DE1956946A1

DE1956946A1 - Angetriebene Rolle fuer Foerdersysteme

Info

Publication number: DE1956946A1
Application number: DE19691956946
Authority: DE
Inventors: Schwarzbeck John G
Original assignee: Western Gear Corp
Current assignee: Western Gear Machinery Co
Priority date: 1969-05-21
Filing date: 1969-11-12
Publication date: 1970-11-26
Also published as: DE1956946B2; DE1956946C3; GB1256377A

Description

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Western Gear Corporation, in Lynwood, Calif. / USA

Angetriebene Rolle für Fördersysteme

Bei der Bewegung von Behältern für Lasten oder Gepäckstücke sowie sonstigen Gegenstanden auf Flughäfen, bei der Beladung oder Entladung von Flugzeugen und in Warenhäusern finden zuweilen Plattformen Verwendung, die frei drehbare Rollen, umgekehrte Laufrollen, große Kugellager oder Luftkissen aufweisen. Solche Transportelemente erlauben es, den Behälter zu bewegen, liefern jedoch selbst gewöhnlich keine Antriebskraft. Viele Behälter können von Hand verschoben werden, doch für besonders große, schwere Behälter oder ähnliche Gegenstände ist es wünschenswert, diese durch angetriebene Räder oder Rollen zu fördern. Falls zu diesem Zweck mit Luftreifen versehene Räder, die auf statren Achsen angeordnet sind, Anwendung finden, können die Reifen über die Transportebene des Fördersystems hervortreten und unter der Last des Behälters, durch welche der Reibkontakt zustande kommt, nachgeben. Solche Räder bieten gewisse Vorteile, gestatten jedoch keine geringe Bauhöhe und kompakte Konstruktion des Fordersyst ems. Ist auf eine solche Wert zu legen, so müssen Rollen verhältnismäßig kleinen Durchmessers verwendet werden, zu denen zusätzliche Mittel hinzutreten müssen, um den Reibkontakt mit dem Boden des Behälters herzustellen sowie vorzugsweise auch, um sie bei Fichtgebrauch unter die Auflageebene abzusenken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsrolleneinheit 009848/ 1029 -2-

_%von niedriger Bauhöhe und kompakter Konstruktion zu schaffen, die in einer flachen Ausnehmung des Fördersystems mit einer Plattform untergebracht werden kann. Die Plattform kann im übrigen mit Rollen, Kugeln, einem Luftkissen oder sonstigen Tragelementen ausgerüstet sein, die eine Bewegung des betreffenden Behälters oder sonstigen Gegenstandes erlauben.

Das System kann innerhalb von Plugzeugen oder daran anschließbaren Geräten, wie auch in Warenhäusern, Fabriken oder w dergl. vorgesehen werden, wo immer Transportbewegungen in verhältnismäßig kleinen Schritten erforderlich sind.

Die erfindungsgemäßen Antriebsrolleneinheiten können in einem Abstand angeordnet werden, der sich nach der Länge der zu transportierenden Behälter etc. sowie dem gewünschten Gesamtförderweg richtet.

Die erfindungsgemäße Rolleneinheit ist so ausgebildet, daß sie im L@erlauf auf einer Grundplatte aufruht und dann gänzlich unter der horizontalen Transportebene liegt, jedoch bei Ingangsetzen seines Antriebsmotors aus einem abgewandelten k Planetengetriebe ein Drehmoment erhält, durch welches die Antriebsrolle gegen den Boden des Behälters nach oben gedrückt wird, wobei sie gleichzeitig einen Antrieb erfährt. Je größer der von dem Behälter der Rolle entgegengesetze Widerstand ist, umso größer ist, auch das seitens der Rolle abgegebene Drehmoment, durch Welches der Behälter geschoben wird. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise umsteuerbar, so daß die Rolleneinheit in beiden Richtungen arbeiten kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein mit Rollen ausgestatte-0 0 9 8 4 87 10 2 9 -3-

in

tes Fördersystem,/das die erfindungsgemäße Antriebsrolleneinheit eingebaut istj

Pig. 2 ist eine etwas vergrößerte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Antriebsrolleneinheit innerhalb ihrer Umgebung, deren Teile teilweise geschnitten sind gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei die Rolleneinheit aus ihrer Arbeitsstellung abgesenkt erscheint}

