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Rollentri eb Die Erfindung betrifft einen ollentrieb, der vielseitig
technische Verwendungsmöglichkeiten bietet und insbesondere als Antrieb von Supporte,
Transportschlitten, Laufkatzen und dergleichen in der Steuertechnik des Maschinenbaues,
bei Transportanlagen und Fertigungsstraßen sich einsetzen läßt.
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Es sind bereits Rollentriebe bekannt, die meistens unter Verwendung
von elektromotorischen Antriebsmitteln und durch den Einsatz von Zahnrädern, Zahnstangen
und auch Kettenantrseben bewegt werden Diese Hollentriebe haben alle einen recht
aufwendigen und komplizierten mechanischen Konstruktionsaufbau und sind daher nicht
nur relativ teuer, sondern neigen auch entsprechend zu Betriebsstörungen, die insbesonders
in Fertigungsstraßen zu recht kostspieligen Arbeitsausfällen führen können. Auch
werden in der Steuertechnik des allgemeinen Maschinenbaues Bewegungsabläufe oft
von Druckluftkolben betrieben, die in entsprechenden Zylindern wechselseitig bewegt,
ihre Antriebskraft auf das zu transportierende Objekt übertragen.
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Dieser Antriebsart ist jedoch schon von ihrem begrenzten llubvermögen
sehr begrenzt verwendungsfähig und außerdem sehr sperrig in ihrem Raumbedarf, da
der Kolben mit seiner Kolbenstange
um die Lunge des Zylinders ausgezogen
werden muli, was insbesondere bei der Herstellung von Maschinen immer wieder zu
tmerwiinscht großen Maschineneinheiten fiihrt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zu runde, nicht nur al 1 die aufgefiihrten Mängel zii beseitigen, sondern darüberhinaus
einen Rollentrieb zu schaf-fen, der vollkommen neue Anwendungsmbglich keiten in
der Steuertechnik von mechanischen Bewegungsabläufen unter geringstem Kostenaufwand
gestattet.
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Gemäß der Erfindung besteht der Hollentrieb aus wenigstens einem flexiblen
Druckschlauch, welcher zwischen mindestens einem in aiialer Richtung des Druckschlauches
bewegbaren Preßbacken und einer Schlauchauflage geführt ist, wobei die Wandungen
des Druckschlauches zwischen dem Preßbacken und der Schlauchauflage dicht zusammengepreßt
werden, sodaß zwei durch den Preßbacken getrennte Kammerzonen im Druckschlauch gebildet
werden, in welchen wechselseitig zum Transport des Preßbackens mittels einer Pumpe
ein pneumatischer oder hydraulischer Druck aufbaubar ist, während ir, Gegentakt
dazu in der anderen Kammerzone ein druckverminderter bis druckloser Zustand einsteuerbar
ist. Durch den einseitigen Druckaufbau im Druckschlauch wird durch diesen auf den
Preßbacken eine Schubwirkung ausgeübt, die den Preßbacken in axialer Richtung des
Druckschlauches auf diesem gleiten, abwälzen oder rollen läßt, wobei diese Bewegungsabläufe
des Preßbackens dann auf andere Steuer- oder Transportelemente iibertragen werden
können. Als Preßbacken für den Druckschlauch wird hierbei vorzugsweise eine leicht
drehbare Rolle verwendet, während für die Gegenauflage des Schlauches ebenfalls
eine in axialer Richtung des Druckschlauches bewegbare Rolle oder Gleitschuh oder
eine feststehende Schiene oder Leiste dienen kann.
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Bei der Anwendllng des Erfindungsgedankens in der Fördertechnik zum
Transport von schweren Gütern können auch mehrere Rollen paare oder einzelne itollen
allein hintereinander angeordnet werden, wodurch eine bessere Gewichtsverteilung,
Rollwirkung und trennende Abdichtung des Druckschlauchesi in zwei Kammerzonen
erzielt
werden kann. Eine weitere konstruktive Lösung kann auch darin hestehen, daß zwei
oder mehrere Druckschläuche parallel nebeneinander gefiihrt werden, wobei iiber
mindestens einem Druckschlauch eine, der Transportrichtung des Preßbackens entgegengerichtete
Schubwirkung einsteuerbar ist, die bewirkt, daß ein belasteter Rollentrieb in Gefällstrecken
abgebremst oder zltm Stillstand gebracht werden kann.
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Ein in diesen Arten eingesetzter ollentrieb läßt sich in allen drei
raumlichen Dimensionen steuern und kann selbst von jeder linearen Bewegung in jede
beliebige kreis- spiral oder anders geartete Kurvenbewegung sowie auch in eine um
den Druckschlauch kreisende lineare Bewegung übergeführt werden.
