. Die Räder 36 ruhen mit ihren bombiert
ausgebildeten Laufflächen jeweils auf den einander zugewendeten Enden 38 der beiden Seitenschenkel
der Hohlschiene 35 auf.
Zwischen zwei im Inneren der Hohlschiene 35 angeordneten Flanschen 39 ist die aufweitbare Leitung
40 angeordnet, wobei die Ausdehnung der Leitung 40 wieder durch eine von einem Metallstreifen gebildete
Einlage 41 begrenzt ist, welche sich an Anschlägen 42 abstützen kann, die von Einbördelungen der
Enden der Flansche 39 gebildet sind. Die Wirkungsweise der Einlage 41 ist hierbei ähnlich der Wirkungsweise
der beiden Einlagen 11, 12 der F i g. 3 und 4 und die Einlage 41 kann daher aus dem gleichen
Material bestehen und in gleicher Weise ausgebildet sein wie dies für die Einlagen 11, 12 beschrieben
wurde.
Der Wagen 37 trägt in seinem Mittelbereich eine Rolle 43, welche gegen die Einalge 41 drückt und
damit die Leitung 40 gegen die Wand der Hohlschiene 35 preßt. Die Rolle 43 sitzt auf einer Achse
44, welche durch Schlitze 45 in den Wänden des Wagens 37 geführt und an einer im Inneren des Wagens
37 befindlichen Gabel 46 befestigt ist, welche mit einer Stange 47 fest verbunden ist, an deren anderem
Ende eine an ihren Außenenden mit Führungsrollen
49 versehene Querachse 48 befestigt ist.
Die Führungsrollen 49 können auf Rampenprofile
50 auflaufen, welche entlang vorbestimmten Abschnitten der Führungsbahn des Wagens 37 unterhalb
der Hohlschiene 35 zu beiden Seiten derselben angeordnet sind.
Während des Wagenvorschubs laufen die Führungsrollen
49 auf die schrägen Enden 51 der Rampenprofile 50 auf bzw. laufen von diesen Enden ab.
Dadurch werden die Führungsrollen 49 angehoben bzw. abgesenkt und pressen daher die Rolle 43 gegen
die Leitung 40 bzw. heben die Rolle 43 von der Leitung 40 ab.
Auf diese Weise ist es möglich, entlang der Hohlschiene 35 Beschleunigungszonen, Bremszonen und
Stillstandszonen für den Wagen 37 festzulegen. Die Einrichtungen zur Speisung der Leitung 40 mit
Druckmedien können wieder in beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können überall dort angewendet werden, wo Verschiebungen,
Transporte oder Handhabungen von Gegenständen durchzuführen sind. So kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung z. B. auch zum Öffnen bzw. Schließen von Türen verwendet werden.
In allen Fällen kann mittels einer gleich großen in die Leitung gelieferten Mediummenge, z. B. Druckflüssigkeit,
der Betrieb mehrerer hintereinander angeordneter Wagen erfolgen, wobei die Mediumeinschlüsse,
welche sich in der Leitung zwischen den einzelnen Wagen befinden, die Einhaltung der Abstände
zwischen diesen Wägelchen sichern.
Mit einer Anordnung nach den F i g. 5 und 6 kann bei der Betätigung von Türen zunächst eine Antriebsperiode,
z. B. ein Bewegungsimpuls, erfolgen. Während dieser Periode wird der dehnbaren Leitung
von einer Seite her Druckmedium zugeführt. Auf diese Antriebsperiode kann eine Periode freien Laufes des
Wagens erfolgen. Es genügt hierzu, daß durch eine entsprechende Ausbildung des Rampenprofiles 50
die Rolle 43 von der Leitung 40 etwas abgehoben wird, in welchem Augenblick die Leitung 40 bis zu
ihrem der Druckmittelquelle abgewandten Ende ausgedehnt wird. Hierauf kann eine Verlangsamungs-,
Brems- oder Stillstandsperiode folgen, wobei sich die Rolle 43 dem Unterrand der Hohlschiene 35 nähert.
Durch das Maß, in welchem sich die Rolle 43 von der Leitung 40 entfernt, kann das Maß der Bremsung
am nicht beaufschlagten Ende der Leitung 40 eingeregelt werden, wobei dieses Ende mehr oder weniger
geschlossen ausgebildet sein kann.
Selbstverständlich kann die Erfindung, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, zahlreichen Änderungen
hinsichtlich der Ausführungsform unterworfen werden. So können z. B. bei der Ausführungsform
nach den Fig. 3 und4 die Achsen 28,29 in elastischen Halterungen gelagert sein, wodurch die
Quetschung der Wände der Leitung 9 günstiger gestaltet wird. In hierzu ähnlicher Weise können Federn
oder elastische Scheiben auch bei der Ausführungsform nach den F i g. 5 und 6 zwischen der Gabel
46 und dem Boden des Wagens 37 eingeschaltet sein.
In allen Fällen können die verformbaren Kammern, insbesondere die Leitung, elastisch oder unelastisch
ausgebildet sein. Desgleichen kann eine Schmierung der Vorrichtung in beliebiger an sich bekannter
Weise erfolgen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Bewegung eines Gegenstandes mittels eines Druckmittels längs einer Führungsbahn,
mit zumindest einer entlang der Führungsahn angeordneten biegsamen Leitung mit verformbaren Wänden, wobei am fortzubewegenden
Gegenstand zumindest eine freie drehbare Rolle od. dgl. angeordnet ist, welche eine Stelle
der Leitung quetscht, und wobei Druckmittel in die Leitung wahlweise auf der einen oder anderen
Seite der Quetschstelle einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung
(9; 40) von einer starren, mit der Führungsbahn fest verbundenen Rahmenanordnung (3,4; 5,6;
39) umschlossen ist, welche zumindest auf einer Seite offen ist und auf dieser Seite durch eine
längs der Führungsbahn angeordnete biegsame Einlage (11, 12; 41) abgeschlossen ist, welche im
Inneren der Rahmenanordnung frei beweglich angeordnet ist und einerseits als Zwischenlage
zwischen der auf ihr abrollenden Rolle (30, 31; 43) und der Leitung (9; 40) dient und andererseits
zusammen mit der Rahmenanordnung (3 bis 6; 39) ein Gehäuse bildet, welches eine übermäßige
Ausdehnung der Leitung (9; 40) verhindert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung ein
U-Profil (3, 4; 39) aufweist, dessen freie Schenkelenden (7, 8; 42) nach innen zu gerichtet sind und
als Anschläge für die blattförmige Einlage (11, 12; 41) bei Ausdehnung der im U-Profil angeordneten
Leitung (9; 40) dienen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (11, 12; 41) aus
einem dünnen Stahlblech od. dgl. besteht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der durch die Rolle (30, 31; 43) auf die Leitung
(9; 40) ausgeübten Quetschung regelbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (9; 40) im
Querschnitt leicht elastisch aufweitbar ist, wobei diese Aufweitung unmittelbar durch das von dem
U-Profil (3 bis 6; 39) und der Einlage (11, 12; 41) gebildete Gehäuse begrenzt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am fortzubewegenden
Gegenstand zumindest ein Quetschrollenpaar (30, 31) angeordnet ist, welches zu beiden
Seiten der verformbaren Leitung (9) angehört und derart auf die Leitung wirkt, daß jeglicher
Druckmittelstrom von der einen Seite der Quetschstelle auf die andere Seite derselben unterbunden
ist.
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