DE2551213C3

DE2551213C3 - Vorrichtung zur Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen einem konstant gespannten endlosen Fördermittel sowie dem letzteren zugeordneten Rundbzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Fördermitteln

Info

Publication number: DE2551213C3
Application number: DE19752551213
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Masch.-Ing. Budapest Gaal
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2551213B2; DE2551213A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen einem endlosen Fördermittel sowie diesem zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Fördermitteln, wobei das endlose Fördermittel wenigstens ein ortsfest gelagertes Antriebsrad und ein verschiebbar gelagertes Umlenkrad geführt und durch ho federnde Abstüzung der Lagerung des Umlenkrades gespannt ist sowie am endlosen Fördermittel in gleichen Abständen voneinander Halterungen wie Becher, Zangen u. dgl. befestigt sind, welchen die mit dem endlosen Fördermittel — zweckmäßig von einem f>^ gemeinsamen Getriebe aus — synchron angetriebenen Rund- bzw. Rundschalttische und/oder weiteren Fördermittel zugeordnet sind.

Bei in sich geschlossenen Produktionslinien der eingangs erwähnten Gattung hat sich herausgestellt und zu einem Grundproblem entfaltet, daß das endlose Fördermittel infolge der Spannkraft, des Verschleißes bestimmter Elemente wie Kettenglieder und Gelenke sowie der Wärmedehnung, eine zeitlich veränderliche Längenänderung erfährt. Diese Längenänderung kann — bedingt durch die obenerwähnten Ursachen und die Länge des Fördermittels, insbesondere Förderkette — mitunter erhebliche Werte annehmen.

Das beschriebene Problem tritt in erhöhtem Maße bei warmbetriebenen Produktionslinien kontinuierlicher Arbeitsweise, so z. B. bei modernen Maschinenfließreihen zur Herstellung vakuumtechnischer Produkte, insbesondere Lichtquellen (Allgebrauchslampen, Leuchtstofflampen usw.) auf, bei welchen Halterungen zum Transport einzelner Halbzeuge und Bestandteile des Endproduktes um bestimmte gleiche Abstände voneinander entfernt an einem endlosen Fördermittel befestigt sind. Als endlose Fördermittel werden allgemein Ketten verwendet. Da es sich hierbei teils um warmbetriebene Maschinen mit unterschiedlichen Temperaturbereichen handelt, tritt infolge der Wärmewirkung eine bedeutende Kettenlängenänderung auf, welche durch den insbesondere in den Kettengelenken auftretenden Verschleiß und die ständige Spannkraft mitbeeinflußt wird.

Für eine zuverlässige Funktion hinsichtlich Arbeitsgenauigkeit der Maschine ist eine konstante Spannung der Kette erforderlich, welche in an sich bekannter Weise durch gegen Federkraft abgestützte verschiebbare Lagerung des einen — zweckmäßig des antriebslosen — Umlenkrades gewährleistet ist.

Dem endlosen Fördermittel sind in der Regel entlang der Förderstrecke verschiedene Mechanismen, welche Eingriffselemente des technologischen Prozesses tragen und betätigen, zugeordnet, die mit Hinblick auf die Forderung der kinematischen Starrheit der Anlage — zweckmäßig von einem gemeinsamen Getriebe aus — mit dem endlosen Fördermittel synchron angetrieben sind. Ihrer geometrischen Zuordnung zum endlosen Fördermittel, vielmehr jedoch zu den am letzteren vorhandenen Halterungen werden allgemein äußerst hohe Genauigkeitsforderungen gestellt, da dies für die Qualität der Erzeugnisse meist von entscheidender Bedeutung ist.

Das Hauptproblem liegt darin, daß sich diese als bestimmte Bahnpunkte von — an dem gesagten endlosen Fördermittel zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Fördermitteln angeordneten — Mechanismen ausgebildeten Wirkstellen gegenüber ihren relativ zu den Halterungen eingangs genau justiert eingestellten Lagen infolge der erwähnten Längenänderungen des endlosen Fördermittels stets mehr oder weniger verschieben, wodurch die zuverlässige Funktion der Anlage beeinträchtigt, ja sogar bei Überschreitung gewisser Grenzwerte überhaupt fraglich und unmöglich wird. Mit anderen Worten ergibt die Längenänderung des die Halterungen tragenden endlosen Fördermittels stets einen Eingriffsfehler, eine Phasenlagenverschiebung zwischen Halterungen und Eingriffselementen, wodurch zwar die synchrone Fortbewegung der letzteren erhalten bleibt, ihre gemeinsamen Eingriffs-, d. h. Wirkstellen jedoch nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit gewährleistet sind.

