DE1937455B2 - Vorrichtung zur erzeugung einer bewegung mit veraenderlicher geschwindigkeit mindestens eines getriebenen elementes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.

Bei solchen bekannten Antriebsvorrichtunge.i (DT-AS 15 50 654) sind die Drehantriebselemente als mit Laufriemen versehene Antriebsrollen ausgestaltet die das Antriebsdrehmoment über den gegen die Abstützfläche gepreßten Riemen übertragen. Eine Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit der getriebe nen Elemente ist nur dadurch möglich, daß die Antriebsdrehzahl der Rollen geändert wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht darin, getriebenen Elementen mit einer Antriebseinrichtung, die mit einer konstanten Ge schwindigkeit oder Drehzahl arbeitet, eine veränderliche Umlaufgeschwindigkeit zu erteilen, wobei die Veränderung der Geschwindigkeit eine Funktion dei Stellung der getriebenen Elemente in einer Führungs bahn ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen de; Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaf fen, die in vorteilhafter Weise in zahlreichen Faller verwendet werden kann. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden, urr einen Teil einer Maschine zu verstellen, insbesondere ein Werkzeug einer Werkzeugmaschine, wobei du getriebenen Elemente als Träger für dieses Werkzeug dienen. Eine mögliche Veränderung der Geschwindig keii erlaubt beispielsweise eine schnelle Rückführung des Werkzeuges nach dem Arbeitsgang oder ermöglich eine Bearbeitungsgeschwindigkeit, die auf eine Spandik ke abgestellt ist. Ferner wird eine Beschleunigung während eines Rückführungshubes zwischen zwe

iufeinanderfolgenden Arbeitsgängen möglich. Weiterhin kann die Vorrichtung auch zum Transport on Gegenständen längs Bahnen verwendet werden, wobei die Geschwindigkeitsänderungen genau programmiert werden können. Dies erfolgt beispielsweise, 5 Wenn Gegenstände auf dem Förderweg an einer Reihe on Arbeitsstationen vorbeigeführt werden sollen. Wobei unterschiedliche Behandlungszeiten an den verschiedenen Bearbeitungsstationen vorgesehen sind. 'Dies ist beispielsweise bei Gegenständen der Fall, die 10 ^;durch eine automatische Einfärbstraße hindurchgeführt Werden, wobei in dieser Straße gebeizt, entfettet. Bestrichen und getrocknet wird. Für diese Arbeitsgänge ί sind unterschiedliche Zeiten erforderlich. Die Vorrichtung kann auch einen Träger, für den zu streichenden 15 i ioder färbenden Gegenstand aufweisen.

Weiterhin kann mit Vorteil die erfindungsgemäße ^Vorrichtung verwendet werden, um instabile und zerbrechliche Gegenstände in sicherer Gleichgewichtslage zu halten, die von einem Förderer gefördert werden, der mit veränderlichen Geschwindigkeiten »wischen verschiedenen Punkten läuft. Dies ist beim Fördern von Glasflaschen, Gips- oder Keramikfiguren dgl. der Fall, die auf einem Rollenförderer laufen, wobei dieser Rollenförderer derart gesteuert ist, daß Beschleunigungen und Verzögerungen längs der Förderbahn auftreten. Die Geschwindigkeit der getriebenen Elemente kann mit Vorteil derart programmiert werden, daß diese immer gleich derjenigen der Gegenstände ist, die vom Förderer getragen werden, und zwar über die gesamte Weglänge hinweg und die Vorrichtung kann beispielsweise einen Mitnehmerfinger für den Gegenstand aufweisen, eine Einspannvorrichtung, die den Gegenstand in seinem oberen Abschnitt erfaßt oder einen Finger, der in den Hals einer Flasche eintritt usw.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Vorteil bei Handläufern verwendet werden, die bei Transportvorrichtungen für Fußgänger vorgesehen sind, wobei diese Transportvorrichtungen zwischen verschiedenen Stellen die Geschwindigkeit ändern, wie es inbesondere bei Rolltreppen der Fall ist. Bei derartigen Einrichtungen ist es erforderlich, daß die Benutzer, die sich auf einen derartigen Förderer begeben, in einer entsprechenden Höhe eine Stützvorrichtung vorfinden, die es ihnen ermöglicht, ihr Gleichgewicht zu halten oder wieder herzustellen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes und vorteilhafte Anwendungen aufgeführt.

