DE2728451A1

DE2728451A1 - Kettentrieb

Info

Publication number: DE2728451A1
Application number: DE19772728451
Authority: DE
Inventors: Walter Reist
Original assignee: Ferag AG
Current assignee: Ferag AG
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1978-01-12
Also published as: FR2357444A1; BE856493A; NL7707564A; CH626027A5; US4151754A; IT1080570B

Description

Patentanwalt ι

DipUng. Werner Gramm

Br.un.chwoig 2/284b

*fc>o*>rHS6

Braunschweig, 23« Juni 1977

FERAG AG Hinwil (Schweiz)

Anwalteaktet 3689 Pt

Kettentrieb

Die meisten bekannten Kettentriebe weisen eine endlose, in sich geschlossene Kette auf, auch wenn diese in einer Schiene geführt ist. Dies hat zwangsläufig zur Folge, dass die Kette zwei Trums aufweist, von denen das eine als "aktives" und das andere als "rücklaufendes" Trum bezeichnet werden kann. In der Regel bleibt dabei das rücklaufende Trum ungenutzt, obwohl es einen nicht zu unterschätzenden Platzbedarf aufweist.

Wenn auscerdem im Falle einer in einer Schiene geführten Kette erwünscht ist, deren Verlauf zu verändern, um sie veränderten Betriebsverhältnissen anzupassen, ist es bei

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herkömmlichen Trieben erforderlich, die Kette aufzutrennen, aus der Schiene zu entfernen, sodann die Schiene dem neuen Verlauf anzupassen, die Kette in ihrer Länge dem neuen Verlauf anzupassen, wieder in die Schiene einzuführen und sodann wieder zusammenzufügen. Dies ist mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Der erfindungsgemässe Kettentrieb zielt darauf ab, diese Nachteile weitgehend dadurch zu vermeiden, dass ein endlicher Strang einer Gelenkkette vorgesehen ist und dass wenigstens auf der einen Seite einer bezüglich Antriebsrichtung reversierbaren, ortsfest angeordneten Ketten-Antriebseinheit der Stranq über seine Gelenke in einer Führung abgestützt ist.

Aus der Tatsache, dass der endliche Strang der Gelenkkette in seinen Gelenken geführt ist, folgt, dass die Gelenkkette im Gegensatz zu herkömmlichen Kettentrieben ohne auszuknicken auch auf Druck beanspruchbar ist, d.h. die Kette kann auch gestossen werden.

Dabei ist vorteilhafterweise der Kettenstrang (mit Vorteil besteht dieser aus einem Stück einer Kugelgelenk-Kette) in einer seine Gelenke umschliessenden Hohlschiene angeordnet, die ihrerseits zweckmassigerweise längsgeschlitzt ist, wobei der Kettenstrang zumindest an seinem in der Hohlschiene befindlichen Ende mit einem Mitnehmer oder einem Lastgeschirr versehen sein kann. Der Verlauf der Schiene kann bei diesem Kettentrieb ohne weiteres durch Weichen umschaltbar sein.

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Auf der anderen Seite der Antriebseinheit kann ein Magazin für den nicht benötigten Teil des Kettenstranges vorgesehen sein. Das Magazin seinerseits kann ebenfalls in Form einer den Kettenstrang aufnehmenden Hohlschiene ausgebildet sein, die ihrerseits aus Platzgründen wendel- oder spiralförmig verlaufen kann. Andererseits kann das Magazin auch dazu eingerichtet sein, den Teil des Stranges lose aufzunehmen.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt :

Fig. 1 : in sehr schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform,

Fig. 2 : eine Ausführungsvariante,

^* y, : ein Anwendungsbeispiel, bei dem der Kettentrieb als Hebezug eingesetzt ist, wobei die Kette selbst als Hubseil und gewissermassen auch als Laufkatze dient.

^x ■*"j * c ^: eine Ausführungsvariante bei der anschliessend an beide Seiten der Antriebseinheit eine Führung angeordnet ist,

Fig. 6 : eine Ausführungsvariante zu der in Fig. und 5 gezeigten Ausfuhrungsform, und

Fig. 7 : eine weitere Ausführungsvariante.

