DE2316622C2

DE2316622C2 - Speichernder Förderer

Info

Publication number: DE2316622C2
Application number: DE2316622A
Authority: DE
Inventors: John Henry 48010 Birmingham Mich. Brems
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-04-03
Publication date: 1984-05-17
Also published as: JPS5239555B2; JPS4936081A; IT984937B; SE385317B; DE2316622A1; US3837473A; FR2190695B1; BR7303921D0; CA966689A; FR2190695A1; AU5361973A; GB1446317A

Description

Die Erfindung betrifft einen speichernden Förderer mit einem Transportelement und einem Betätigungselement, die von einer Betätigungseinrichtung während eines Arbeitszyklus so betätigt werden, daß in einer ersten Phase das Betätigungselement sich in einem Vorwärtshub relativ zu dem stationär bleibenden Transportelement vorwärts bewegt, in einer zweiten Phase das Transportelement und das Betätigungselement sich ohne gegenseitige Relativbewegung in einem gemeinsamen Vorwärtshub vorwärts bewegen, in einer dritten Phase das Betätigungselement sich in einem Rückholhub relativ zu dem stationär bleibenden Transportelement zurückbewegt und in einer vierten Phase das Transportelement und das Betätigungselement sich ohne gegenseitige Relativbewegung in einem gemeinsamen Rückholhub zurückbewegen.
Ein Förderer dieser Gattung, der zum Transport von Werkstücken entlang aufeinanderfolgender Arbeitsstationen dient, ist beispielsweise aus der DE-PS 22 35 361 bekannt Bei derartigen speichernden Förderern ist üblicherweise eine Einrichtung vorgesehen, die feststellt, ob an einer Arbeitsstation ein Werkstück vorhanden ist. In Abhängigkeit hiervon werden die Werkstücke an all denjenigen Arbeitsstationen, die sich stromauf einer leeren Station befinden, vorgerückt. Auf diese Weise entsteht ein maximaler Strom von Werkstücken durch die Arbeitsstationer·. Der Förderer dient hierbei gewissermaßen als Speicher, der dafür sorgt, daß die leeren Stationen gefüllt werden.

Zum Herbeiführen dieser Arbeitsweise besitzt die Betätigungsvorrichtung des Förderers, wie eingangs angegeben, ein Transportelement und ein Betätigungselement. Das Transportelement ist üblicherweise mit Mitnehmern versehen, die vom Betätigungselement zwischen einer Betriebs- und Außerbetriebsstellung bewegbar sind. Zum Transport des Werkstückes und zur Betätigung der Mitnehmer durchlaufen hierbei das Transportelement und das Betätigungselement die oben angegebenen vier Betriebsphasen.

Bei dem vorbekannten speichernden Förderer sind zum Antrieb des Transportelementes und des Betätigungselementes zwei gesonderte Antriebe, und zwar zwei hydraulische Zylinder vorgesehen. Diese Lösung erfordert nicht nur einen relativ großen konstruktiven Aufwand, sondern insbesondere auch einen entsprechenden Regelungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen speichernden Förderer der eingangs angegebenen Gattung so auszubilden, daß die Betätigung des Transportelementes und des Betätigungselementes von einem einzigen Antrieb abgeleitet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem speichernden Förderer nach den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungseinrichtung ein in einer im wesentlichen quadratischen Bewegungsbahn bewegbares Antriebselement aufweist, das Ober miteinander verbundene Lenker sowohl mit dem Transportelement wie auch mit dem Betätigungselement verbunden ist, wobei mindestens einer der Lenker in Abhängigkeit von der Bewegung des Antriebselements entlang zweier gegenüberliegender Seiten der quadratischen Bewegungsbahn das Transportelement und das Betätigungselement in ihrem gemeinsamen Vorwärts- und Rückholhub bewegt und mindestens einer der Lenker in Abhängigkeit von der Bewegung des Antriebselementes entlang der beiden anderen gegenüberliegenden Seiten der quadratischen Bewegungsbahn das Betätigungselement in seinem Vorwärts- und Rückholhub relativ zum Transportelement b* wegt

Betätigungseinrichtungen mit einem Antriebselement, das in einer quadratischen Bewegungsbahn bewegbar ist (sogenannte Quadratantriebe), sind bereits grundsätzlich bekannt, vergl. DE-PS 6 54 794.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung werden von solch einem Quadratantrieb die vier Bewegungsphasen von Transportelement und Betätigungselement abgeleitet Hierdurch werden sowohl der konstruktive wie auch der regelungstechnische Aufwand verringert Aufgrund der Erfindung ergibt sich eine rein mechanische Lösung, die jegliche Hydraulik überflüssig macht Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß sich ein vergleichsweise weicher Bewegungsablauf in den vier Totpunktbereichen ergibt

Bei dem Förderer gemäß der Erfindung ist es ferner in einfacher Weise möglich, die Hublänge des Transportelementes relativ zur Hublänge des Betätigungselementes zu andern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Außenansicht einer Betätigungseinrichtung für einen speichernden Förderer;

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1:

F i g. 3 ein Diagramm der Bewegungsbahn der Betätigungseinrichtung;

F i g. 4 ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung;

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4;

Fig.6 ein weiteres abgeändertes Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung;

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in F i g. 6;

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in F i g. 6;

F i g. 9 einen Querschnitt durch einen Förderer;

F i g. 10 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile des Förderers;

Fig. 11 —14 schematische Darstellungen unterschiedlicher Betriebsphasen des Förderers;

Fig. 15 eine Endansicht eines abgeänderten Ausführungsbeispiels des Förderers;

