DE19544028C1 - Verstelleinrichtung zum Verstellen des Abstandes zwischen einem über eine Schubstange reversierend angetriebenen Schlitten und dessen Antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des Abstandes zwischen einem über eine Schubstange reversierend angetriebenen Schlitten und dessen Antrieb, insbesondere für einen Schlitten einer Schneidvorrichtung zum Schneiden eines endlosen Bandes aus Frischbeton zum Herstellen von Betondachsteinen.

Aus der deutschen Patentschrift DE 22 52 047 C3 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Betondachsteinen bekannt, bei der einer Schneidvorrichtung ein endloses Band aus verdichtetem Frischbeton zugeführt wird, das auf seiner Oberseite entsprechend der für Betondachsteine üblichen Oberflächenkontur geformt ist. Die Schneidvorrichtung weist einen über eine Kurbel und eine Schubstange angetriebenen in horizontaler Richtung reversierend bewegbaren Schlitten auf, an dem ein von einem Pneumatikzylinder betätigtes Schneidwerkzeug montiert ist. Die Kurbel ist über Ketten mit einer Antriebswelle einer Förderkette verbunden, die einen Strang von aneinanderstoßenden Unterformen kontinuierlich in horizontaler Richtung fördert, auf dem das endlose Band der Schneidvorrichtung zugeführt wird. Die Drehbewegung der Kurbel und die Förderbewegung der Förderkette sind so aufeinander abgestimmt, daß die Kurbel eine volle Umdrehung ausführt, während das Band von dem Strang von Unterformen um die Länge einer Unterform gefördert wird. Auf diese Weise kann das Band vom Schneidwerkzeug exakt an der Stoßstelle zwischen zwei Unterformen zerschnitten werden, so daß jede Unterform ein einzelnes Formstück trägt, hier einem Betondachsteinrohling.

Da die Konsistenz der Betonmischung veränderlich ist, ergeben sich bei der Verdichtung und Formung des Bandes unterschiedlich große Reibungswiderstände, die unterschiedliche Längendehnungen der Förderkette bewirken. Infolge der Längendehnung der Förderkette wird das Band von dem Strang von Unterformen bei einer Umdrehung der Kurbel nicht mehr um die Länge einer Unterform gefördert, so daß das Schneidwerkzeug das Band nicht mehr an der Stoßstelle zwischen den Unterformen zerschneidet. Es entsteht Schnittversatz, wodurch das Schneidwerkzeug auf eine der Unterformen aufschlägt, so daß Schneidwerkzeug und Unterform beschädigt werden können.

Zum Ausgleich des Schnittversatzes wird bei der bekannten Vorrichtung der Abstand zwischen dem Schlitten und seinem Antrieb mittels einer Verstelleinrichtung und somit die Position des Schneidwerkzeuges relativ zur Förderrichtung des Bandes verändert.

Eine derartige Verstelleinrichtung wird von der Fa. Ossenkop, Hess. Oldendorf, hergestellt und ist in der Montage- und Bedienungsanleitung für Schnittverstellung Exzenterbauart, Typ 6025000A beschrieben. Die bekannte Verstelleinrichtung weist eine endseitig mit einem reversierend bewegbaren Schlitten verbundene Achse auf, deren freies Ende in einem Gehäuse der Verstelleinrichtung gelagert ist. Auf der Achse ist ein drehbares Schneckenrad angeordnet, das mit einer im Gehäuse gelagerten Schneckenwelle unter Selbsthemmung im Eingriff steht. An der dem Schlitten zugewandten Seite des Schneckenrades ist ein exzentrisch von der Achse durchsetzter zylindrischer Ansatz angeordnet, auf den ein Wälzlager aufgeschrumpft ist, dessen Außenring in ein am Ende der Schubstange angeordnetes Gelenkauge eingepaßt ist. Die Schneckenwelle ist über eine biegsame Welle mit einem am Gestell der Schneidstation angeordneten Antrieb verbunden. Wird das Schneckenrad bzw. der zylindrische Ansatz in eine Drehung versetzt, so bewegt sich die den Ansatz exzentrisch durchsetzende Achse auf einer Kreisbahn innerhalb des Gelenkauges, wodurch der Abstand zwischen dem mit der Achse verbundene Schlitten und der Schubstange des Antriebes veränderbar ist.