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, bei der jedoch die Rolleneinheit nach oben geschwenkt ist, so daß die angetrie-"* bene Rolle an einem Behälter zur Anlage kommt;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Rolleneinheit mit weggelassenem Gehäuse, wobei elaige Teile geschnitten erscheinen, so daß der Antriebsmechanismus erkennbar ist;

Fig. 5 ist ein Schnitt gemäß der Linie 5-5 in Fig. 4 und Fig. 6 ist ein Schnitt gemäß der Linie 6-6 in Fig% 4,

Das in Fig. 1 gezeigte Fördersystem weist eine Plattform 20 mit einer Grundplatte 21 auf, worauf eine Anzahl leerlaufender Rollen 22 beiderseits einer mittleren Passage 23 gelagert ist. Diese Rollen sind so angeordnet, daß ihre obersten Mantellinien innerhalb einer gemeinsamen Tragebene auftreten, auf der die zu transportierenden Gegenstände, wie z. B. ein Behälter 24, zu liegen kommen. Ebenso kann* jeder beliebige andere Gegenstand, sofern er nur einen im wesentlichen flachen Boden besitzt, wie bei 25 angedeutet, mit der erfindungsgemäßen Antriebsrolleneinheit bewegt werden, doch wird nachfolgend der Einfachheit halber stets von "Behälter" gesprochen.

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Der vertikale Abstand zwischen der Tragebene der Rollen 22 und der Grundplatte 21 ist verhältnismäßig gering, um vor allem Raum zu sparen.

Innerhalb der mittleren Passage 23-ist nun die mit einem Planetengetriebe ausgerüstete erfindungsgemäße Antriebsrolleneinheit vorgesehen, die gänzlich unterhalb der von den übrigen Rollen bestimmten Tragebene liegt, solange sie sich nicht im Einsatz befindet wie aus Fig. 2 ersichtlich. Im Einsatz wird P eine nachfolgend noch genauer beschriebene angetriebene Rolle nach oben und in Kontakt mit dem Behälter 24 gedruckt.

Die Einheit weist einen starren Rahmen 31 auf, der mit Schrauben 32auf einem Unterbau 21 befestigt ist. Dieser Rahmen trägt an seinem einen Ende Ständer 33» die Lager für . Scharnierzapfen 34 bilden. Diese Zapfen erstrecken sich durch Augen 35 eines zweiten Rahmens 36· Auf diese Weise ist der zweite Rahmen an seinem einen Ende um eine horizontale Achse schwenkbar angebracht, so daß er frei aufwärts und abwärts schwenken kann.

k Der zweite Rahmen trägt lager 40 und 41, die eine Welle 42 aufnehmen, an deren innerem Ende sich ein schmetterlinp;artiger oder zweiflügeliger Nocken 43 befindet. Dieser Nocken wirkt auf einen Abtaster in Gestalt einer freijdrehbaren Rolle 44 ein, die auf dem ersten, festliegenden Rahmen 31gelagert ist. Von dem Nocken 43 führt eine Welle 45 zu einem ebensolchen Nocken 43a. Die Welle 45 ist bei 46 in dem zweiten Rahmen gelagert. Wenn sich die Nocken stückweise in der einen oder der anderen Richtung aus ihrer neutralen Lage gemäß Fig. 5 verdrehen, so wird dadurch das der schwenkbaren Lagerung der Einheit entgegengesetzte Ende angehoben, bis die nachfolgend noch beschriebene Rolle in Antriebsverbindung mit dem Behälter tritt. An jedem ITockenflügel 48 kommen Anschlarsstifte 47 zur Anlage,· um

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die Drehbewegung des Nockens zu begrenzen (Fig. 3)·

Die Antriebsrolle 50 ist in dem zweiten Rahmen in der Nahe seines freien Endes gelagert. Diese Rolle ist vorzugsweise mit Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material 51 überzogen, das einen Reibbelag bildet.

