DE19608236C1

DE19608236C1 - Rollenantriebseinheit

Info

Publication number: DE19608236C1
Application number: DE1996108236
Authority: DE
Inventors: Jarl Dipl Ing Sundseth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2016-03-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenantriebseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Rollenantriebseinheiten der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie werden insbesondere zum Transport von Frachtbe hältern verwendet, die auf Rollenförderbahnen aufgesetzt sind. Bei den Frachtbehältern kann es sich um Frachtcontainer oder um Frachtpaletten handeln, wobei ein bevorzugtes Anwendungsgebiet in Frachtladesystemen im Luftfrachtverkehr zu sehen ist, bei denen Container in den Laderaum eines Frachtflugzeuges einge fahren und dort verstaut werden. In einem solchen Fall ist die Rollenantriebseinheit im Flugzeug selbst installiert.

Ein Beispiel einer bekannten Rollenantriebseinheit ist aus der DE-C-39 11 214 bekannt. Bei der bekannten Rollenan triebseinheit dient eine sogenannte Schwenkhalterung als Stütz element. Auf der Schwenkhalterung stützt sich die Rolle ab. Die Schwenkhalterung stützt sich auf der Antriebswelle ab, und die Antriebswelle stützt sich auf dem Auflager ab. Mithin verläuft der Kraftfluß durch die Antriebswelle. Ebenso stützt sich die Rolle bei DE-C1-39 42 381 auf der Antriebswelle ab.

Zum Anheben der Rolle wird die Schwenkhalterung um die Antriebswelle herumgeschwenkt. Die Rolle hebt sich wegen der exzentrischen Lagerung. Wird die Schwenkhalterung dabei nicht in eine exakt vertikal über der Antriebswelle stehende Position verschwenkt, so hat die von der Schwenkhalterung auf die An triebswelle übertragene Kraft eine Horizontalkomponente, was me chanisch sehr ungünstig ist.

Eine der Rollenantriebseinheit nach der DE-C-39 11 214 sehr ähnliche Rollenantriebseinheit ist aus der DE-C-37 24 126 bekannt. Auch hier wird die auf die Rolle wirkende Kraft über die Antriebswelle auf das Auflager übertragen. Ferner ist auch hier ein Verschwenken des als Stützelement dienenden Stators des Antriebsmotors vorgesehen, wenn die Rolle angehoben werden soll.

Aus der DE-C-43 36 978 ist eine Rollenantriebseinheit bekannt, bei der die Rolle allerdings im Betrieb nicht angehoben wird. Es ist ein Planetengetriebe mit einer sogenannten Plane tenradwippe vorgesehen, wobei die Planetenradwippe sich ent sprechend den auftretenden Reaktionskräften neigen kann, wodurch die Krafteinleitung zum horizontalen Bewegen eines Containers mittels der Rolle optimiert sein soll.

Bei den Rollenantriebseinheiten nach US-PS 37 37 022, DE-OS 19 56 946, DE-GM 88 16 438 und DE-C-2 41 02 424 ist eine Verschwenkeinrichtung für die Rolle jeweils getrennt von der Rolle ausgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollen antriebseinheit der eingangs beschriebenen Art derart weiter zubilden, daß die Lagerung und Abstützung der Rolle in jedem Be triebszustand verbessert ist. Insbesondere soll die Antriebs welle von der Übertragung der Last auf das Auflager frei sein. Ferner soll das Auftreten von horizontalen Komponenten der Kraft bei der Übertragung von der Rolle auf das Auflager auch dann vermieden werden, wenn die Rolle nur z. T. aus ihrer Ruhelage angehoben ist.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei der Rol lenantriebseinheit der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch verläuft der Kraftfluß durch den Exzenternocken und nicht durch die Antriebswelle. Ferner wird bei einem Ver drehen des Exzenternockens die gesamte Anordnung, d. h. auch die Antriebswelle angehoben, weshalb auf ein Verschwenken um die Antriebswelle zurückgehende Horizontalkräfte nicht auftreten.