Bei der bekannten Verstelleinrichtung ist der maximale Verschiebeweg des Schlittens durch den relativ geringen Durchmesser der Kreisbahn vorgegeben. Da die Wirkungslinie der von der Schubstange auf den Schlitten zu übertragenden Kraft stets die Mittelachse des Ansatzes schneidet, und der Ansatz des Schneckenrades um die exzentrisch zu seiner Mittelachse angeordnete Achse drehbar ist, entsteht ein Drehmoment, das den Ansatz des Schneckenrades in eine Drehbewegung versetzt. Die Drehbewegung wird jedoch durch den selbsthemmenden Eingriff von Schneckenrad und Schneckenwelle verhindert. Da sich stets die selben Zahnflanken von Schneckenrad und Schneckenwelle im Eingriff befinden, und der Drehsinn des Drehmoments mit der Umkehr der Bewegungsrichtung des Schlittens verändert wird, sind die Zahnflanken von Schneckenrad und Schneckenwelle einem erheblichen Reibungsverschleiß ausgesetzt. Die bekannte Verstelleinrichtung ist daher regelmäßig und in kurzen zeitlichen Intervallen zu warten.

Die mit dem Schlitten verbundene Verstelleinrichtung stellt aufgrund ihrer massiven getriebeähnlichen Bauweise eine erhebliche zusätzlich zu beschleunigende Masse dar, wodurch die mechanische Beanspruchung des Gestells der Schneidvorrichtung und die zum Antrieb des Schlittens erforderliche Kraft wesentlich erhöht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wartungsarme Verstelleinrichtung zum Verstellen des Abstandes zwischen einem reversierend angetriebenen Schlitten und dessen Antrieb zu schaffen, bei der das Verstellen ohne mechanischen Verschleiß erfolgt, und die zum Antrieb des Schlittens erforderliche Kraft verringert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstelleinrichtung eine zwischen Schlitten und Antrieb angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, mit einem vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Zylindergehäuse, das von einem darin beweglichen Kolben in zwei Kammern unterteilt ist, die über eine Leitung mit Durchflußregeleinrichtung miteinander verbunden sind, und daß die Kraftübertragung vom Antrieb zum Schlitten über das Zylindergehäuse und den Kolben mit Kolbenstange erfolgt.

Durch Veränderung der in den Kammern befindlichen Flüssigkeitsvolumina kann die Position des Kolbens im Zylindergehäuse verstellt und der Abstand zwischen Schlitten und Antrieb dem Verstellweg des Kolbens entsprechend verändert werden.

Die zum Antrieb des Schlittens erforderliche Kraft wird hydraulisch durch die in den Kammern befindliche Flüssigkeit vom Zylindergehäuse auf den Kolben bzw. umgekehrt übertragen. Die abwechselnd zu übertragenden Zug- und Druckkräfte bewirken abwechselnd in einer der Kammern eine Druckerhöhung, die zur Veränderung der in den Kammern befindlichen Flüssigkeitsvolumina genutzt werden kann.

Die Veränderung der in den Kammern befindlichen Flüssigkeitsvolumina kann auf besonders einfache Weise erfolgen, wenn die Durchflußregeleinrichtung ein Absperrorgan aufweist, so daß die unter höherem Druck stehende Flüssigkeit bei geöffnetem Absperrorgan direkt von einer Kammer in die andere Kammer strömt, so daß der Kolben seine Position innerhalb des Zylindergehäuses verändert. Bei geschlossenem Absperrorgan hingegen ist der Kolben innerhalb des Zylindergehäuses zwischen den Flüssigkeitsvolumina der Kammern fixiert.

Die Kammern können durch eine den Kolben durchsetzende Leitung miteinander verbunden sein. Als Absperrorgan kann beispielsweise eine in den Kolbenboden integrierte Lochscheibe vorgesehen sein, die über eine in der Kolbenstange geführte Welle in eine Durchfluß- oder Sperrstellung drehbar ist. Eine besonders wartungsfreundliche Ausführung ergibt sich, wenn die mit dem Absperrorgan versehene Leitung außen am Zylindergehäuse angeordnet ist.

Die Verschiebungsrichtung des Schlittens bzw. des Kolbens ist davon abhängig, ob das Absperrorgan während des Vorhubes oder des Rückhubes geöffnet wird. Um beispielsweise den Schlitten zum Ausgleich des Schnittversatzes in Richtung zum Antrieb zu verschieben, kann das Absperrorgan jeweils während des Vorhubes des Schlittens geöffnet und während des Rückhubes geschlossen werden, so daß die Flüssigkeit trotz der abwechselnden Druckerhöhung in den Kammern nur in die beim Vorhub drucklose Kammer strömen kann.