Fig. 16 eine Seitenansicht des Förderers nach Fig. 15.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Betätigungseinrichtung, die als Quadratanmeb für einen speichernden Förderer gemäß den F i g. 9 bis 16 eingesetzt wird, weist ein Gehäuse 2 mit einem Deckel 4 und einem Deckel 6 auf. Ein Planetenträger 8 ist durch ein Lager 10 im Gehäuse 2 gelagert. Eine Planetengruppe besteht aus einer PIanetenwelle 12, einem Planetenrad 14 und einem Zahnrad 16, die als Einheit um eine Achse A 2 rotieren. Die Planetenwelle 12 ist durch ein Lager 18 im Planetenträger 8 und durch ein Lager 20 in einer Platte 22 gelagert, die mit dem Planetenträger 8 verschraubt ist An der

ίο Planetenwelle 12 ist ein Antriebselement 24 mit einer vorgegebenen Exzentrizität angebaut, d. h. die Mittellinie A 3 des Antriebselementes 24 ist gegenüber der Mittellinie A 2 der Planetenwelle 12 versetzt

Das Zahnrad 14 kämmt mit einem Zahnrad 26 im Gehäuse 2. Das Zahnrad 26 ist konzentrisch zur Achse A 1 des Planetenträgers 8 und wird normalerweise an einer Drehung innerhalb des Gehäuses 2 gehindert von einer aus einer Kugel 28, einer Feder 30 und einem Halter 32 bestehenden Arretiereinrichtung. Die Kugel 28 sitzt in einer konischen Tasche im Zahnrad 26 und hält das Zahnrad gegen Drehung, bi^c eine gewisse, vorgegebene Belastung erreicht ist Wird diese Belastung überschritten, so kann sich das Zahnrao 26 frei drehen. Das Zahnrad 26 wird axial im Gehäuse durch einen Haltering 34 eingestellt

Ein Zahnrad 36 ist auf einer Eingangswelle 38 angeordnet, die in Lagern 40 im Deckel 4 gelagert ist Das Zahnrad 36 ist geeignet geformt, damit es in Eingriff mit dem Zahnrad 16 kommt

Wenn die Eingangswelle 38 von einem Antrieb gedreht wird, bewirkt sie eine Drehung des Zahnrads 16 um die sich bewegende Achse A 2 und bewirkt hierdurch eine Drehung des Planetenrads 14. Dies bewirkt eine Drehung des Planetenträgers 8 um die Achse A 1.

Für die bezweckten Funktionen wird der Teilkreisdurchmesser des Planetenrads 14 im wesentlichen ¹U des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads 26 gemacht. Die Welle 12 macht daher bei jeder Umdrehung des Planetenträgers 8 um die Achse A 1 vier Umdrehungen auf der sich bewegenden Achse A 2.

Das Antriebselement 24 ist konzentrisch zu einer Achse A 3, die gegenüber der Achse Λ 2 um einen Abstand versetzt ist, der als die Exzentrizität definiert ist Insbesondere zur Beseitigung der Wirkungen des Maßstabs wird die Exzentrizität definiert als das Abstandsverhältnis von A 2 zu A 3 zum Abstand der Achse A 1 zu A 2. Wenn dieser Wert im ungefähren Bereich von '/? bis ²In gewählt wird, läßt sich vom Antriebselement 24 ein günstiger Abtrieb ableiten.

Ein Beispiel für das Übersetzungsverhalten des Antriebselementes 24 während einer Umdrehung des Planetenträgers 14 gegenüber dem Zahnrad 26 ist in F i g. 3 dargestellt Es sind insgesamt 90° der Drehung des Planstenträgers 8 gezeigt, die 360° der Drehung des Manetenrades 14 gegenüber dem Planetenträger darstellen. Es ist ersichtlich, daß das Verhalten des Systems in jedem der anderen Viertelkreise zu demselben des in F i g. 3 gezeigten symmetrisch ist. Die in F i g. 3 zugrundegelegte Exzentrizität zwischen der Achse A 3 und A 2 beträgt V₈ des AL/Stands von der Achse A 1 zur Achse A 2. Für Bizugsxwecke sind zwei Bewegungsachsen X und /dargestellt

Während einer vollständigen Umdrehung des Planetenträgers 8 ist die von der Achse A 3 beschriebene Bahn ein ungefähres Quadrat mit vier gleichen, im wesentlichen geraden Seiten und vier abgerundeten Ecken. Falls das Planetenrad 14 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotiert, bewegt sich die Achse A 3 entlang

ihrer Bahn so, daß sie an jeder Seite mit einer Geschwindigkeitskomponente von beinahe Null entlang ihrer zu dieser Achse parallelen Seite beginnt, ruckfrei bis zu einer maximalen Geschwindigkeit während ihrer Durchquerung dieser Seite beschleunigt, eine Höchstgeschwindigkeit in der Mitte dieser Seite erreicht, ruckfrei beim Annähern an die nächste Ecke verzögert und schließlich eine Geschwindigkeitskomponente von beinahe Null entlang ihrer zu dieser Achse parallelen Seite erzielt, wenn sie das Ende der Ecke erreicht.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Betätigungseinrichtung ist in F i g. 4 und 5 dargestellt. Dort trägt ein Rahmen 50 einen Basisring 20. Ein rotierender Arm 54 ist am Basisring 52 über Lager 56 und 58 gelagert, über welche er um eine fest stehende Achse A I rotiert. Eine Planetenwelle 60 ist am äußeren Ende des Arms 54 über Lager 62 und 64 gelagert und rotiert um eine sich bewegende Achse A 2.