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Der in Fig. 1 dargestellte Kettentrieb 10 weist einen endlichen Strang einer Kugelgelenkkette 11 auf, deren Glieder 12 der Einfachheit halber als Stäbe und deren die Glieder aneinanderkoppelnden Kugelgelenke 13 als Kreise dargestellt sind. Der Kugelgelenkkette 11 ist eine Antriebseinheit 14 zugeordnet, in welcher ein formschlüssig an der Kette 11 angreifendes Antriebselement, hier ein am Umfang mit gegengleich zum Kettenprofil geformtem Aussenprofil versehenes Kettenrad 15, angreift. Das Kettenrad 15 ist durch einen nicht dargestellten Antrieb sowohl in der Richtung des Pfeiles 16 als auch in jener des Pfeiles antreibbar, d.h. in Fig. 1 kann dadurch die Kugelgelenkkette 11 von rechts nach links als auch von links nach rechts verschoben werden. Es versteht sich, dass anstelle des Kettenrades 15 auch ein anderes Antriebselement vorgesehen sein kann, z.B. eine Schnecke, deren Achse parallel zur Zeichenebene ist.

Auf der einen Seite (im Sinne von Einlass bzw. Auslass verstanden) der Antriebseinheit 14 schliesst an diese eine rohrförmige, längsgeschlitzte Hohlschiene 18 an. Deren Längsschlitz 19 ist hier in der Zeichenebene verlaufend dargestellt, obwohl man sich vorzustellen hat, dass in Wirklichkeit dieser Längsschlitz zweckmässig etwa in dem dem Betrachter zugekehrten oder abgekehrten Scheitelpunkt des Querschnittes der Hohlschiene 18 verläuft. Die Hohlschiene 18 ist baukastenartig aus mehreren aneinander fügbaren Abschnitten aufgebaut, wobei die Stossflächen benachbarter Abschnitte mit gestrichelten Linien 20 angedeutet sind. In Fig. 1 sind drei geradlinige Abschnitte 21 zu erkennen■sowie ein Weichenabschnitt 22. Selbstverständlich sind auch gekrümmte Schienenabschnitte

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möglich, so dass die Hohlschiene 18 als ganzes gesehen mit den Geleisen einer Modelleisenbahn vergleichbar ist, die ihrerseits aus verschiedenen Gleisabschnitten zusammengefügt ist. Durch Umschalten der Weichenzunge 23 im Weichenabschnitt 22 von der in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Lage im Uhrzeigersinn, in die mit der gestrichelten Linie 24 angedeutete Lage - bei aus dem Weichenabschnitt 22 zurückgezogener Kugelgelenkkette 11 versteht sich - ist es möglich, den Verlauf der Kugelgelenkkette 11 von dem in Fig. 1 rechts oben erscheinenden geradlinigen Abschnitt 21 definierten Verlauf in jenen umzuschalten, der durch den rechts unten erscheinenden, geradlinigen Abschnitt definiert ist.

An dem in der Hohlschiene 18 befindlichen Ende der Kugelgelenkkette 11 ist ein nur schematisch angegebener Mitnehmer 25 befestigt, der sich durch den Längsschlitz 19 hindurch erstreckt und dazu bestimmt ist, an dem durch den Kettentrieb 10 zu bewegenden Gegenstand anzugreifen. Dieser Mitnehmer 25 kann ein einfacher Anschlag sein, oder auch ein Greifer oder ein Haken, wie sie bei herkömmlichen Schleppketten- oder Üeberkopfförderer bekannt sind.

Aus dem Gesagten ergibt sich, dass mit dem rechts der Antriebseinheit 14 erscheinenden Teil der endlichen Kugelgelenkkette 11 über den Mitnehmer 25 Bewegungen sowohl in Fig. 1 von links nach rechts als auch von rechts nach links übertragbar sind, wobei die Kugelgelenkkette 11 im ersteren Falle auf Druck und im zweiten Falle auf Zug beansprucht wird.

