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Die
Erfindung betrifft einen Antrieb, insbesondere für eine Fördervorrichtung, die in entgegengesetzte
Richtungen zu betreiben ist, bestehend aus zumindest zwei über das
Fördermittel
miteinander verbundenen Motoren mit jeweiligen Freiläufen, wobei
der eine Motor mit seinem Freilauf der einen Richtung, der andere
Motor mit seinem Freilauf der anderen Richtung zugeordnet ist.
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Derartige
Antriebe in zwei Richtungen werden hauptsächlich in Transport- und Vorschubeinheiten
für den
Vorschub in gegensätzliche
Richtungen eingesetzt. Die Anwendungsgebiete solcher Transport-
und Vorschubeinheiten sind vielfältig
und reichen vom Einsatz in der Automatisierungstechnik bei Werkstückbevorratungs-
oder Werkstückzufuhrsystemen
bis zur Futterzuführung
bei der Landwirtschaft. Meist kommen zwei Motoren zum Einsatz, wobei
beide Motoren fremdgeschaltete Kupplungen, insbesondere elektromagnetische
Kupplungen oder Schaltfreiläufe
für den
Antrieb in beide Richtungen aufweisen. Je nach Anwendungsgebiet
ist jedoch die Verwendung von elektromagnetischen Kupplungen unerwünscht, beispielsweise
in Waschanlagen wegen der feuchten Umgebung. Außerdem ist die Zuverlässigkeit
elektromagnetischer Kupplungen bzw. schaltbarer Freiläufe gering
und die Betriebskosten sind hoch. Nicht zuletzt benötigen derartige
Antriebe aufgrund der komplizierten Mechanik regelmäßige Wartung.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb
mit zwei Motoren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
dass sich die Zuverlässigkeit
des Antriebes erhöht
bei kostengünstiger
Herstellung.
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Nicht
zuletzt soll sich die Erfindung durch neue Anwendungsbereiche auszeichnen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die beiden Freiläufe
wahlweise an einen Hilfsantrieb anschließbar sind und dass bei Antrieb
in die neue Richtung der passive Freilauf mittels des Hilfsantriebes
im Überholbetrieb
gehalten wird, während
sich der jeweils andere Freilauf im aktiven Mitnahmebetrieb befindet.
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Dadurch
können
einfache, selbstschaltende Freiläufe
verwendet werden, die gegenüber
den bisher notwendigen fremdgeschalteten Kupplungen, wie beispielsweise
elektromagnetischen Kupplungen, wesentlich kostengünstiger
sind. Darüberhinaus benötigen sie
auch keinerlei Betätigungseinrichtung oder
Steuerung wegen ihrer selbstschaltenden Eigenschaft. Sie sind dadurch
auch in feuchter Umgebung einsetzbar.
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Derartige
selbstschaltende Freiläufe
können allgemein
nur zwei Arbeitszustände
einnehmen, nämlich
Sperren oder Mitnahme einerseits und Überholen andererseits. Bei
der vorliegenden Erfindung mit zwei Motoren befindet sich immer
der eine Freilauf im aktiven Sperr- bzw. Mitnahmebetrieb, der andere
Freilauf im passiven Überholbetrieb.
Bei der Drehrichtungsumkehr wechseln dann die jeweiligen Freiläufe ihre
Arbeitszustände.
Wesentlich hierbei ist, dass derjenige Freilauf, der sich im Überholbetrieb befindet,
jeweils an den Hilfsantrieb angeschlossen und so im Überholbetrieb
gehalten wird.
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Um
den konstruktionstechnischen Aufwand gering zu halten, ist es vorteilhaft,
wenn jeder Freilauf an einen eigenen Hilfsantrieb angeschlossen
ist. Dadurch entfallen Verteilergetriebe und Steuerungen für die Verteilung
der Kraft des Hilfsantriebes auf den jeweiligen im Überholbetrieb
zu haltenden Freilauf.
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Eine
besonders zweckmäßige Weiterbildung der
Erfindung besteht darin, dass der Hilfsantrieb durch den dem jeweiligen
Freilauf zugeordneten Motor gebildet wird. Der Hilfsantrieb ist
dann mit dem Motor für
den Hauptantrieb identisch, wodurch ein erheblicher Kostenvorteil
erzielt wird, weil keine zusätzlichen
Hilfsantriebe notwendig sind. Gleichzeitig erhält man einen sehr kompakten Aufbau.
Man muss dann lediglich den Motor mit der erhöhten Drehzahl betreiben, um
seinen Freilauf im Überholbetrieb
zu halten.
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Vorteilhafterweise
werden die Freiläufe durch
reibschlüssige
Freilaufkupplungen gebildet mit Klemmelementen, welche die Form
von Klemmstücken,
Klemmkörpern
oder Klemmrollen aufweisen. Diese sind in großer Zahl und in vielfältiger Variation verfügbar und
kostengünstig
in der Beschaffung. Ebenso zeichnen sie sich im Gegensatz zu fremdgeschalteten
Kupplungen durch höhere
Lebensdauer und Zuverlässigkeit
aus und können
auch in Anwendungsgebieten eingesetzt werden, für die elektromagnetische Kupplungen
ungeeignet sind.
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Es
liegt aber auch im Rahmen der Erfindung mit anderen Freilaufkupplungen,
etwa in Form von Klinkengesperren zu arbeiten.
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Für einen
besonders kompakten Antrieb empfiehlt es sich, dass die Freiläufe in die
Motoren integriert sind. Auf diese Weise kann der Antrieb auch bei
beengten Platzverhältnissen
eingesetzt werden.