Ein Kciicrizahriräu m ist aft ucr Weile 60 berestigi, während ein Antriebselement 68 an der aus der Welle 60 und dem Kettenzahnrad 66 bestehenden Anordnung befestigt ist. Das Antriebselement 68 rotiert um eine Achse A 3, die gegenüber der Achse A 2 versetzt und somit gegenüber dieser exzentrisch ist.

Ein auf der Achse A 1 rotierendes Kettenzahnrad 70 treibt das Kettenzahnrad 66 über eine Kette 72 an. Das Kettenzahnrad 70 seinerseits ist auf einer Eingangswelle 74 angeordnet und angetrieben, die über Lager 76 und 78 am Basisring 52 gelagert ist

An der Welle 60 ist ein Planetenkettenzahnrad befestigt. Eine Kette 82 verbindet das Kettenzahnrad 80 mit einem stationären Zahnrad 84, das am Basisring 52 angeordnet ist. Zwei im Basisring 52 angeordnete Kugelarretieranordnungen aus Kugeln 86, Federn 88 und Haltern 90 greifen in konische Sitze im Kettenzahnrad 84 ein und hindern es am Rotieren auf dem Basisring 52, bis pin vorgegebenes Überlastmornent erreicht ist. Ein Ha!- tering 92 hält das Kettenzahnrad 84 in einem geeigneten Sitz am Basisring 52. Das Zahnverhältnis zwischen dem Kettenzahnrad 80 und dem Kettenzahnrad 84 beträgt 1 zu 4,d. h. das Kettenzahnrad 84 hat viermal mehr Zähne als das Kettenzahnrad 80, und der Teilkreisdurchmesser des Kettenzahnrabs 84 ist ungefähr viermal so groß wie der Teilkreisdurchmesser des Kettenzahnrads 80. Daher dreht sich die Welle 60 bei jeder Umdrehung des Arms 54 um die Achse .4 1 um vier vollständige Umdrehungen um die Achse A 2.

Wenn die Eingangswelie 74 von einem Antrieb gedreht wird, bewirkt sie, daß das Kettenzahnrad 70 das Kettenzahnrad 66 über die Kette 72 antreibt Dies wiederum bewiikt ein Drehen der Welle 60 um ihre Achse A 2. Das in Eingriff mit der Kette 82 stehende Kettenzahnrad 80 bewirkt ein Drehen des Arms 54 um die Achse A 1. Da das Kettenzahnrad 84 viermal so viel Zähne hat wie das Kettenzahnrad 80, dreht sich der Arm 54 einmal um die Achse A 1 für je vier Umdrehungen der Welle 80 gegenüber dem Arm 54.

Die Betätigungseinrichtung von Fig.4 und 5 stellt somit das kinematische Äquivalent der Betätigungseinrichtung von F i g. 1 und 2 dar und die Bewegungsbahn μ des Antriebselementes 68 und ihrer Achse A 3 ist identisch mit der von dem Antriebseiement 24 beschriebenen Bahn, falls die erzeugenden Abstände der Achse A 1 zur Achse A 2 und die Exzentrizitäten identisch sind.

Ein drittes Ausföhrungsbeispie! ist in Fig.6, 7 und 8 gezeigt Die wesentliche Eigenschaft der oben beschriebenen Betätigungseinrichtung ist die. daß ein Antriebselement auf einer Achse A 3 um eine zweite, sich bewe gende. Achse A 2 mit einer relativen Winkelgeschwindigkeit rotiert, die viermal größer ist und in der entgegengesetzten Richtung verläuft als die Winkelgeschwin digkeit der Drehung der Achse A 2 um eine feststehende Achse A 1.

Dieser gleiche Effekt wird beim folgenden Ausfüh rungsbeispiel auf andere Weise erzielt. Gemäß F i g. 6,7 und 8 trägt ein Rahmen 100 einen Basisring 102, dei seinerseits ein Gehäuse 104 über Lager 106 und 1Of trägt. Sowohl die Eingangswelle HO als auch das Gehäuse 104 rotieren um eine feststehende Achse A 1. Eir Zahnrad 116 ist auf der Eingangswelle UO angeordnei und kämmt mit einem Zwischenzahnrad 118 auf einei Zwischenwelle 120, die im Gehäuse 104 über Lager 12i und 124 gelagert ist. Ein Antriebszahnrad 126 ist auf dei Welle 120 angeordnet und kämmt mit einem stationärer Zahnrad 128 auf dem Basisring 102. Das Zahnrad 12t wird stationär gehalten, bis mittels zweier Kugelarre ticranordnungen aus Ku^ein i30, Federn 132 und Hai tern 134 im Basisring ein Überlastmoment erreicht wird Ein Abstandsring 136 ist am Basisring 102 befestigt unc hält die axiale Lage des Zahnrads 128 aufrecht.

Das Zwischenzahnrad 118 kämmt auch mit einen Zahnrad auf einer Welle 140, die sich um eine Achse A Ά dreht und in Lagern 142 und 144 im Gehäuse 104 gela gert ist. Die Welle 140 besitzt ein Antriebselement 14( und dreht sich um eine Achse A 3, die zur Achse A Ά exzentrisch ist. Ein Deckel 148 ist an das Gehäuse 10< geschraubt und wird zum Abdichten der gesamter Zahnradanordnung verwendet

Das Zahnrad 116 bewirkt eine Drehung des Zahnrad; 118, wenn die Eingangsweife 110 gedreht wird. Die; wiederum bewirkt eine Drehung des Zahnrads 126 unc treibt das Gehäuse 104 und alle darin angeordneter Teile in einer Drehbewegung um die Achse A 1 an, di das Zahnrad 126 mit dem stationären Zustand 12f kämmt Die einzige Einschränkung ist die, daß der Teil kreisdurchmesser des Zahnrads 116 vom Teilkreis durchmesser des Zahnrads 128 abweichen soll.