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Dadurch ist es möglich, alle nur denkbaren Steuer- und Transportbewegungen
mit geringstem mechanischen Aufbau durchzuführen Auf der Zeichnung sind fiinf Ausführungsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes in acht Figuren dargestellt, welche zeigen: Fig. 1 Eine
schematische Darstellung eines Drucknetzes für den Rollentrieb, Fig. 2 ein Rollentrieb
mit feststehender Schlauchauflage in der Ansicht im Schnitt, Fig. 3 denselben Rollentrieb
in der Seitenansicht im Schnitt, Fig. 4 ein weiteres Ausfiihrungsbei sniel eines
Rollentriebes in einer Funktionsdarstellung in der Ansicht, teilweise im Schnitt,
Fig. 5, denselben Rollenttieb in der Seitenansicht im Schnitt, Fig. 6 einen Rollentrieb
mit axial zum Druckschlauch bewegter Schlauchauflage in der Ansicht im Schnitt,
Kig.
7 einen Rollentrieb mit mehreren Uruckschläuchen in der Ansicht im Schnitt, Fig.
8 denselben Itollentrieb während des Transportes in er Seitenansicht im Schnitt,
Fig. 9 dieselbe Ansicht wie Fig. 8 jedoch den Rollentrieb während er Abbrensphase.
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Nach der schematischen Darstellung einer Rollentriebanlage in Fig.
1 wird einer ein Vierwegventil 1 und den Uruckleitungen 2 ein pneumatischer oder
hydraulischer Druck in dem Druckschlauch 3 wechselseitig eingesteuert. Der Druckschlauch
3, der in bekannter Weise faserverstärkt eine flexible Eigenschaft hat, wird von
den heiden Rollen 4,5 so stark zusammengedrtickt, daß seine sich gegewiber liegenden
Wandungen 6,7 dicht aufeinander gepreßt werden, sodaß zwei durch die beiden Rollen
4,5 dicht voneinander getrennte Kammerzonen A und B gebildet werden.
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Wird nun mittels dem Vierwegventil 1 ein pneumatischer oder hydraulischer
Druck in den Druckschlauch 3 eingesteuert, so kann sich dieser einseitig in dem
Drucksehlauch 3 bis zu den Rollen 4,5 in der Kammerzone A aufbauen. Gleichzeitig
wird ber Vierwegventil 1 die Kammerzone B im Druckschlauch 3 entliiftet, sodaß ein
einseitiger Druck auf die Stollen 4,5 ausgeübt wird.
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Dieser, an den Rollen 4,5 im Druckschlauch 3 angestaute Preß druck
bewirkt, daß die Rollen 4,5 sich in axialer Richtung zu der entliifteten Zone B
hin auf dem Druckschlauch 3 abwälzen, wobei der Druckschlauch 3 am Rolleneingang
8 eine keilförmige Verformung 9 annimmt, die ein günstiges Schubmoment auf die Rollen
4,5 ausübt.
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Bei der Alsfiihrungsform der Figuren 2 und 3 liegt der Druck schlauch
3 in einer, im Querschnitt U-förmigen Schiene 10 auf deren floden 11 auf. Über dem
Hoden lt befinden sich zwei hintereinander angeordnete Rollen 12,13 zwischen deren
äußerem Umfang und dem Hoden 11 der Schiene 10 ein freier Spalt 15
gebildet
wird, dessen lichte Höhe der Stärke der beiden Wanddungen 6,7 des Druckschlauches
3 entsprieht. Die Rollen 12,13 weisen an den Enden ihrer Achsen 16 Walzen 17 auf,
die in Längsnuten IS in den Seitenwänden 19 der U-Schiene 10 gefiihrt sind. An den
Achsen 16 der Rollen 12,13 ist die Supportbriicke 20 aufgehängt, die zur Befestigung
von Verbindungsmitteln dient, auf die die Bewegung der Rollen 12,13 betragen werden
soll. In dem vorliegenden Fall liegt der Druckschlauch 3 ehen auf dem Boden 11 der
U-Schiene 10 auf und wird nur von der einen Seite her durch die Rollen 12,13 zusammengedrückt.
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Auf Grund der in der Kammerzone A auf- und in der Kammerzone B abgebauten
Druckverhältnisse werden die Rollen 12,13 in die angegebene Pfeilrichtung gedriickt,
die sich auf dem Druckschlauch 3 abwälzen, sodaß die Supportbrücke 20 in der U-Schiene
10 entlang geführt wird.
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In den Figuren 4,5 sind zwei Rollenpaare 21,22 hintereinander angeordnet
vorgesehen, die beiderseitig mit ihren Achsen i6' in Lagernlatten 23 drehbar gehalten
sind, die ihrerseits mit Walzen 17' in Längsnuten 18' der Schienen 24 geführt sind.
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Auch in diesem Falle wird der Druckschlauch 3' mit seinen Wandungen
6' ,7' zwischen den beiden Rollen eines jeden Rollenpaares 21,22 eng zusammengepreßt,
sodaß sich der Druck in der Kammerzone A aufbauen und die Schubwirkung auf die Rollenpaare
21,22 wirksam werden kann. Der I)ruckschlauch 3' weist hierbei an diametral gegerniberliegenden
Stellen herausgezogene Lippen 25 auf, die eine bessere Abdichtung an den äußeren
Walkzonen des Drucksch lauches 3' bewirken. Durch die Anordnung von zwei hintereinander
angeordneten Rollenpaaren 21,22 wird eine gute Abdichtung innerhalb des Druckschlauches
3' von der jeweils unter Druck stehenden zu der druckfreien Kammerzone erreicht.