Das oben beschriebene Problem hat sich im Zuge der Entwicklung moderner Hochleistungsanlagen für Glühlampenherstellung kontinuierlichen Betriebes erst vor

nicht langer Zeit erstmals gezeigt, und zu seiner Überwindung, d. h. zur stetigen Nachstellung und somit zur Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen endlosem Fördermittel von stets veränderlicher Länge und dem letzteren zugeordneten Eingriffselementen ist bislang keine praktisch brauchbare technische Maßnahme bekanntgeworden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, üaß ein stets hinreichend genauer Eingriff zwischen ausgezeichneten Punkten eines endlosen Fördermittels veränderlicher Länge sowie denjenigen von diesem endlosen Fördermittel kinematisch zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Fördermitteln unter Anwendung einfacher technischer Mittel zwangsläufig gewährleistet

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die sich aus der Längenänderung des endlosen Fördermittels ergebenden Phasenlängenverschiebungen stets annähernd, jedoch mit hinreichender Genauigkeit auf Null korrigiert werden können, indem die jeweilige L angenänderung des endlosen Fördermittels kontinuierlich abgetastet, und die Rund- bzw. Rundschalttische und/oder weiteren Fördermittel um ihrer Entfernung vom ortsfest gelagerten Antriebsrad entsprechend übersetzte Werte der jeweiligen Längenänderung in vor eilendem oder nachlaufendem Sinne dem endlosen Fördermittel gegenüber verstellt werden.

Somit wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Antriebswellen der Rund- bzw. Rundschalttische und/oder weiteren Fördermittel Wellenkupplungen, jeweils bestehend aus einer in axialer Richtung ortsfesten Hülse und einer axial verschiebbaren Hülse, eingefügt sind, wobei die Hülsen gegeneinander entlang jeweils angearbeitete Stirnschraubenflächen bestimmter Ganghöhe abgestützt sind, und zwischen dem Lager des Umlenkrades und der axialverschiebbaren Hülse ein Vermittlungsgestänge bestimmten Übersetzungsverhältnisses vorhanden ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Vermittlungsgestänge als ein kinematisch starrer Gelenkmechanisnius, bestehend aus einer mit dem Lager des Umlenkrades gelenkig verbundenen, zur durch die Drehachsen des Umlenkrades und des Antriebsrades hindurchgehenden Ebene parallel geradgefiihrten Zugstange, ferner aus die letztere mit der axialverschiebbaren Hülse verbindenden Gestängen, ausgebildet.

Aus dem Erfindungsgedanken resultierend werden die jeweiligen Längenänderungen des endlosen Fördermittels durch eine Verschiebung des Lagers des Umlenkrades stets proportional abgebildet und abgegriffen, welche durch das Vermittlungsgestänge in Axialverschiebungen der Wellenkupplungshülsen entsprechend übersetzter Beträge überführt wird. Durch die Abstützung der Wellenkupplungshülsen entlang Stirnschraubenflächen wird die axiale Verschiebung in eine entsprechende Winkelverdrehung der feststehenden Wellenkupplungshülse und somit des entsprechenden Rund- bzw. Rundschalttisches und/oder weiterer Fördermittel gegenüber der vorher eingenommenen Winkellage umgewandelt. Somit ist durch die Erfindung eine kontinuierliche Kompensation der Phasenlagenänderungen zwischen den gesagten Einheiten gegen den Wert Null, der erstmals in kal'em Zustand der Anlage eingestellt werden soll, gegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen eingehend beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig.l eine kinematische Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine Halbansicht-Halbschnittdarstellung einer Wellenkupplung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 3 einen Schnitt durch die Wellenkupplung entlang der Linie Ill-Ill gemäß F i g. 2.

ig Ein als Förderkette ausgebildetes endloses Fördermittel 2 ist um ein um eine ortsfeste Achse gelagertes Antriebsrad 11 sowie um ein in einem in einer Geradführung beweglich geführten, gegen eine vorgespannte Spannfeder 1 abgestützten Lagerstück 4 freilaufend gelagertes Umlenkrad 3 geleitet Am endlosen Fördermittel 2 sind in der Zeichnung nicht näher dargestellte Halterungen zur Aufnahme und Mitnahme von Halbzeugen voneinander in gleichen Abständen entfernt angeordnet, mit welchen in bestimmten technologischen Bereichen um die Förderstrecke, z. B. an einem Rundtisch 8 und einem weiteren Fördermittel 12 angeordnete, ebenfalls nicht näher dargestellte Eingriffselemente, z. B. Dosier- und/oder Bearbeitungseinheiten in lagegenau orientierte Wirkverbindung, d. h. zeitweilig in Eingriff gelangen.