Das Zahnrad 118 treibt auch das Zahnrad 138 an unc bewirkt eine Drehung der Welle 140 auf der sich bewe genden Achse A 2 entgegengesetzt zur Drehung, mi der das gesamte Gehäuse 104 um die Achse A 1 rotiert Werden die Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 126 128,118 und 138 mit Pu P?, Pi bzw. P₄ bezeichnet, so wire die folgende Gleichung erfüllt:

Dann dreht sich die Welle 140 viermal um die Achse .4 2 gegenüber dem Gehäuse 104 während einer einzi gen Umdrehung des Gehäuses 104 um die Achse A 1 gegenüber dem Basisträger 102 und sie dreht sich, wi< oben dargelegt in der entgegengesetzten Richtung.

Für gleich große Parameter, nämlich dem Abstanc auf der Achse A 1 zur Achse A 2 und dem Abstand voi der Achse A 2 zur Achse A 3, ist daher das kinematisch« Verhalten der Achse A 3 der Welle 146 identisch mi dem Verhalten der Achse A 3 in den beiden vorher be sch riebenen Betätigungseinrichtungen.

Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist darauf hinzu weisen, daß das Reaktionsglied, beispielsweise da: Zahnrad 26, das Kettenzahnrad 84 und das Zahnrad 128 an einer Drehung gegenüber der Basis durch Kugeiar retierungen gehindert wird. Der Zweck dieses System: ist ein Oberlastschutz für den Fall, daß das Antriebsele ment entlang irgendeinem der vier Schenkel seiner Be

wegungsbahn einer übermäßigen Belastung begegnet.

In einigen Anwendungsfällen kann es besser sein, die Eingangswelle 74 unmittelbar mit dem rotierenden Arm 54 (F i g. 5) zu verbinden, wodurch die Kettenzahnräder 77 und 66 wegfallen. Eine derartige Abänderung beseitigt die der Konstruktion eigene Geschwindigkeitsverminderung und vermehrt in hohem Maß das für irgendeine tr.gebene Ausgangslast erforderliche Eingangsmoment. Wenn die Eingangswelle 74 von passenden Lagern getragen wird, wird es tatsächlich möglich, den sich drehenden Arm 54 unmittelbar auf der Eingangswelle zu lagern, wodurch die Lager 54 und 56 wegfallen. Bei einigen Konstruktionen kann es wünschenswert sein, daß das Zahnrad 116 mit dem Zahnrad 138 als eine alternative Eingangseinrichtung (Fig. 7) kämmt. Für eine größere Untersetzung kann das Eingangszahnrad 116 eine weitere Zahnradgruppe antreiben, die ihrerseits entweder das Zahnrad 118 oder das Zahnrad 138 antreibt. Für einen Fall, in dem keine Untersetzung benötigt wird, kann das Zahnrad 116 weggelassen und die Eingangswelle 110 über ein geeignetes Zwischenstück unmittelbar mit dem Gehäuse 104 oder den Deckel 148 verbunden werden.

Die kinematischen Eigenschaften dieser Betätigungseinrichtungen, und zwar sowohl die von der Achse A 3 erzeugte, beinahe quadratische Bewegungsbahn wie auch das Beschleunigungs-Verzögerungsverhalten, das die Achse A 3 bei ihrem Durchgang durch jeden Schenkel der Bewegungsbahn erfährt, eignen sich in idealer Weise für die Anwendung dieser Betätigungseinrichtung ¹JIs einzelner, selbstsynchronisierter Antrieb für einen speichernden Förderer, bei dem die Werkstücke von einem Transportelement 302 angehoben, über einen vorgegebenen Hub nach vorne weiterbewegt und dann auf das Transportelement 302 zurückgesetzt werden.

Ein Förderer, bei dem dies bewerkstelligt wird, ist in F i g. 9 und i 0 gezeigt.

Bei dem in den F i g. 9 und 10 gezeigten Förderer wird das Transportelement von zwei Stangen gebildet, die ein Kopplungsglied 150 tragen; das Kopplungsglied 150 überbrückt die beiden Stangen des Transportelementes 302, ohne jedoch mit den am Transportelement vorgesehenen anderen Bestandteilen ins Gehege zu kommen. Ein als Winkelhebel ausgebildeter Lenker 152 ist am unteren Ende des Kopplungsgliedes 50 mittels eines Gelenkzapfens 154 angelenkt. Der waagrecht verlaufende Arm des Lenkers 152 ist am Antriebselement 24 der Betätigungseinrichtung (des Quadratantriebes) mit den Bestandteilen 2 bis 40 angelenkL

Der senkrechte Arm des Lenkers 152 ist mittels eines Gelenkzapfens 158 an einem Lenker 156 angelenkt Das andere Ende des Lenkers 156 ist mittels eines Gelenkzapfens 162 an einem Kopplungsglied 160 eines Betätigungselementes 314 angelenkt Das Betätigungselement 314 wird von zwei Stangen gebildet

Die von dem Antriebselement 24 beschriebene Bewegungsbahn ist in Fi g. 10 durch die strichpunktierte Linie P\ dargestellt Da das Ende des Lenkers 152 von dem Antriebselement 24 entlang der Bewegungsbahn P\ geführt wird, ergibt sich für das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 folgender Bewegungszyklus:

1. In der Ausgangsstellung sind sowohl das Transporteiement 302 und das Betätigungselement zurückgezogen.

2. Von dieser Ausgangsstellung aus führt das Trans-

portelemeni 314 seinen Vorwärtshub relativ zum Betätigungselement 302 aus.