Wegen der Trägheit der Gesamtanordnung, der Reibkräfte in dem Getriebe und der Hebelarmverhältnisse wird beim Anlaufen des Motors zunächst das Stützelement um die Achse der Rolle gedreht. Wenn die Rolle an einem darüber befindlichen Container oder dergleichen anschlägt und dadurch in ihrer Aufwärtsbewegung gestoppt wird, spätestens aber bei Erreichen der Begrenzung des zugelassenen Drehwinkelbereichs beginnt eine Drehung des Abtriebsrades um seine Achse. Zur Unterstützung kann aber erfindungsgemäß eine Rutschkupplung zwischen dem Stützelement und einem von dem Motor angetriebenen Rollen-Element vorgesehen sein.

Die Rutschkupplung kann das Stützelement prinzipiell mit jedem beliebigen von dem Motor angetriebenen Element der Rollen antriebseinheit koppeln. Als konstruktiv einfachste Lösung wird es allerdings bevorzugt, daß die Rutschkupplung das Stützelement mit dem Abtriebsrad koppelt.

Die Antriebswelle ist drehbar in dem Stütz element gelagert. Dadurch kann die Gesamtanordnung sehr kompakt ausgeführt werden.

Zur Reibminderung können dabei zwei Drehlager zwischen der Antriebswelle und dem Stützelement vorgesehen sein.

Ferner können zur Reibminderung zwei Drehlager zwischen der Rolle und dem Stützelement vorgesehen sein.

Prinzipiell können die vorgenannten Elemente beliebige Stellungen zueinander haben, sofern sie dadurch ihre ihnen je weils zugewiesenen Aufgaben erfüllen. Bevorzugt ist es aller dings, daß die Rolle, das Abtriebsrad und das Antriebsrad ein Planetengetriebe bilden. Dadurch wird die Gesamtanordnung sehr kompakt.

Bevorzugt trägt das Stützelement zwei Exzenternocken, die jeweils im Bereich einer Stirnseite der Rolle angeordnet sind. Dadurch wird die durch eine Last auf die Rolle wirkende Kraft in zwei Teile geteilt, und jeder Teil der Kraft wird über einen eigenen Exzenternocken auf das Auflager übertragen. Damit lassen sich erhebliche mechanische Vorteile erzielen.

Als konstruktiv besonders einfach ist es ferner erfin dungsgemäß bevorzugt, daß die Begrenzungseinrichtung für den Drehwinkelbereich des Stützelements einen Zapfen aufweist, der sich in ein den zulässigen Drehwinkelbereich überstreichendes bogenförmiges Langloch erstreckt.

Damit die Rolle in ihrer Ruhestellung, d. h. in ihrer niedrigsten Stellung einen gewissen Widerstand gegen ungewolltes Anheben leistet, ist es schließlich erfindungsgemäß bevorzugt, daß das Auflager eine zumindest abschnittsweise konvexe Kontur hat und der Exzenternocken in dem der Ruhestellung der Rolle entsprechenden Auflagebereich eine konkave Kontur hat.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeich nung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen Rollenantriebseinheit, teilweise im Schnitt,

Fig. 2a und 2b eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Rollenantriebseinheit nach Fig. 1, in Transportrichtung gesehen, bzw. einen Schnitt senkrecht zu der Seiten ansicht,

Fig. 3a und 3b teilweise geschnittene Seitenansichten der Rol lenantriebseinheit nach Fig. 1, quer zur Transportrich tung gesehen.

Die in der Zeichnung dargestellte Rollenantriebseinheit weist einen Motor 10 auf, der über Zahnräder 12 und 14 eine Antriebswelle 16 antreibt. Eine Verzahnung der Antriebswelle 16 stellt ein als Sonnenrad eines Planetengetriebes ausgeführtes Antriebsrad 18 dar. Das Antriebsrad ist mit als Planetenräder ausgelegten Abtriebsrädern 20, 21 und 22 über die Verzahnungen betriebsmäßig verbunden. Als Hohlrad des Planetengetriebes dient eine Rolle 24, die an ihrer Mantelfläche mit Gummi o. dgl. belegt ist. Zur Übertragung der Drehbewegung dient eine Innen verzahnung 26 an der Rolle 24. Die Rolle 24 stützt sich über Rollenlager 28 und 30 auf einem Stützelement ab, das in zwei Teile 32 und 34 geteilt ist. Der Stützelementteil 34 ist über eine Rutschkupplung 36 mit jedem der Abtriebsräder 20, 21, 22 verbunden. Die Antriebswelle 16 erstreckt sich durch die beiden Teile 32, 34 des Stützelements hindurch und ist mittels Rollenlagern 38 und 40 in dem Stützelement drehbar gelagert.