Zur Inbetriebsetzung muß die Rolle angehoben und in Berührung mit dem Behälter gebracht werden, während sie sich im übrigen abzusenken vermag, um außer Eingriff zu stehen. Nachfolgend wird nun der Mechanismus zum Antrieb der Nocken beschrieben, durch welchai diese Bewegungen hervorgerufen werden.

Auf dem zweiten Rahmen 36 ist ein Antriebsmotor, wie z. B. ein Elektromotor 55, vorgesehen. Vor dem Motor sitzt ein allgemein mit 56 bezeichneter Getriebekasten. Innerhalb dieses Getriebekastens befindet sich, fest auf der Motorwelle 60 angebracht, ein Ritzel 61, welches ein Zahnrad 62 treibt. Die Weile 63 des Zahnrades 62 trägt ein Sonnenrad 64, das einen Teil eines Planetengetriebes bildet. Dieses Planetengetriebe besitzt einen Steg 65, auf dem drei Planetenräder 66 gelagert sind, die mit dem Sonnenrad kämmen. Weiterhin kämmen die Planetenräder mit einem Zahnkranz 7o. Dieser letztere gehört einem ringförmigen Gehäuse an, das den Steg 65 umschließt und an das sieh eine Hülse 71 geringeren Durchmessers anschließt, die in einem Lager 67 innerhalb einer Lageranordnung 72 gelagert ist. Diese Hülse bildet ein weiteres Ritzel 75· Der Zahnkranz 70 vermag sich innerhalb des Getriebekastens 56 frei zu drehen, wobei er allerdings, wie nachfolgend noch beschrieben, einer gewissen Bremswirkung innerhalb der Rolleneinheit ausgesetzt ist. Jedoch .ist die Drehbewegung nur von sehr kleinem Ausmaß, da sie lediglich dazu dient,, den Nocken eine stückweise Drehbewegung zu erteilen. . ■ ■·.*,.

Diese Bewegung kommt dadurch zustande, daß das Ritzel 75

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% mit einem Zahnrad 80 kämmt, dessen starr damit verbundene Welle 81 ein Kettenrad 82 trägt. Über dieses Kettenrad läuft eine Rollenkette 83, die weiterhin an ' einem fest auf der Welle 42 angeordneten Kettenrad 84 angreift.

Wird der Motor 55 in Betrieb gesetzt, so wird über das Sonnenrad 64 und die Planetenräder 66 der Zahnkranz 70 angetrieben. Auf diese Weise erfahren auch die Nocken 43 und 43a eine Drehbewegung, deren Ausmaß jedoch sehr gering ist, da P die Rolle 50 zur Anlage an dem Behälterboden kommt, und in der höchsten Stellung (gewöhnlich, wenn der Behälter die Rolle verlassen hat) geraten die Flügel 48 der Nocken an den Anschlagstiften 47 zur Anlage. Die Stifte 47 sind grundsätzlich nur aus Sicherheitsgründen vorgesehen, um die Hebebewegung der Rolle zu begrenzen, nachdem sie mit dem Behälter in Eingriff gekommen ist. Indessen soll die Rolle auf dem Boden des Behälters auftreffen, bevor sie ihre höchste Stellung erreicht hat. Pur irgendwelche Unregelmäßigkeiten in dem Behälterboden ist weiterhin eine automatische Kompensation vorgesehen.

t Die Hebebewegung der Rolle erfolgt sehr schnell, worauf der Zahnkranz 70 des Planetengetriebes zum Stillstand kommt. Daraufhin überträgt der Steg 65 des Planetengetriebes eine Drehbewegung auf eine damit verbundene Welle 90. Diese wiederum versetzt ein«Ritzel 91 in Drehung, das mit einem größeren Zahnrad 92 kämmt. Das Zahnrad 92 trägt auf einer gemeinsamen Welle ein Ritzel 94, das mit einem größeren Zahnrad 95 in Eingriff steht. Dieses soweit beschriäaene Zahnradgetriebe ergibt eine Untersetzung, durch welche die Welle 96 der Rolle 50 über einen abgeflachten Schaftabschnitt 97, der in einen Schlitz eines Endstückes 99 der Rolle eingreift, eine verhältnismäßig langsame Drehbewegung verleiht.