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Der
Antrieb kann sowohl an den endständigen
Umlaufrollen der Fördervorrichtung
angeschlossen sein, ebenso aber auch an anderer Position.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und anhand
der Zeichnungen. Dabei zeigt
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reversierantriebes bei
einem Förderband
in der einen Richtung;
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2 die
gleiche Darstellung bei Betrieb in die entgegengesetzte Richtung;
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3 ähnliche
Darstellungen bei unterschiedlichen Ausführungsformen.
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In 1 ist
schematisch ein erfindungsgemäßer Antrieb
dargestellt mit zwei Motoren 1, 1', die kraftschlüssig über eine Verbindung 7 gekoppelt sind.
Bei der Verbindung 7 handelt es sich im Ausführungsbeispiel
um ein endloses Förderband,
dessen Antrieb jeweils in Zugrichtung des Obertrums erfolgt. Es
ist aber auch um eine andere kraft- oder formschlüssige Verbindung
zwischen den Motoren 1, 1', etwa durch Seilzüge, Riemen
oder Ketten, möglich.
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Ein
selbstschaltender Freilauf 3 des Motors 1 und
ein selbstschaltender Freilauf 3' des Motors 1' sind jeweils
mit ihrem Motor 1, 1' verbunden bzw. in diesen integriert.
Die Freiläufe 3, 3' bestehen aus Freilaufaußenringen 4, 4' und Freilaufinnenringen 5, 5', zwischen denen
in bekannter Weise Klemmelemente 6, 6' angeordnet
sind. Die Klemmelemente sorgen je nach Drehrichtung des Freilaufs 3, 3' dafür, dass
dieser im aktiven Mitnahmebetrieb bzw. passivem Überholbetrieb arbeitet. Die
kraftschlüssige
Verbindung der Motoren 1, 1' erfolgt über das Förderband 7 und die
beiden Freilaufinnenringe 5, 5'.
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Soll
nun der Antrieb wie in 1 dargestellt nach links in Richtung 8 erfolgen,
wird zunächst
der Motor 1' mit
integriertem Freilauf 3' eingeschaltet. Dabei
läuft der
mit dem Freilaufaußenring 4' verbundene
Motor 1' entgegen
dem Uhrzeigersinn, weil sein Freilauf 3' derart angeordnet ist, dass bei
Drehrichtung 8 die Klemmelemente 6' den Überholbetrieb des Freilaufs 3' bewirken. Danach
wird der ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn rotierende Motor 1 eingeschaltet,
der über
seinen integrierten Freilauf 3, welcher sich bei Drehrichtung 8 im
Mitnahmebetrieb befindet, den Innenring 5 und damit das
Förderband 7 antreibt.
Die Drehzahl des Freilaufs 3 muss so gewählt sein,
dass ein „Schleppen" des lastfreien Motors 1', d. h. die
Aufhebung des Überholbetriebs
vermieden wird, d. h., dass der als Hilfsantrieb fungierende Motor 1' den Außenring 4' auf einer höheren Drehzahl
halten muss als den Innenring 5', sodass der Freilauf 3' im Überholbetrieb
bleibt. Diese Zuordnung der beiderseitigen Antriebsdrehzahlen wird
automatisch vorgegeben und bei Richtungsumkehr umgeschaltet.
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Wird
gemäß 2 der
Antrieb in die entgegengesetzte Richtung 9 betrieben, so
wird nun analog zunächst
der Motor 1 mit seinem integrierten Freilauf 3 ein geschaltet.
Der Motor 1 läuft
dabei lastfrei im Uhrzeigersinn, weil sich sein zugehöriger Freilauf 3 im Überholbetrieb
befindet. Nach dem Einschalten des ebenfalls im Uhrzeigersinn rotierenden
Motors 1' befindet
sich dessen mit dem Freilauf-Außenring 4' verbundenen
Freilauf 3' im
Sperrbetrieb und das Förderband 7 wird
in die Richtung 9 angetrieben. Dabei muss wieder darauf
geachtet werden, dass ein Schleppen des lastfrei laufenden Motors 1 vermieden wird,
d. h., dass dessen Freilauf-Außenring 4 schneller
als der Innenring 5 rotieren muss.
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Bei
der Ausgestaltung des Antriebs gemäß den 1 und 2 befinden
sich die Klemmelemente 6, 6' der Freiläufe 3, 3' stets in unterschiedlichen,
einander entgegengesetzten Klemmlagen, da sich der jeweils eine
Freilauf im Mitnahme- , der andere Freilauf im Überholbetrieb befindet.
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Es
ist jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung gemäß den 3a, 3a', 3b, 3b', 3c, 3c' ebenfalls
möglich,
die Verbindung 7 nicht zwischen den Freilaufinnenringen 5, 5' anzuordnen,
sondern zwischen dem Innenring des einen Freilaufes und dem Außenring
des anderen Freilaufes, vergleiche 3a und 3b. Dabei befinden sich die Klemmelemente 6, 6' jeweils in
gleich gerichteten Klemmlagen.
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Ebenso
ist es gemäß 3c bzw. 3c' möglich, dass
die kraftschlüssige
Verbindung 7 über
die beiden Außenringe 4, 4' läuft. Dabei
befinden sich nun die Klemmelemente 6, 6' wiederum in
entgegengesetzter Klemmlage.
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Vorstehende
Angaben zur Klemmrichtung der Freiläufe gelten natürlich nur
dann, wenn die Freiläufe
in gleicher Drehrichtung wie die Antriebe umlaufen, also kein Getriebe
zwischengeschaltet ist.
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Im
Prinzip besteht die Erfindung also darin, jeweils den passiven Freilauf
in der Richtung und in der Geschwindigkeit so anzutreiben, dass
er im Überholbetrieb
gehalten wird, während
der andere, aktive Freilauf das Antriebsmoment überträgt.