Das Stützelement trägt an seinen beiden Stirnseiten Ex zenternocken 42 und 44.

Die Abtriebsräder 20, 21 und 22 sind drehbar auf La gerzapfen in dem Stützelementteil 34 gelagert. Von den Lager zapfen ist nur der Lagerzapfen 46 des Abtriebsrades 21 in Fig. 2a gezeigt.

Die beiden Exzenternocken 42 und 44 stützen sich auf einem Auflager 48 bzw. 50 ab.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ex zenternocken 44 mit einem Anschlagzapfen 54 verbunden, der sich in ein bogenförmiges Langloch 56 in einer Haltewippe 58 an dem Auflager 50 erstreckt.

Nachstehend ist die Funktionsweise der in den Zeichnungen dargestellten Rollenantriebseinheit erläutert.

Fig. 3a zeigt die Ruhestellung der Rollenantriebsein heit. In dieser Ruhestellung befinden sich die beiden Exzen ternocken 42 und 44 in einer Lage, in der die Rolle 24 tief liegt.

Treibt nun der Motor 10 die Antriebswelle 16, und damit die Abtriebsräder 20, 21 und 22 an, so werden zunächst die Rutschkupplung 36, die Trägheit der Gesamtanordnung, die Reib kräfte in dem Getriebe und die gegebenen Hebelarmverhältnisse ein Drehen der Abtriebsräder 20, 21 und 22 um ihre eigene Achse verhindern, weshalb sie gemeinsam um die Achse der Rolle 24 gedreht werden. Mit ihnen dreht sich nicht nur die Rolle 24, sondern auch das mit den Exzenternocken 42 und 44 versehene Stützelement 32, 34 um die Achse der Rolle 24.

Wegen der Auflage der Exzenternocken 42 und 44 auf dem Auflager 48 bzw. 50 hebt sich die Rolle 24 an und gelangt zur Anlage an einen darüber befindlichen Container. Sobald der Container eine weitere Aufwärtsbewegung der Rolle 24 stoppt, spätestens aber sobald der Anschlagzapfen 54 gemäß Fig. 3b an dem Ende des Langlochs 56 angekommen ist, ist ein weiteres Drehen der Exzenternocken 42 und 44 nicht mehr möglich, weshalb die Rutschkupplung 36 durchrutscht und ein weiteres Drehen des Motors zu einem Drehen der Abtriebsräder 20, 21 und 22 um ihre eigene Achse und damit zu einem entsprechenden Drehen der Rolle 24 führt, wodurch der auf der Rolle 24 aufliegende Container in Transportrichtung bewegt wird.

Die in Fig. 3b angedeutete Linie A-A zeigt ein Niveau, das 8 mm über der Systemhöhe liegt. Damit wird eine bei der artigen Systemen von entsprechenden Betreibern gemachte Vorgabe erfüllt.

Das in den Fig. 3a und 3b gezeigte Auflager 50 ist in demjenigen Abschnitt, in dem es den Exzenternocken 44 trägt, konvex ausgebildet. Der Exzenternocken 44 hat in demjenigen Be reich, der in der in Fig. 3a gezeigten Ruhestellung auf dem Auf lager 50 aufliegt, eine entsprechend konkave Kontur. Dadurch wird eine gewisse Stabilität der Ruhestellung erreicht.

Die vorstehenden Erläuterungen zu dem Exzenternocken 44 mit dem Auflager 50 gelten natürlich auch für den Exzenternocken 42 mit dem Auflager 48.