Bei der Umkehr der Bewegungsrichtung des Schlittens werden die zu übertragenden Zug- und Druckkräfte aufgrund der auf den Schlitten wirkenden Trägheitskraft maximal, so daß zu diesem Zeitpunkt die größte Druckerhöhung stattfindet. Es ist daher vorteilhaft, wenn das Absperrorgan kurz vor dem Erreichen der Umkehrposition des Schlittens geöffnet wird. Das Erreichen der jeweiligen Umkehrposition des Schlittens kann durch an der Führung des Schlittens oder auf der Kurbelscheibe angeordnete Signalgeber erfaßt werden. Die Signalgeber können ein erstes Signal erzeugen, das in Kombination mit einem von einer Schnittversatzüberwachungs-Einheit erzeugten zweiten Signal zur Ansteuerung des Absperrorgans genutzt werden kann.

Der Verstellweg des Kolbens bei geöffnetem Absperrorgan während eines Vor- oder Rückhubes des Schlittens kann justiert werden, wenn die Durchflußregeleinrichtung ein Drosselorgan aufweist, so daß die durch die Leitung strömende Flüssigkeitsmenge regulierbar ist, und der durch die Flüssigkeitsmenge bewirkten Veränderung der Flüssigkeitsvolumina ein von der Kolbenfläche abhängiger Verstellweg des Kolben zugeordnet ist.

Das Absperrorgan der Verstelleinrichtung kann als Regelventil ausgebildet sein.

Um den stillstehenden Schlitten bei Produktionsbeginn stets in der gleichen Position anordnen zu können, kann der Kolben innerhalb des Zylindergehäuses zentrierbar sein. Eine Zentrierung des Kolbens kann mittels Federelementen erfolgen. Vorteilhafterweise können die Federelemente in dem beispielsweise mit Öl gefüllten Zylindergehäuse angeordnet sein.

Die Verstelleinrichtung kann die zum Antrieb des Schlittens erforderlichen Zug- und Druckkräfte optimal übertragen, wenn die Schubstange zwei Teilstangen aufweist, wobei das freie Ende der ersten Teilstange mit dem Kolben und das freie Ende der zweiten Teilstange mit dem Zylindergehäuse verbunden ist. Die erste Teilstange kann hierbei mit dem Schlitten und die zweite Teilstange mit dem Antrieb verbunden sein.

Das Zylindergehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit kann mit dem Schlitten verbunden sein. Wird der Schlitten über eine Schubstange von einem Kurbeltrieb angetrieben, so ist es vorteilhaft, wenn die Schubstange von einem Kreuzkopf am Schlitten geführt ist. Auf diese Weise wird die aus der schrägen Krafteinleitung resultierende Querkraft vom Kreuzkopf aufgenommen, und die mit dem Kreuzkopf verbundene Kolbenstange bleibt frei von Biegebeanspruchungen.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung in schematischer Darstellung.

In Fig. 1. ist eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung 10 schematisch dargestellt, die in eine bei der Herstellung von Betondachsteinen eingesetzte Schneidvorrichtung 12 integriert ist. Die Schneidvorrichtung 12 weist einen in horizontaler Richtung reversierend bewegbaren Schlitten 14 auf, an dem ein von einem Pneumatikzylinder 16 betätigtes Schneidwerkzeug 18 montiert ist. Der Schlitten 14 wird von einem rotierenden Antrieb 20 angetrieben, der eine Kurbel 22 und eine Schubstange 24 aufweist. Vom Antrieb 20 wird außerdem in Förderrichtung 26 ein Strang von aneinanderstoßenden Unterformen 28 gefördert, auf dem der Schneidvorrichtung 12 kontinuierlich ein endloses Band 30 aus verdichtetem Frischbeton zugeführt wird, das auf seiner Oberseite entsprechend der für Betondachsteine üblichen Oberflächenkontur geformt ist. Die Drehbewegung der Kurbel 22 und die Förderbewegung sind so aufeinander abgestimmt, daß die Kurbel 22 eine volle Umdrehung ausführt, während das Band 30 um die Länge einer Unterform 28 gefördert wird. Auf diese Weise wird das Band 30 vom Schneidwerkzeug 18 an der Stoßstelle 32 zweier Unterformen 28 zerschnitten, so daß jede Unterform 28 einen Betondachsteinrohling trägt.