Kegelscheiben mit veränderlichem Laufkreisdurchmesser, bei denen entweder eine Scheibe gegen eine Festscheibe bzw. beide Scheiben gegeneinander vorgespannt sind, werden im Getriebebau allgemein bei stufenlos einstellbaren Kegelscheibengetrieben benutzt

Ausführungsform,

Fig.3 eine Querschnittansicht in vergrößertem Maßstab, genommen längs der Linie 111 - H1 der F i g. 1,

Fig.4 eine Querschnittansicht, genommen längs der Linie IV-IV der F ig. 1,

F i g. 5 eine der F i g. 3 entsprechende Schnittansicht einer ersten abgeänderten Ausführungsform,

Fig.6 eine schematische Querschnittansicht einer anderen abgeänderten Ausführungsform, die sich auf das Profil der Backen der Laufrolle bezieht,

Fig. 7 eine schematische Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines getriebenen Elementes,

Fig.8 eine der Fig.7 entsprechende Ansicht, die eine zweite Ausführungsform des getriebenen Elementes zeigt, und

Fig.9 eine schematische perspektivische Ansicht einer speziellen Anwendungsform der Erfindung.

Es sei zuerst auf die F i g. 1 bis 4 der Zeichnung Bezug genommen, in denen als Anwendungsbeispiel ein Handlauf für Reisende dargestellt ist, der bei einer Fußgängertransportanlage mit veränderlicher Oeschwindigkeit vorgesehen ist.

Dieser Handlauf weist eine Führungsschiene 1 auf, die sich längs der Fußgängertransportanlage, die nicht dargestellt ist, oberhalb dieser erstreckt. Die Fuhrungsschiene 1 weist zwei parallele, einander gegenuberiiegende Schienen 2 auf, die von Standern 10, die in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind (F i g. 2). getragen werden. Zwischen den Standern lü sind Schutzbleche 3 angeordnet, die ein Gehäuse bilden. Zwischen den Schienen 2 sind als bewegliche Stutzvorrichtungen ausgebildete getriebene Elemente angeoronet, die voneinander unabhängig sind. Jede Mutzvorrichtung 4 weist einen Stützblock 5 auf der von einem Wagen getragen wird, welcher einen Holm 7 aufweist an dessen Schenkeln auf einer Seite zwei Laufrollen 8 und auf der anderen Seite eine einzige Laufrolle 8 montiert sind, die zwischen den beiden vorher genannten Laufrollen sitzt. Die Laufrollen 8 walzen s.ch in den Schienen 2 ab.

Der Holm 7 trägt ein Drehantnebseement welches

beim betrachteten Ausführungsbe.sp.el eine Lau fro Ie 11 aufweist, die drehbar an e.nerAchse9 des Ho mes 7

montiert ist. Die Laufrolle 11 weist zwei Backen 2 und 13 _auf, deren Abstand voneinander veränderlich ist, und

diese Backen haben konische innere Oberflächen, deren Profil geradlinig ist.

Die Backe 12 ist fest mit einer Hülse 17 verbunden, die gleitbar an einer Muffe 15 montiert ist, welche auf die Achse 9 aufgeschoben ist, mit der sie mittels einer Schraube 14 drehfest verbunden ist. Ein Keil 18 übeträgt die Drehbewegung der Muffe 15 auf die Backe 12 und ermöglicht eine Querverschiebung derselben. Die Backe

,3 trägt einen Ring 16, der leicht g^tbar auf der Hu, e

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung ^S:JfT5 * um.den Ring 1β herum angeordnet und stützt sich an einem Flansch,22 der

sssz

Querschnitt auf und die Flanken der Rampe haben die gleiche Neigung wie das Innenprofil der Backen 12 und 13.

Die Rampe 23 hat einen konstanten Querschnitt, jedoch verändert sich deren Abstand d von der Achse 9 in Laufrichtung zwischen zwei Extremwerten, und zwar zwischen einen Maximalwert, für den der Laufkreisdurchmesser der Laufrollen der Laufrolle 11 auf der Rampe 23 dem Wert dl (Fig.3) entspricht, und einen Minimalwert (F i g. 4), für den der Laufkreisdurchmesser der Laufrollen der Laufrolle 11 dem Wert d2 (Fig.4) entspricht.