3. Nach Beendigung dieser Bewegung führen das Transponelement 314 und das Betätigungselement 302 gemeinsam einen Vorwärtshub relativ zum Rahmen aus. Bei diesem Vorwärtshub findet praktisch keine gegenseitige Bewegung von Transportelement 302 und Betätigungselement 314 statt.

4. Nach Beendigung der vorhergehenden Bewegung to kehrt das Betätigungselement 314 gegenüber dem Transportelement 302 zurück. Bewährend dieser Bewegung bleibt das Transportelement 302 in seiner ausgefahrenen Stellung praktisch stehen.

5. Beim abschließenden Schritt des Bewegungszyklus kehren das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 gemeinsam in ihre Ausgangsstellung zurück. Während dieser Bewegungsphase findet im wesentlichen keine gegenseitige Bewegung von Transportelement 302 und Betätigungselement 314 statt.

Dieser Bewegungszyklus ist in den F i g. 11 bis 14 schematisch dargestellt. In diesen Figuren ist die Bewegungsbahn des Antriebselementes 24 schematisch durch ein strichpunktiertes Linienquadrat WXYZ dargestellt. Ferner sind Fixpunkte Λ und 5 eingezeichnet.

In Fig. 11 befindet sich das Antriebselement 24 in seiner Ecke W, während sich das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 in ihrer zurückgezoge nen Stellung befinden.

Wenn sich das Antriebselement 24 senkrecht abwärts von W nach X bewegt, schwenkt der Lenker 152 um den Gelenkzapfen 154 und bewirkt, daß der Gelenkzapfen 158 und der Lenker 156 das Betätigungselement 314 gegenüber dem Transportelement 302 nach vorne ausfahren. In dieser Bewegungsphase befindet sich das Transportelement 302 im wesentlichen in Ruhe, d. h. es schwingt nur geringfügig in Rückwärtsrichtung, was nicht von Nachteil ist.

Die Stellung des Gestänges nach dieser Bewegung ist in F i g. 12 dargestellt in der sich das Antriebselement 24 an der Ecke X befindet.

Wenn sich das Antriebselement 24 im wesentlichen waagrecht von X nach Y bewegt, führen das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 gemein sam einen Vorwärtshub aus. Die am Ende dieser Bewegung erreichte Stellung ist in F i g. 13 gezeigt, in der sich das Antriebselement 24 an der Ecke Ybefindet Wenn sich das Antriebselement 24 senkrecht auf wärts von Y nach Z bewegt, schwenkt der Lenker 152 um den Gelenkzapfen 154, wodurch der Gelenkzapfen 150 und der Lenker 156 das Betätigungselement 314 relativ zum Transportelement 302 zurückführen. In dieser Bewegungsphase bleibt das Transportelement 302 im wesentlichen in Ruhe in seiner vorderen Stellung, und es schwingt wiederum nur geringfügig hin und her, was eigentlich vorteilhaft ist da es die Drücke der Mitnehmeranschläge am Werkstück entlastet wenn die Mitnehmeranschläge am Werkstück entlastet wenn die

μ Mitnehmeranschläge abgesenkt werden. Die Stellung des Gestänges nach dieser Bewegung ist in F i g. 14 gezeigt in der sich das Antriebselement 24 an der Ecke Z befindet In der abschließenden Betriebsphase des Bewegungszyklus bewegt sich das Antriebselement 24 waagerecht nach hinten von Z nach W. Das gesamte Gestänge erführt wiederum eine sehr geringe gegenseitige Bewegung, während das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 gemeinsam zurückbewegt

ίο

werden. Die am Ende dieser Bewegung erreichte Stellung ist in F i g. 11 gezeigt, bei der es sich um die Ausgangsstellung handelt.

Wie ersichtlich, dient der Quadratantrieb als Antrieb für den speichernden Förderer, ohne daß irgendwelche Folgesteuerungen erforderlich wären. Wenn die Eingangswelle 38 mit einem entsprechenden Antriebsmotor verbunden wird, kann der Antriebsmotor ununterbrochen laufen, während sich der oben beschriebene Bewegungszyklus immer wiederholt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß es in jeder der vier Bewegungsphasen zu einer natürlichen Beschleunigung und Verzögerung kommt. Irgendwelche Stöße und Erschütterungen, wie sie beispielsweise in den Totpunkten der Bewegung von hydraulischen Zylindern auftreten, sind nicht gegeben.

Abänderungen des Gestänges, die dessen Grundfunktion nicht beeinflussen und die sich vorteilhaft mit anderen Bedingungen vereinbaren lassen, sind beispielsweise folgende:

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hen, daß, falls der Abstand von der Achse A 4 zur Achse A 7 auf dem Hebel 172 im wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand von der Achse A 7 zur Achse A 8 auf dem Lenker 182 die Achse A 4 entlang einer im wesentliehen waagrechten Linie durch A 8 zwangsgeführt ist, während die Achse A 5 auf einem Bogen um A 6 zwangsführt ist, der für kurze Strecken als senkrechte Linie angesehen werden kann.