Die einzelnen Wellen dieses Getriebes sind in geeigneter 009848/1029 ~⁷~

Weise gelagert, wie dies dargestellt ist, und die Gesamtheit der Zahnräder ist von einem allgemein mit 100 bezeichnetem Gehäuse umschlossen, von dem der Getriebekasten 56 einen Teil bildet.

Die allgemein mit 101 bezeichnete Bremse hält die Rolle anfänglich genügend zurück, um die Nocken zum Drehen zu bringen. Ist der Rollenantrieb freier als derjenige der Nocken, so werden sich die Nocken nicht drehen und die Rolle wird nicht angehoben. Die Bremse stellt indessen sicher, daß der Nockenantrieb freier als derjenige der Rolle erfolgen kann. Zu der Bremse gehört,ein Teller 102, der eine Reihe von Tellerfedern 103 aufnimmt, die einerseits auf das Rollenendstück 99 drücken. Der Teller seinerseits preßt gegen eine mit einem Plansch versehene Lagerhülse 104, die in dem Gehäuse 100 vorgesehen ist und drehbar die Welle 96 aufnimmt. Die Bremse ist so bemessen, daß sie einen genügenden Drehwiderstand liefert, um die Nocken rotieren zu lassen, der jedoch nicht groß genüg ist, um eine Freigabe während des Betriebs der Rolle zu erfordern. Andere Arten von Federn sowie von Bremsen können selbstverständlich ebensogut und an anderer Stelle Anwendung finden, solange sie dieselbe Funktion erfüllen*

Wird der Motor bewußt stillgesetzt oder kommt es zu einem Stromausfall, so erlischt der Antrieb der Rolle. Gleichzeitig verlieren die Planetenräder 66, die frei zu laufen vermögen, jede Neigung, den Zahnkranz 70 zu beeinflussen. Der letztere ist somit ohne Antrieb und setzt einem Absenken der bislang angehobenen Rolle unter dem Einfluß der Schwerkraft aufgrund des Gewichtes der Rolleneinheit keinen Widerstand entgegen. ·

Der soweit beschriebene Mechanismus erfüllt eine Funktion größter Bedeutung, die darin besteht, daß die auf die Nocken ausgeübte Hebekraft, die zu dem Andruck der angetriebenen Rolle*

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an den Boden des Behälters führt, dem Antriebsdrehmoment der Rolle, d. h. dem auf sie einwirkenden Widerstandsdrehmoment, proportional ist. Je größer also die von der zu -bewegenden Last benötigte Schubkraft ist, umso größer ist auch der nach oben gerichtete Andruck seitens der Rolle.' Beide stehen in einer linearen Abhängigkeit, so daß jederzeit eine dem aufgebrachten Drehmoment entsprechende Schubkraft zustande kommt.

Obgleich vorausgehend eine derzeit als bevorzugt angesehene Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich, daß im Rahmen der Erfindung Änderungen möglich •*'sind, die sich dem Fachmann im Bedarfsfalle anbieten.

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Claims

_ 9 Patentansprüche

1.)Antriebsrolleneinheit zum Antrieb beweglicher Gegenstände entlang einer Transportebene, gekenn, zeichnet durch eine Antriebsrolle (50), die derart gelagert ist, daß sie in eine Ruhestellung absenkbar ist, in der sie nicht mit den Gegenständen in Berührung kommt, und im übrigen eine angehobene Stellung einnehmen kann, in der sie auf die Gegenstände einwirkt, durch einen Antriebsmotor (55), durch ein zwischen diesem und der Antriebsrolle angeordnetes Getriebe (61-80,90-95) zur Übertragung einer Drehbewegung auf die Antriebsrolle und durch eine von dem gleichen Antriebsmotor betriebene Hebeeinrichtung (61-84, 4-3, 43a) für die Lagerung (36) der Antriebsrolle.

2. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Hebeeinrichtung (61-84, 43» 43a) so ausgebildet ist, daß sie der Antriebsrolle (50) eine der jeweiligen Antriebskraft entsprechende Andruckkraft verleiht.

3. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e — kennzeichnet, daß ,die Antriebsrolle (50) in ihrer abgesenkten Stellung gänzlich unter der Transportebene liegt, während ihr Umfang in der angehobenen Stellung die Transportebene zu schneiden bestrebt ist.

4. Antriebsrolleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Hebeeinrichtung einen Nocken (43, 43a) aufweist, der von einem in dem Getriebe (61-80, 90-95) vorgesehenen Element (70) ein begrenzte⁸ Drehmoment erfährt. .

5. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 4.» dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß das Getriebe (61-80, 90-95) ein Planetengetriebe (64-70) aufweist, wobei das das begrenzte Drehmoment liefernde Element ein Zahnkranz des Planetengetriebes ist, der sich in begrenztem Maße zu drehen vermag.

6. Antriebsrolleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Getriebe (61-80, 90-95) ein Untersetzungsgetriebe enthält.

7· Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (50) mit dem Steg (65) des Planetengetriebea (64-70) über ein Untersetzungsgetriebe (91-95) in Verbindung steht.

8. Antriebsrolleneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerung der Antriebsrolle (50) aus einem Bahmen (36) besteht, der um eine horizontale Achse (34) schwenkbar von einem festen Bahmen (31) getragen wird und in dessen freiem Ende die Antriebsrolle gelagert ist.

9· Antriebsrollene-inheit nach Anspruch 4 und 8, dadurch g e kennzeichnet, daß der Nocken (43, 43a) in dem schwenkbaren Rahmen (36) gelagert ist, während der feste Rahmen (31) eine Stützrolle (44) für den Nocken trägt.

10. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß in dem festen Rahmen (31) ein Anschlag für einen hervortretenden Abschnitt (4Ö) des Nockens (43) vorgesehen ist, um den Drehwinkel des Nockens und damit denjenigen des drehmoment^abhängigen Elements (70) zu begrenzen.

11. Antrieberolleneinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e -

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kennzeichnet , daß der Antriebsmotor (55) umsteuerbar und der Nocken (43» 43a) zweiflügelig mit einem zwischen den beiden Flügeln liegenden neutralen Bereich ausgebildet und in beiden Richtungen drehbar ist, um jeweils einen der beiden Flügel mit der Stützrolle (44) zusammenwirken zu lassen.

12. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Zahnkranz (70) innerhalb eines Gehäuses (56) frei drehbar angeordnet ist und über eine Transmission (71, 80-84, 42) mit dem Nocken (43, 43a) in Verbindung steht und daß der Nocken mit einer seine Bewegung begren-ζenden Einrichtung zusammenwirkt, die gleichzeitig die Drehung des Zahnkranzes zu verzögern oder zu begrenzen vermag.

3. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Steg (65) des Planetengstriebes (64-70) die Antriebsrolle (50) dann in Drehung zu vernetzen vermag, wenn der Zahnkranz (70) verzögert oder stillgesetzt ist.

4* Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 5, dadurch g e k β η η-zeichnet, daß die Hebeeinrichtung (61-84; 43, 43a) eine mit der Antriebsrolle (50) verbundene Einrichtung (56,70) aufweist, die bei abgesenkter Antriebsrolle einen größeren Drehwiderstand liefert, als er durch den Antrieb des Nockens (43» 43a) hervorgerufen wird.

5. Antriebsrolleneinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die letztgenannte, mit der Antriebsrolle (50) verbundene Einrichtung (56, 70) eine Reibbremse ist.

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