Um die Höhenänderungen der Rampe 23 gegenüber der Laufbahn der Achse 9 durchführen zu können, wird die Rampe 23 von Gewindestangen 24 getragen, deren Höhe durch Muttern 25 einstellbar ist, wobei diese Gewindestangen in Konsolen 26 eingeschraubt sind, die sich von den Ständern 10 aus erstrecken. Der Übergang der Rampe 23 vom Abstand d 1 zum Abstand dl erfolgt durch eine Biegung der Rampe, wie es in F i g. 1 dargestellt ist

Die Laufrolle 11 wird zwangläufig mittels einer Doppelkette 31 gedreht, die von Führungen 32 getragen wird, die an Stützwinkeln 33 befestigt sind, die ihrerseits an den Konsolen 26 befestigt sind. An den Enden des geradlinigen Abschnittes der Führungsschiene der Wagen ist die Kette um Antriebskettenräder 34 herumgeführt, die an Wellen 35 angeordnet sind, die sich in Lagern 36 drehen, welche von den Ständern 10 getragen werden (F i g. 3). Wenigstens eine der Wellen ist eine Antriebswelle und erteilt der Kette 31 eine translatorische Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit. Die Hülse 15 der Laufrolle 11 trägt ein Ritzel 37, dessen Durchmesser derart ist, daß dieses unabhängig von der Stellung der getriebenen Elemente 4 mit der Kette 31 kämmt

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stützblöcke 5 untereinander durch Balgen 41 (Fig.2) verbunden, die beispielsweise aus Leder bestehen und eine ausreichende Festigkeit haben, um die durch die Hände der Reisenden hervorgerufenen Belastungen aufzunehmen. Im Inneren der Balgen 41 sind Haken 43 angeordnet, die an den Blöcken 5 befestigt und untereinander durch Kabel 43 verbunden sind, die eine ausreichende Länge haben, um einen freien Raum zwischen aufeinanderfolgenden Abstützvorrichtungen 4 zu schaffen.

Die Betriebsweise ist die folgende. Die Doppelkette 31 wird dauernd mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Antriebsräder 34 in Richtung des Pfeiles Fin Umlauf gesetzt Die profilierte Rampe 23 ist zwischen den Backen 12 und 13 der Laufrolle 11 eingeklemmt. Durch die Kette 31 wird die Laufrolle 11 in Richtung des Pfeiles G gedreht und wälzt sich ohne zu gleiten auf der Rampe 23 ab und dadurch wird der Holm 7 in Richtung des Pfeiles //geradlinig vorwärtsbewegt und damit der Wagen, der den Stützblock 5 trägt

Wenn mit dder Abstand zwischen der Rampe 23 und der Achse 9 bezeichnet wird, der zwischen den Größen d 1 und dl liegt, und wenn mit R der Radius des Ritzels J7 bezeichnet wird und mit F' und mit H' die Bewegungsgeschwindigkeiten der Kette 31 und des getriebenen Elementes 4 in Richtung der Pfeile Fund H, >o kann man folgende Bewegungsgleichung aufstellen:

H' = F'd/(d - R).

ind dies entspricht einem hyperbolischen Bewegungsjesetz. Die Geschwindigkeit einer jeglichen beweglichen Stützvorrichtung 4 ist demzufolge maximal, wenr d minimal und gleich dl ist und diese Geschwindigkeii ist minimal, wenn dgleich d 1 ist.

Wenn die Rampe 23 einen derartigen Höhenverlaul hat, daß der Abstand d minimal und gleich dl im mittleren Abschnitt des Weges zwischen beiden Kettenrädern 34 ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, so bedeutet dies, daß im Mittelabschnitt des Führungsweges die Antriebsgeschwindigkeit H' des getriebenen

ίο Elmentes4sehrgroßist.

Entsprechend dem Höhenverlauf der Rampe 23 kann man den getriebenen Elementen 4 eine vorbestimmte Geschwindigkeit erteilen, die beispielsweise der einer Fußgängertransportanlage entspricht. Die Balgen 41 dehnen sich bzw. geben bei Abstandsänderungen zwischen den Blöcken 5 nach. Diese Balgen bestehen aus einem Material mittlerer Steifheit, wobei die Steifheit derart gewählt ist daß die Hand unterstützt wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß diese eingeklemmt werden kann.