Das obere Ende des Hebels 172 ist über einen Gelenkzapfen 192 auf einer Achse A 9 schwenkbar an dem Lenker 190 angelenkt. Das andere Ende des Lenkers 190 ist über einen Gelenkzapfen 196 an einem Kopplungsglied 194 angelenkt. Auf diese Weise wird irgendeine von dem Lenker 170 auf die Achse A 4 übertragene waagerechte Bewegung bei der Achse A 9 im Verhältnis des Abstandes von A 9 zu A 5 zum Abstand von A 4 zu A 5 vergrößert. Dieses Verhältnis bestimmt den Vergrößerungsfaktor, um den der Hub des Transportelementes 302 größer ist als die Bewegungsstrecke des Antriebseiementes zwischen den Punkten X und Y sowie den Punkten Wund Zauf der Bewegungsbahn P1.

Die obengenannten Bestandteile des Gestänges dienen zur Übertragung und Verstärkung der waagerechten Bewegung des Antriebselementes 24. Das übrige

Der Lenker 156 kann sich im Gegensatz zur dargestellten Stellung vom Gelenkzapfen 158 aus in der
entgegengesetzten Richtung erstrecken. Dementsprechend werden ein Kopplungsglied 160 und ein 25 Gestänge dient zum Umwandeln der senkrechten Be Gelenkzapfen 162 am Betätigungselement 314 um- wegung des Antriebselementes 24 in eine Relativbewe positioniert, um die neue Richtung des Lenkers 156
auszugleichen.
Die Richtung der Kröpfung des Winkelhebels kann

gung zwischen Betätigungselement 314 und Transportelement 302, Ein Lenker 198 ist an einem Ende über einen Gelenkzapfen 200 auf einer Achse A 10 an dem

umgekehrt werden, d. h. der Gelenkzapfen 158 zwi- 30 Lenker 170 angelenkt. Mit seinem anderen Ende ist der

sehen dem Lenker 156 und dem Lenker 152 kann unterhalb des Gelenkzapfens 154 zwischen dem Lenker 198 über einen Gelenkzapfen 204 auf einer Achse A 11 an einem dreieckigen Kniehebel 202 angelenkt. Der Kniehebel 202 ist über den Gelenkzapfen 192 auf der Achse Λ 9 an dem Hebel 172 angelenkt. Der Ab-

längerung des Kopplungsgliedes 160. Darüber hin- 35 stand von der Achse 4 zur Achse A 10 auf dem Lenker aus wird die Phasenbewegung umgekehrt. Dies 170 ist im wesentlichen der gleiche wieder Abstand von

der Achse A 9 zur Achse /111 auf dem Kniehebel 202, während der Abstand von der Achse .4 9 zur Achse A 4 auf dem Hebel 172 im wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand von der Achse All zur Achse A 10 auf dem Lenker 198. Diese vier Bauteile bilden daher ein

Lenker 152 und dem Kopplungsglied 150 angeordnet werden. Dies erfordert eine entsprechende Verkann ausgeglichen werden durch Umkehren der Bewegungsrichtung des Amfiebseienienies 24 auf der Bewegungsbahn P\.

Bei dem in den F i g. 9 und 10 gezeigten Gestänge ist

der Hub des Transoortelementes 302 gleich der Länge Parallelogrammgestänge. Jede Winkt'bewegung des

einer Seite des von dem Antriebselement 24 erzeugten Lenkers 170 auf der Achse A 4 (bei einer senkrechten

Quadrates P\. In einigen Anwendungsfällen, insbeson- Bewegung des Antriebselementes) bewirkt eine ent-

dere dort, wo lange Förderhübe benötigt werden, ist es 45 sprechende Winkelbewegung des Kniehebels 202 um

zweckmäßig, ein Gestänge zu verwenden, bei dem der Hub des Transportelementes 302 größer als die Länge einer Seite des Quadrates P\ ist, wobei jedoch die selbstsynchronisierenden Eigenschaften beibehalten werden sollen.

Ein derartiges Gestänge ist in den Fig. 15 und 16 gezeigt Das Antriebselement 24 treibt einen Lenker 170 an, der über einen Gelenkzapfen 174 auf einer Achse A 4 an einem Hebel 172 angeschlossen isL Das untere die Achse A 9.

Ein Lenker 206 ist an einem Ende über einen Gelenkzapfen 208 auf einer Achse A 12 so an dem Winkelhebel 202 angeschlossen, daß der Winkel zwischen der Linie von A 12 zu A 9 und der Linie von A 9 zu A 11 ungefähr ein rechter Winkel ist An seinem anderen Ende ist der Lenker 206 über einen Gelenkzapfen 210 an einem Kopplungsglied 208 angeschlossen. Das Kopplungsglied 208 ist mit dem Betätigungselement 314 fest ver-

Ende des Hebels 172 ist über einen Gelenkzapfen 178 55 bunden. Daher bewirkt jede Winkelbewegung des Win-

auf eine Achse A 5 an einem als Reaktionsglied dienen- kelhebels 202 um die Achse A 9 eine Relativbewegung den Lenker 176 angelenkt Das andere Ende des Lenkers 176 ist über einen Gelenkzapfen 180 an einer fest

stehenden Achse A 6 an der Basis des Förderers angedes Betätigungselementes 314 gegenüber dem Transportelement 302.

In diesem Fall ergibt sich der gewünschte Bewe-

lenkt In einem geeigneten Abstand zwischen der Achse 60 gungszyklus, wenn sich das Antriebselement entlang der A 4 und der Achse A 5 auf dem Hebel 172 ist ein als Bahn P\ von X nach W nach Z nach Y bewegt was Führungsglied dienender Lenker 182 über einen Ge- entgegengesetzt ist zu dem, was für das in F ig. 9 und 10 lenkzapfen 184 auf einer Achse A 7 an dem Hebel 172 gezeigte System benötigt wird. Wenn sich das Antriebsangelenkt Das andere Ende des Lenkers 182 ist über element 24 in der Stellung X befindet befindet sich der einen Gelenkzapfen 188 auf einer feststeherden Achse 65 Lenker 170 in seiner um die Achse A 4 am meisten im A 8 an einem Ausleger 186 an der Basis des Förderers
angelenkt.