Vorausgesetzt, daß das endlose Fördermittel 2 kontinuierlich angetrieben ist, bewegen sich naturgemäß auch der Rundtisch 8 und das Fördermittel 12 kontinuierlich und mit einer der des endlosen Fördermittels 2 gleichen Geschwindigkeit. Wird das endlose Fördermittel 2 schrittweise weitergeschaltet, d. h. periodisch bewegt, so erfolgt auch die Bewegung der letzteren synchron und diskontinuierlich. Der Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Längenänderung des endlosen Fördermittels 2 infolge der federnden Abstützung in einer Verschiebung des Lagers 4 um einen Betrag von Al resultiert. Hierbei zeigen die Halterungen des endlosen Fördermittels 2 im Bereich der von der ortsfesten Achse des Antriebsrades 11 um den Abstand I_x entfernten ursprünglich genau eingestellten Wirkstelle zwischen den Eingriffselementen des Rundtisches 8 und den Halterungen des endlosen Fördermittels 2 bereits eine mit der Längenänderung Al proportionale Voreilung von Al_x, wodurch der ursprünglich eingestellte lagegenaue Eingriff nicht mehr vorhanden wäre. Im Sinne der Erfindung kann der entstandene Eingriffsfehler einfach und zu jeder Zeit gegen den ursprünglich eingestellten gewünschten Wert Null kompensiert werden, indem dem entsprechenden auf dem Radius r_x liegenden Umfangspunkt des Rundtisches 8 ebenfalls einen annähernd genauen Eingriff ergebende Voreilung um den am Umfang gemessenen Betrag von Al_x = r_xAoi_x gegenüber der ursprünglichen Phasenlage verliehen wird.

Hierzu dient die erfindungsgernäße Vorrichtung, in welcher in eine Antriebswelle 9 des Rundtisches 8 eine Wellenkupplung, bestehend aus einer in axialer Richtung ortsfesten Hülse 7 und einer axial verschiebbaren Hülse 6 eingefügt ist, wobei die Hülsen 6, 7 gegeneinander entlang Stirnschraubenflächen der Ganghöhe m abgestützt sind. Zwischen der axial verschiebbaren Hülse 6 und dem Lager 4 des UmlerArades 3 ist ein Vermittlungsgestänge der Übersetzung /«, bestehend aus einer Zugstange 13 und aus Gestängen 5, vorhanden.

Nachstehend wird gezeigt, daß die relative Phasenlage zwischen dem endlosen Fördermittel 2 und dem einsprechenden Eingriffspunki des Rundiisches S bei

ι/.

(I)

ΔΙ λ

(2)

Die zur Phasenverschiebung r_x · U₁ gehörige Verschiebung der axialverschiebbaren Hülse 6 sei zunächst k_x. Damit gilt:

2.T m '

(3)

k_x kann aus (3) ausgedrückt werden:

(4)

(5)

lü

Längenänderungen des endlosen Fördermittels 2 durch die obige erfindungsgemäße Vorrichtung bei entsprechender Wahl der Parameter, insbesondere des Übersetzungsverhältnisses ι, in Wirklichkeit stets mit hinreichender Näherung konstant gehalten wird. Gegeben seien nach F i g. 1

— der ursprünglich vorhandene Nennachsabstand /,

— der Abstand /„

— der Radius r,,
ferner

— die Ganghöhe m ' der an die Hülsen 6 und 7 der Wellenkupplung angearbeiteten Stirnschraubenflächen.

Es kann bewiesen werden, daß das jeweils erforderliche Übersetzungsverhältnis /, des Vermittiungsgestänges 5, 13 durch die obigen Konstruktionsdaten eindeutig definiert ist, und somit errechnet werden kann.

Die Bedingung der als Ziel gestellten näherungsweisen Phasenlagenkompensation kann wie folgt geschrieben werden:

Aus den Konstruktionsdaten und der praktisch ~-^s gegebenen proportionalen Längenänderung folgt:

.1°

Das Übersetzungsverhältnis des Vcrmiltlungsgestängcs 5. 13 lautet

I ">, aus (I) ausgedrückt und in (5) eingesetzt liefert: so 4^' . (6)

I/ kann aus (2) ausgedrückt werden:
I/=''''.