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In Figur 6 ist eine weitere Variation einer Ausführungsmög lichkeit
des Erfindungsgegenstandes dargestellt, bei welcher die Rolle 27, wie bereits beschrieben,
beiderseits an ihren Achsen 16'' mit Walzen 17' versehen in Längsnuten 18" der Schienen
24' geführt sind. Die Supportbrjicke 20', die einerseits auf der Achse 16'' aufliegt
und andererseits auf einer
der Rolle 27 vor- bzw. nachgeführten
weiteren Achse 28 ruht, die ebenfalls in den Längsnuten 18" mittels Walzen 29 gefiihrt
ist, weist einen Verbindungssteg 30 auf, der mit einer reibungsarmen und gleitgünstigen
gerundeten Innenorberfläche 31 versehen ist. Diese Innenoberfläche 31 des Verbindungssteges
;s1) ist nur um zwei Wandstärken tles Druckschlauches 3 " von dem Außenumfang der
Rolle 27 entfernt. Dadurch kann nun derselbe Schubeffekt wie bei der Verwendung
von zlvei sich gegenüberliegenden stollen von der unter Druck stehenden Kammerzone
A ausgehen, wobei der Druckschlauch 3'' eine von zwei Seiten her ausgehende Deformation
erfährt und somit eine günstige symmetrische Aloassung seiner Verformung 9 an den
Schubflächen der Rolle 27 und des Verbindungssteges 30 erfolgen kann. Die zusätzliche
Walze 29 bewirkt hierbei, daß die Supportbrücke 20' immer in ihrer vertikalen Lage
stabilisiert bleibt.
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Bei dem Ausfijhrungsbeisr>iel der Figuren 7-9 ist die Rolle 32
mit ihren Achsen 16''' in den beiden Lagerplatten 23' drehbar gelagert, während
der Rolle 32 gegenuber auf einer Querachse 34 zwei frei drehbare Stiitzrollen 33
vorgesehen sind. Zwischen den beiden Lagernlatten 23' einerseits und der Rolle 32
und den beiden Stiitzrollen 33 andererseits erstreckt sich eine Führungsleiste 35
auf deren randseitig abgesetzten Oberseite 36 die Stiitzrollen 33 sich abwälzen.
Auf der Unterseite 37 der Führungsleiste 35 liegt zentral der die Transportbewegung
der alle 32 bewirkende Druckschlauch 3''' auf, während beiderseits des Druckschlauches
3''' zwei im Durchmesser kleinere Bremsschläuche 38,38' vorgesehen sind. Die unterseite
37 der Führunesleiste 35 ist hierbei unterschiedlich profiliert und eist streckenweise
einen zentralen Längskanal 39 auf, in welchem der Druckschlauch 3''' zu liegen kommt.
Streckenweise sind wiederum Seitenkanäle 40,40' vorgesehen, in welchen die Bremsschläuche
38,38' ihr Lagerbett haben. ei normalem Transportschub ?ig. 7 und 8 wird wie bereits
beschrieben der Druckschlauch 3''' zwischen der Führungsleiste 35 und der Rolle
32 zusammengedrückt, sodaß (lie einseitige Schubwirkung von der unter Druck
stehenden
Kammermone A her auf die Rolle 32 eintreten kann.
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In diesem Falle liegen die Bremsschläuche 38,38' unbeeinflußt von
der Rolle 32 in den Seitenkanälen 40,40' der Führungsleiste 35. Kommt nun z.B. der
Rollentrieb als Lastenträger einer Förderanlage in den Bereich einer Gefällstrecke,
in welcher die Geschwindigkeit abgebremst werden muß, so geht der Bereich jer Unterseite
37 der flihrungsleiste 35 auf welcher der Druckschlauch 3''' aufliegt stufenlos
in einem Längskanal 39 über ( Fig. 7 und 'v) in welchem der Druckschlauch 3''' ohne
Schubeinfluß auf die Rolle 32 bleibt, wenn er von der Rolle :32 berrolit wird. Gleichzeitig
jedoch verringert sich stufenlos die Tiefe der Seitenkanäle 40,40' bis sie auf clas
höchste Niveau der Unterseite 37 angestiegen sind, wo die i3remsschläuche durch
die Rolle 32 dicht zusammengepreßt werden ( Fig.9) und der zur Gefällstrecke entgegengerichtete
Druckaufbau in den Bremsschläuchen 40,40' wirksam werden kann. Dadurch kann die
Geschwindigkeit der Rolle 32 abgebremst oder ganz zum Stillstand gebracht werden.
Natürlich kann der Druckschlauch und die Bremsschläuche auch umgekehrt auf der Oberseite
36.
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der Fiihrungsleiste 35 angeordnet werden oder die vorheschriebenen
Rollensysteme zur Anwendulig kommen.