Im Unterschied zu dem in der Einleitung erläuterten Stand der Technik wird bei der Rollenantriebseinheit nach der Erfindung die Antriebswelle 16 zusammen mit der Rolle 24 an gehoben, während sie nach dem Stand der Technik immer stationär in einem Lager gehalten ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen so wie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können so wohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Ver wirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsfor men wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10 Motor
12 Zahnrad
14 Zahnrad
16 Antriebswelle
18 Antriebsrad
20 Abtriebsrad
21 Abtriebsrad
22 Abtriebsrad
24 Rolle
26 Innenverzahnung
28 Rollenlager
30 Rollenlager
32 Stützelementteil
34 Stützelementteil
36 Rutschkupplung
38 Lager
40 Lager
42 Exzenternocken
44 Exzenternocken
46 Lagerzapfen
48 Auflager
50 Auflager
54 Anschlagzapfen
56 Langloch
58 Haltewippe

Claims

1. Rollenantriebseinheit zum Transport von Fördergut mit

- einem Gestell,
- einer Rolle (24), die im Gestell aus einer Ruheposition in eine Arbeits stellung verschwenkbar gelagert ist,
- einem Motor (10) zum Antreiben der Rolle (24),
- einer mit dem Motor (10) gekoppelten Antriebswelle (16),
- einem in der Rolle (24) integriertem Getriebe zum Koppeln der Rolle (24) mit der An triebswelle (16), wobei das Getriebe
- - ein mit der Antriebswelle (16) drehfest gekoppeltes Sonnen- Antriebsrad (18) und
- - mindestens ein einerseits mit dem Antriebsrad (18) und an dererseits mit der Rolle (10) gekoppeltes Planeten-Ab triebsrad (20, 21, 22) aufweist,
- einem Stützelement (32, 34), auf dem sich die Rolle (24) über Lager (28, 30) rehbar abstützt und das seinerseits auf der Achse (16) der Rolle (24) drehbar gelagert ist,
- einer Einrichtung (54, 56, 58) zur Begrenzung desjenigen Winkelbereichs, um den das Stützelement (32, 34) beim Fördervorgang in die Arbeitsstellung verschwenkt und
- einem Auflager (48, 50) zur Aufnahme der durch eine Last auf die Rolle (24) wirkenden Kraft,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschwenkung der Rolle (24) zwischen Ruheposition und Arbeitsstellung das Stützelement (32, 34) im Rollenendbereich mindestens einen Exzenternocken (42, 44) trägt und der Exzenternocken (42, 44) sich, auf dem Auflager (48, 50) abstützt, wobei das Auflager (48, 50) am Rollengestell angeordnet ist.

2. Rollenantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rutschkupplung (36) zwischen dem Stützelement (34) und einem von dem Motor (10) angetriebenen Rollenelement (16, 18, 20, 21, 22, 24) angeordnet ist.

3. Rollenantriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rutschkupplung (36) das Stützelement (34) mit dem Abtriebsrad (20, 21, 22) koppelt.

4. Rollenantriebseinheit nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Drehlager (38, 40) zwischen der Antriebswelle (16) und dem Stützelement (32, 34).

5. Rollenantriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Drehlager (28, 30) zwischen der Rolle (24) und dem Stützelement (32, 34).

6. Rollenantriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (24), das Ab triebsrad (20, 21, 22) und das Antriebsrad (18) ein Planeten getriebe bilden.

7. Rollenantriebsvorrichtung nach einem der vorange henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (32, 34) zwei Exzenternocken (42, 44) trägt, die jeweils im Bereich einer Stirnseite der Rolle (24) angeordnet sind.

8. Rollenantriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrich tung (54, 56, 58) für den Drehwinkelbereich des Stützelements (32, 34) einen Zapfen (54) aufweist, der sich in ein den zu lässigen Drehwinkelbereich überstreichendes bogenförmiges Lang loch (56) erstreckt.

9. Rollenantriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (48, 50) eine zumindest abschnittweise konvexe Kontur hat und der Ex zenternocken (42, 44) zumindest in dem der Ruhestellung der Rolle (24) entsprechenden Auflagebereich eine konkave Kontur hat.