Betrachtet man nur diesen Gesiängeieil, so ist zu se-Uhrzeigersinn gedrehten Stellung, während sich der Kniehebel 202 in seiner um die Achse A 9 am meisten im Uhrzeigersinn gedrehten Stellung befindet Das Bcläli-

gungselement 314 befindet sich daher in der zurückgeführten Stellung gegenüber deii>Transportelemcnt 302. Darüber hinaus befindet sich das Transportelement 302, wie ebenfa'Is gezeigt, in der zurückgezogenen Stellung, was der Ausgangsstellung entspricht.

Wenn das Antriebselement 24 von X nach 7 weiterschreitet, dreht sich der Lenker 170 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse A 4. Der Kniehebel 202 dreht sich daher bei Drehung durch den Lenker 198 um einen entsprechenden Winkel im Gegenuhrzeigersinn um die Achse A 9. Dies wiederum bewirkt bei Drehung durch den Lenker 206 eine Bewegung des Betätigungselementes 314 in Vorwärtsrichtung relativ zum Transportelement 302. Während dieser Bewegung des Antriebselementes 24 von X nach W bleiben die Achse A 4 und der Hebel 172 im wesentlichen in Ruhe, weshalb das Transportelement 302 ebenfalls im wesentlichen in Ruhe bleibt.

?n der zweiten Bewegungsphase des Betriebszyklus bewegt sich das Antriebselcrr.ent 24 vom Punkt W nach Z. In dieser bewegungsphase führt die Achse A 4 einen waagrechte/! Hub aus, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand von W nach Z. Die Achse A 9 bewegt sich um einen größeren Hub, der durch den oben beschriebenen Vergrößerungsfaktor bestimmt wird. In dieser Betriebsphase findet, wenn überhaupt, eine kleine Winkelbewegung des Lenkers 170 statt Dementsprechend ergibt sich eine kleine oder überhaupt keine Winkelbewegung des Kniehebels 202 um die Achse A 9. Folglich findet eine kleine oder keine Relativbewegung zwischen Betätigungselement 314 und Transportelement 302 statt Folglich bewegen sich das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 in einem gemeinsamen Vorwärtshub um eine Strecke, die im wesentlichen gleich der waagerechten Bewegungsstrecke der Achse A 9 ist, während das Betätigungselement 314 in seiner ausgefahrenen Stellung gegenüber dem Transportelement 302 bleibt

In der dritten Bewegungsphase bewegt sich das Antriebselement 24 von Z nach V. Der Lenker 170 dreht sich im Uhrzeigersinn um die Achse A 4, während die Achse A 4, der Hebel 172 und die Achse A 9 im wesentlichen fest stehen bleiben. Der Kniehebel 202 bewegt sich ebenfalls im Uhrzeigersinn um die Achse A 9, wenn er vom Lenker 170 über den Lenker 198 angetrieben wird. Die Folge ist, daß sich das Betätigungselement 314 relativ zu dem im wesentlichen feststehenden Transportelement 302 zurückbewegt

In der vierten und letzten Bewegungsphase bewegt sich das Antriebselement 24 von Y nach X. In dieser Bewegungsphase führt die Achse A 4 einen waagerechten Rückwärtshub aus, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand von Y zu X. Die Achse A 9 führt wieder einen größeren Hub aus, der durch den Vergrößerungsfaktor bestimmt wird. Es ist wieder, wenn überhaupt eine kleine Winkelbewegung des Lenkers 170 in dieser Bewegungsphase vorhanden, was eine entsprechende kleine (bzw. überhaupt keine) Bewegung des Kniehebels 202 um die Achse A 9 zur Folge hat. Das Betätigungselement 314 bleibt daher relativ zum Transportelement 302 ebenfalls (im wesentlichen) in Ruhe. Das Ergebnis ist, daß das Transportelement 302 und das Betätigungselement 314 einen gemeinsamen Rückhub ausführen, der im wesentlichen der waagrechten Bewegung der Achse A 9 entspricht während das Betätigungselement 314 relativ zum Transportelement 302 in seiner zurückgezogenen Stellung bleibt Der Vorwärts- und Rückwärtshub des Transportele-

mentes 302 ist in diesem Fall somit größer als die Breite der quadratischen Bewegungsbahn des Antriebselementes 24; dieser größere Hub wird von dem Verhältnis des Abstandes zwischen A 9 und A 5 zum Abstand zwischen A 4 und Λ 5 am Hebel 172 bestimmt.

Der Hub des Transportelementes 302 kann auch kleiner gemacht werden als eine Seite der quadratischen Bewegungsbahn des Antriebselementes 24. und /.war durch Anordnen der Achse A 9 zwischen den Achsen A 4 und A 5.