Die Ausdrücke (6) und (7) werden in (4) eingesetzt. Man erhält

m ■ I_x
'..τ/·

Mit anderen Worten kann für jeden, einem endlosen Fördermittel 2 des Achsabstandes / zugeordneten, mit seiner Antriebswelle von der des endlosen Fördermittels 2 in einem Abstand von /, gemäß Fig. 1 angeordneten und mit entlang einer Bahn des Radius r, bewegten Eingriffselementen ausgerüsteten Rundtisch 8 und/oder jedes weitere Fördermittel 12 ein Vermittlungsgestänge 5, 13 mit entsprechenden Übersetzungsverhältnissen /, entworfen werden, durch welches die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst werden kann.

F i g. 2 und 3 zeigen den Aufbau der Wellenkupplung. An einer Antriebswelle 15 eines Rund- bzw. Rundschalttisches 8 oder eines beliebigen Fördermittels 12 ist eine Hülse 14 mit einer Stirnschraubenfläche der Ganghöhe m befestigt. An einem antreibenden Wellenstumpf 17 der Wellenkupplung ist hingegen axial verschiebbar, jedoch mittels Paßfeder 18 gegen Verdrehung gesichert, d. h. mitdrehend, eine Hülse 16 angeordnet, weiche ebenfalls mit einer Stirnschraubenfläche der Ganghöhe m ausgebildet ist. Die axial verschiebbare Hülse 16 wird in axialer Richtung durch einen Mitnehmer 20 bewegt, welcher durch eine gegen eine ortsfeste Führung 21 aufliegende Abflachung gegen Verdrehung gesichert und um die axial verschiebbare Hülse 16 durch Wälzlager 19 gelagert ist. Wie bereits oben gezeigt ist, ergibt eine axiale Verschiebung der Hülse 16 eine relative Verdrehung (Phasenlagenänderung) zwischen den ansonsten gemeinsam rotierenden Wellen 15 und 17, deren Winkelbetrag durch die Ganghöhe m und den jeweiligen Betrag der Axialverschiebung bestimmt ist, wobei jedoch die starre kinematische Antriebsverbindung stets erhalten bleibt.

Die Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen einem Fördermittel und zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Fördermitteln trotz Längenänderungen des ersteren wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einfachen Mitteln und äußerst betriebssicher gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Konstanthaltung der relativen Phasenlage zwischen einem endlosen Fördermittel sowie diesem zugeordneten Rund- bzw. Rundschalttischen und/oder weiteren Fördermitteln, bei welcher das endlose Fördermittel wenigstens um ein ortsfest gelagertes Antriebsrad und ein verschiebbar gelagertes Umlenkrad geführt und durch federnde ι ο Abstützung des Umlenkrades gespannt ist sowie am endlosen Fördermittel in gleichen Abständen voneinander Halterungen wie Becher, Zangen u.dgl. befestigt sind, welchen die mit dem endlosen Fördermittel — zweckmäßig von einem gemeinsamen Getriebe aus — synchron angetriebenen Rund- bzw. Rundschalttische und/oder weitere Fördermittel zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Antriebswellen (9, 15) der Rund- bzw. Rundschalttische (8) und/oder weiteren Fördermitteln (12) Wellenkupplungen, jeweils bestehend aus einer in axialer Richtung ortsfesten Hülse (7,14) und einer axial verschiebbaren Hülse (6, 16) eingefügt sind, wobei die Hülsen gegeneinander entlang jeweils angearbeitete Stirnschraubenflächen beslimmter Ganghöhe abgestützt sind, und zwischen dem Lager (4) des Umlenkrades (3) und der axial verschiebbaren Hülse ein Vermittlungsgestänge (5, 13) bestimmten Übersetzungsverhältnisses vorhanden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermittlungsgestänge als ein kinematisch starrer Gelenkmechanismus, bestehend aus einer mit dem Lager (4) des Umlenkrades (3) gelenkig verbundenen, zur durch die Drehachsen des Umlenkrades und des Antriebsrades (11) hindurchgehenden Ebene parallel geradgeführten Zugstange (13), ferner aus die letztere mit der axial verschiebbaren Hülse verbindenden Gestängen (5), ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die axialverschiebbare Hülse (6, 16) an dem antriebsseitigen Wellenstumpf (17) durch eine Paßfeder (18) drehfest angeordnet ist, wobei um die Hülse ein in axialer Richtung mitbewegter, durch eine ebene Führungsfläche gegen eine ortsfeste Führung (21) aufliegender Mitnehmer (20) mittels Wälzlager (19) gelagert ist.

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