Die Verstelleinrichtung 10 weist eine Kolben-Zylinder-Einheit 34 auf, mit einem vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Zylindergehäuse 36, in dem ein beweglicher Kolben 38 angeordnet ist, der das Zylindergehäuse 36 in eine erste Kammer 40 und eine zweite Kammer 42 unterteilt. Der Kolben 38 ist von einer Kolbenstange 44 durchsetzt, wobei ein Ende der Kolbenstange 44 durch das Zylindergehäuse 36 hindurchgeführt ist, während das andere Ende im Zylinderboden 46 des Zylindergehäuses 36 geführt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 34 ist in Längsrichtung der zwei Teilstangen 48, 50 aufweisenden Schubstange 24 angeordnet, wobei das freie Ende der ersten Teilstange 48 über die Kolbenstange 44 mit dem Kolben 38 und das freie Ende der zweiten Teilstange 50 mit dem Zylindergehäuse 36 verbunden ist.

Die Kammern 40, 42 sind über eine mit einem Absperrorgan 52 und einem Drosselorgan 54 versehene Leitung 56 miteinander verbunden. Das Absperrorgan 52 ist als federbelastetes elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgebildet. Im Ruhezustand sperrt das Absperrorgan 52 die Leitung 56, so daß der Kolben 38 innerhalb des Zylindergehäuses 36 zwischen den Flüssigkeitsvolumina der Kammern 40, 42 fixiert ist. Die über die Schubstange 24 vom Antrieb 20 auf den Schlitten 14 zu übertragenden Zug- und Druckkräfte werden von der Flüssigkeit auf den Kolben 38 übertragen.

Um einen Schnittversatz ausgleichen zu können, ist der Schlitten 14 in eine bestimmte Richtung und relativ zur Förderrichtung 26 des Bandes 30 zu verschieben. Da die Zug- und Druckkräfte des Antriebs 20 abwechselnd in einer der Kammern 40, 42 eine Druckerhöhung bewirken, so daß bei geöffnetem Absperrorgan 52 die jeweils unter höherem Druck stehende Flüssigkeit in die andere Kammer 42, 40 strömen kann, ist es erforderlich, das Absperrorgan 52 in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Schlittens 14 zu betätigen.

Beim Vorhub beispielsweise ist vom Antrieb 20 über die Schubstange 24 eine Druckkraft auf den Schlitten 14 zu übertragen, die in der zweiten Kammer 42 eine Druckerhöhung bewirkt. Wird das Absperrorgan 52 während des Vorhubes geöffnet und jeweils während des Rückhubes gesperrt, so strömt Flüssigkeit von der zweiten Kammer 42 in die erste Kammer 40. Die hierdurch bedingte Veränderung der Flüssigkeitsvolumina der Kammern 40, 42 bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 38 und des Schlittens 14 in die der Förderrichtung 26 entgegengesetzte Richtung, wodurch sich der Abstand zwischen Schlitten 14 und Kurbel 22 verringert.

Der Kolben 38 der Verstelleinrichtung 10 ist bei geöffnetem Absperrorgan 52 durch zu beiden Seiten des Kolbens 38 angeordnete Federelemente 58 innerhalb des Zylindergehäuses 36 zentrierbar.

Claims (9)

1. Verstelleinrichtung zum Verstellen des Abstandes zwischen einem über eine Schubstange reversierend angetriebenen Schlitten und dessen Antrieb, insbesondere für einen Schlitten einer Schneidvorrichtung zum Schneiden eines endlosen Bandes aus Frischbeton zum Herstellen von Betondachsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (10) eine zwischen Schlitten (14) und Antrieb (20) angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit (34) aufweist, mit einem vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Zylindergehäuse (36), das von einem darin beweglichen Kolben (38) in zwei Kammern (40, 42) unterteilt ist, die über eine Leitung (56) mit Durchflußregeleinrichtung miteinander verbunden sind, und daß die Kraftübertragung vom Antrieb (20) zum Schlitten (14) über das Zylindergehäuse (36) und den Kolben (38) mit Kolbenstange (44) erfolgt.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregeleinrichtung ein Absperrorgan (52) aufweist.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregeleinrichtung ein Drosselorgan (54) aufweist.

4. Verstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (52) als Regelventil ausgebildet ist.

5. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (38) im Zylindergehäuse (36) mittels Federelementen (58) zentrierbar ist.

6. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (24) zwei Teilstangen (48, 50) aufweist, wobei das freie Ende der ersten Teilstange (48) mit dem Kolben (38) und das freie Ende der zweiten Teilstange (50) mit dem Zylindergehäuse (36) verbunden ist.

7. Verstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilstange (48) mit dem Schlitten (14) und die zweite Teilstange (50) mit dem Antrieb (20) verbunden ist.

8. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (36) mit dem Schlitten (14) verbunden ist.

9. Verstelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (24) von einem Kreuzkopf am Schlitten (14) geführt ist.