Weitere Abänderungen des Gestänges sind z. B. in folgender Weise möglich:

Der Lenker 198 kann auf der anderen Seite des Hebels 172 angeordnet werden. Der Kniehebel 202 muß dann so umgestellt werden, daß sich die Achse /4 11 auf der anderen Seite der Achse A 9 befindet und daß ferner der Lenker 170 über seine Achse A 4 hinaus so verlängert wird, daß sich die Achse .4 in auf Hgr anderen Seit? der Achs? A & bcC'Pd·?·.: Der Lenker 176 kann weggelassen und durch eine senkrechte Führung für den Gelenkzapfen 178 auf der Achse A 5 versetzt werden.
Der Lenker 182 kann weggelassen und durch eine waagrechte Führung für den Gelenkzapfen 174 auf der Achse A 4 ersetzt werden.
Der Lenker 206 kann weggelassen und durch eine senkrechte Führung zwischen dem Gelenkzapfen 208 auf der Achse A 12 und dem Kopplungsglied 208 ersetzt werden. Hierzu müßte dieses Kopplungsglied zum Ausgleich des Lenkers 206 auf dem Betätigungselement 314 verlegt werden. Der Lenker 190 kann weggelassen und durch eine senkrechte Führung zwischen dem Gelenkzapfen 192 auf der Achse A 9 und dem Kopplungsglied 194 ersetzt werden. Hierzu müßte das Kopplungsglied 194 zum Ausgleich der Länge des Lenkers 190 auf dem Transportelement 302 verlegt werden. Die Achse A 12 kann oberhalb der Achse A 9 und der Gelenkzapfen 21Λ oberhalb des Gelenkzapfens 196 und daher der Lenker 206 oberhalb des Lenkers 190 angeordnet werden. Diese Umkehrung ergibt eine Phasenumkehr der Bewegung des Betätigungsclementes 314 gegenüber dem Trarsportelemcnt 302 hinsichtlich der senkrechten bewegung des Antriebselementes 24 und erfordert, daß der Bewegungszyklus von dem sich in entgegengesetzter Richtung bewegenden Antriebselement erzeugt wird,d. h. von WnachXnach Ynach Z

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Speichernder Förderer mit einem Transportelement und einem Betätigungselement, die von einer Betätigungseinrichtung während eines Arbeitszyklus so betätigt werden, daß in einer ersten Phase das Betätigungselement sich in einem Vorwärtshub relativ zu dem stationär bleibenden Transportelement vorwärts bewegt, in einer zweiten Phase das Transportelement und das Betätigungselement sich ohne gegenseitige Relativbewegung in einem gemeinsamen Vorwärtshub vorwärts bewegen, in einer dritten Phase das Betätigungselement sich in einem Rückholhub relativ zu dem stationär bleibenden Transportelement zurückbewegt, und in einer vierten Phase das Transportelement und das Betätigungselement sich ohne gegenseitige Relativbewegung in einem gemeinsamen Rückholhub zurückbewegen, Hadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein in einer im wesentlichen quadratischen Bewegungsbahn bewegbares Antriebselement (24; 68; 146) aufweist, das über miteinander verbundene Lenker (152, 156; 170, 172, 190, 198, 202, 206) sowohl mit dem Transportelement (302) wie auch mit dem Betätigungselement (314) verbunden ist, wobei mindestens einer der Lenker (152; 170) in Abhängigkeit von der Bewegung des Antriebselements (24; 68; 146) entlang zweier gegenüberliegender Seiten der quadratischen Bewegungsbahn das Transportelement (302) und das Betätigungselement (314) in ihrem gemeinsamen Vorwärts- und Rückhdhub bewegt und mindestens einer der Lenker (156, 198) in Abhängigkeit von der Bewegung des Antriebseleisr ntes (24; 68; 146) entlang der beiden anderen gegenüberliegenden Seiten der quadratischen Bewegungsbahn das Betätigungselement (314) in seinem Vorwärts- und Rückholhub relativ zum Transportelement (302) bewegt.
2. Förderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erstgenannte Lenker (152) zwischen einem am Transportelement (302) angebrachten ersten Kopplungsglied (150) und dem Antnebselement (24) und der zweitgenannte Lenker (156) zwischen einem an dem Betätigungselement (314) angebrachten zweiten Kopplungsglied (160) und einem dem ersten Kopplungsglied (150) zugeordneten Bauteil angeordnet ist.
3. Förderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem ersten Kopplungsglied (150) zugeordnete Bauteil aus einem Arm besteht, der sich unter einem Winkel zu dem ersten Lenker (152) erstreckt.
4. Förderer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lenker (152) aus einem Kniehebel besteht, der mit seinem einen Ende am Antriebselement (24) und mit seinem anderen Ende am zweiten Lenker (156) angelenkt ist und der an seinem Knie mit dem Transportelement (302) gelenkig verbunden ist.
5. Förderer nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß an dem Transportelement (302) ein erstes Kopplungsglied (194) und an dem Betätigungselement (314) ein zweites Kopplungsglied (208) angebracht ist, daß an einem Rahmen des Förderers eine Führungseinrichtung (182,186) vorgesehen ist, daß ein Hebel (172) an der Führungseinrichtung (182,186) angebracht und über den ersten Lenker (170) mit dem Antriebsglied (24) verbunden ist, daß ein drittes Kopplungsglied (190) den Hebel (172) mit dem ersten Kopplungsglied (194) verbindet und daß an dem Hebel (172) ein Kniehebel (202) angebracht ist, der über einen dritten Lenker (198) mit dem ersten Lenker (170) und über einen vierten Lenker (206) mit dem zweiten Kopplungsglied (208) verbunden ist (F i g. 15,16).
6. Förderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (182, 186) zwei mit Abstand zueinander angeordnete Lenker (182) aufweist, die mit einem Ende am Rahmen und mit dem anderen Ende an dem Hebel (172) angrenzend an dessen einem Ende angelenkt sind, und daß

,Vi das dritte Kopplungsglied (190) aus einem Lenker besteht, der an einem Ende am ersten Kopplungsglied (194) und am anderen Ende am Hebel (172) angelenkt ist (F i g. 15,16).