Da die Backen 12, 13 elastisch gegeneinander gedrückt sind und sich als Ganzes längs der Muffe 15 verschieben können, wird automatisch der Eingriff mit der Rampe 23 aufrechterhalten, wie immer auch die Laufkreisdurchmesseränderung sein möge. Die Rampe 23 kann daher über die Länge der Schienen 2 in der gleichen senkrechten Ebene angeordnet sein.

Bei dem in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die beweglichen Stützvorrichtungen 4 anstatt von einer Kette 31 mittels eines Motors 51 mit Untersetzungsgetriebe angetrieben. Dieser Motor 51 wird von einem der Stege des Holmes 7 getragen. Das Antriebsritzel 52 des Motors kämmt mit einem Ritzel 53 der Welle 9. Der Moror 51 wird über einen Stromabnehmer 54 gespeist, der an einer Leitungsschiene 55 gleitet die entlang des Führungsweges angeordnet ist. Der Motor 51 läuft mit gleichförmiger Drehzahl in allen Bahnabschnitten. Die Veränderung der Geschwindigkeit wird, wie vorstehend erläutert, erzielt.

Wenn man wünscht, das durch die Gleichung (1) gegebene Bewegungsgesetz zu ändern, so kann den Backen 12a und 13a der Laufrolle 11 ein anderes Profil als ein geradliniges Profil gegeben werden, beispielsweise ein gekrümmtes Profil, wie es in F i g. 6 gezeigt ist, wobei dieses Profil einer vorbestimmten Funktion, wie beispielsweise einer hyperbolischen Funktion, einer Exponentialfunktion oder einer anderen Funktion entspricht In diesem Fall sind die Flanken der Führungsrampe 23a mit Vorteil abgerundet um d?.s

so Abwälzen zu erleichtern.

Ap. Stelle einer Laufrolle 11 mit beweglichen Backen für die bewegliche Stützvorrichtung 4 kann eine einteilige Laufrolle 61 verwendet werden und eine Rampe 62, deren Querschnitt längs der Bewegungsbahn veränderlich ist. Bei dem in Fig.7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Rampe 62 einen kreisförmigen Querschnitt einen Durchmesser und eine Höhe auf, die sich als Funktion des gewünschten Bewegungsgesetzes verändern. Wenn die Rampe 62 einen kleinen

Durchmesser aufweist so befindet sie sich in einer hohen Lage, und zwar derart daß die Laufrolle 61 immer :ni Eingriff mit der Rampe steht Dieser Fall entspricht einem Umlauf mit großer Geschwindigkeit Um den Eingriff und das Haften zu erleichtern, kann

eine elastische Montage des Holmes 7 relativ zur beweglichen Stützvorrichtung 4 vorgesehen sein.

Bei der in Fig.8 dargestellten Ausführungsform ist die Laufrolle 61 derart montiert daß sie sich in

senkrechter Richtung bewegen kann und hierzu sind Schlitze 65 im Holm la vorgesehen. In diesem Fall kann die Rampe 62 in einer konstanten Höhe verbleiben und die Abschnitte 62a mit kleinem Durchmesser haben die gleiche Tangentialebene wie der übrige Teil der Rampe. S

Bei dem in F i g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei parallele Vorrichtungen vorgesehen deren bewegliche Abstützblöcke 5 und 5a in Richtung des Pfeiles H mit gleicher Geschwindigkeit getrieben werden, wobei diese Abstützblöcke mittels eines Rostes oder Gitters 66 verbunden sind, das dazu dient, die Hälse von Flaschen 67 aufzunehmen, die auf einem Förderer 68 mit veränderlicher Geschwindigkeit aufgesetzt sind, wobei dieser sich in der gleichen Richtung H bewegt. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil sie es ermöglicht, auf einen beschleunigten Förderer Gegenstände mit geringer Stabilität aufzugeben. Bei dieser Ausführungsform kann der Förderer 68 Elemente aufweisen, die selbst durch die beweglichen Stützvorrichtungen getrieben werden, wenn sie die Blöcke 5 und 5a tragen.

Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform können Federn 71 vorgesehen sein, um die Laufrolle 61 auf die Rampe 62 zu drücken. Ebenfalls können die Laufrollen 61 zwei bewegliche Backen aufweisen. Wenn eine der Backen der Laufrollen gegenüber der Drehachse, die diese trägt, fest angeordnet ist, wird eine geringe seitliche Versetzung der Rampe als Funktion der Veränderung des Abstandes zwischen der Rampe und der Achse der Laufrolle vorgesehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer Bewegung mit veränderlicher Geschwindigkeit mindestens eines getriebenen Elementes entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn mit Drehantriebselementen, wobei die Bewegungsrichtung der mit Drehantriebselementen versehenen getriebenen Elemente durch eine Führungsbahn festgelegt ist und die von einem Aniriebsdrehmoment beaufschlagten Drehantriebselemente auf einer mit der Führungsbahn fest verbundenen Abstützfläche abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehantriebselements (11, 61) Laufrollen sind, die unmittelbar auf der als Rampe (23,23a, 62) ausgebildeten Abstützfläche abrollen, wobei eine Laufkreisdurchmesseränderung der kegelförmigen Laufrillen der Laufrollen durch die sich im Hinblick auf die Führungsfläche ändernden Außenkonturen der Rampe erzwungen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Laufrolle der getriebenen Elemente (4) eine feste Backe (12) und eine Backe (13) aufweist, die längs der Laufrollendrehachse (9) verschiebbar und elastisch gegen die feste Backe vorgespannt ist und daß die Rampenoberfläche (23), die dieser Rolle (11) zugeordnet ist, einen veränderlichen Abstand (d)zur Achse (9) der Laufrolle (11) und eine gleichförmige Breite aufweist und daß eine seitliche Versetzung der Rampe (23) in Abhängigkeit von der Änderung des Laufkreisdurchmessers vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehantriebselement der getriebenen Elemente eine einteilige Laufrolle (61) mit konischen Backen (Kegelscheibe) ist und daß die Rampe (62) eine veränderliche Breite hat und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Rolle gegen die Laufbahn der Rampe vorzuspannen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehantriebselement eine Laufrolle (11) ist, deren beide Backen (12,13) seitlich längs der Antriebsdrehachse (9,15) verschiebbar sind und daß die beiden Backen (11,12) elastisch gegeneinander vorgespannt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebenen Elemente einen Laufwagen (7) aufweisen, der Laufrollen (8) trägt und daß die Führungsschiene zwei parallele Schienen (2) aufweist, die diese Laufrollen (8) aufnehmen, daß der Laufwagen einen Holm (7) aufweist, der zwischen diesen beiden Schienen (2) angeordnet ist und der das Drehantriebselement (11) aufnimmt, welches sich auf der Rampe (23) abstützt, die sich längs der Führungsschiene erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (2) der Führungsbahn von im Abstand voneinander angeordneten Ständern (10) getragen werden, die fest mit den Trägern (26) für die Rampe (23) verbunden sind und daß Einrichtungen (24, 25) vorgesehen sind, mit denen der Abstand der Rampe (23) von den Trägern (26) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehantriebselement (11, 62) der getriebenen Elemente ein Ritzel (37) trägt, welches mit einer Antriebskette (31) kämmt, die längs der

Führungsbahn (2) angeordnet ist

8 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehantriebselement (11) der getriebenen Elemente mittels eines Motors (51) angetrieben wird, der an den getriebenen Elementen

montiert ist ....

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von getriebenen Elementen (4) vorgesehen ist, deren Ritzel (36) mit der gleichen Antriebskette (31) kämmen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese bei einem Handläufer für eine Fußgängertransporteinrichtung mit veränderlicher Geschwindigkeit vorgesehen ist, wobei hier eine Anzahl von getriebenen Elementen (4) vorgesehen ist, die auf der gleichen endlosen Führungsbahn angeordnet sind, wobei die verschiedenen getriebenen Elemente (4) untereinander durch dehnbare Bauteile (Balge 4) miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von getriebenen Elementen (4) entlang der gleichen Führungsbahn (2) vorgesehen ist und daß diese Vorrichtungen Elemente eines Förderers mit veränderlicher Geschwindigkeit bilden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine gleiche Vorrichtung in paralleler Anordnung zugeordnet ist und daß die getriebenen Elemente (5, 5a) untereinander durch Querverbindungsorgane (66) verbunden sind, die als Halterungen oder Träger dienen.