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An der der Hohlschiene 18 gegenüberliegenden Seite der Antriebseinheit 14 schliesst an diese ein gekrümmter Schienenabschnitt 26 an, dessen offenes Ende 27 über einen offenen Magazinbehälter 28 ausmündet, der, wie dargestellt, zur Aufnahme des nicht "im Einsatz" stehenden Abschnittes der Kugelgelenkkette 11 dient, und zwar zum Beispiel in loser, zufälliger Formation, die sich bei der Ablage dieses Abschnittes im Behälter 28 ergibt. Andererseits kann der Behälter 28 auch drehbar sein und wie mit der strichpunktierten Linie 29 angegeben - mit dem Antrieb des Kettenrades 15 gekoppelt sein, so dass der frei werdende Teil der Kugelgelenkkette 11 sich mehr oder weniger wendelförmig im Behälter 28 aufschichtet.

Beim dargestellten Kettentrieb ist somit auf alle Fälle, kein rücklaufendes Trum vorhanden. Ferner ist es möglich, den Verlauf der Bewegungsbahn der Kugelgelenkkette 11 auf denkbar einfache Weise zu verändern. Es genügt, die Kette praktisch in die Antriebseinheit 14 zurückzuziehen, worauf durch Aneinanderfügen einer anderen Kombination geeigneter Hohlschienen-Abschnitte 21, 22 der neue Verlauf festgelegt werden kann, in den dann die endliche Kugelgelenkkette 11 einfach vorgeschoben wird.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, deren Unterschied im Vergleich zu jener der Ausführungsform der Fig. 1 darin besteht, dass das Magazin aus einer zu mehreren Windungen gewickelten Hohlschiene 30 besteht, wobei es sich versteht, dass diese Windungen spiralförmig oder, wie gezeigt, wendelförmig sein können, wobei es bei Verwendung einer Kugelgelenkkette einerlei ist, wie die Achse der Spirale bzw. der Wendel gerichtet ist. Einer

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von vielen denkbaren Anwendungsfällen, für den der Geschriebene Kettentrieb 10 geeignet ist, sei anhand der Fig. 3 A bis 3 C beschrieben. Man erkennt in diesen Fig. 3 A bis 3 C zwei geradlinige Abschnitte 21 der Hohlschiene, zwischen denen ein Weichenabschnitt 22 eingefügt ist. Die Abschnitte 21, 22 sind mittels geeigneten Trägern 31 an der Decke 32 eines Raumes aufgehängt. Dementsprechend weist der Längsschlitz 19 in der Hohlschiene nach unten. Der eine Ausgang des Weichenabschnittes 22 weist ebenfalls nach unten und ist offen, d.h. ohne Fortsetzung. Am letzten Gelenk der Kugelgelenkkette 11 ist ein Hebegeschirr 32, z.B. in Form eines Lasthakens, angelenkt, welches Hebegeschirr eine Last 33 trägt. Die Länge des Hebegeschirres 32 ist selbstverständlich ausreichend, damit - falls die in diesem Falle gespaltene oder gabelförmige Weichenzunge 23 umgeschaltet wird - der nach unten weisende Ausgang des Weichenabschnittes 22 den Vorbeilauf der Last 33 nicht behindert.

Betrachtet man die Fig. 3 in der Reihenfolge A, B, C, erkennt man, dass die Kugelgelenkkette in Fig. 3 A mit dem Hebegeschirr 32 gewissermassen als Laufkatze wirkt und aud Druck beansprucht ist, während in Fig. 3 C die Kette auf Zug beansprucht wird und gewissermassen als Hubkette mit "Fernantrieb" wirkt. In der umgekehrten Reihenfolge betrachtet, nämlich Fig. 3 C bis 3 A, ist die Kugelgelenkkette stets auf Zug beansprucht.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 ist im Anschluss an die Antriebseinheit 14 zu beiden Seiten eine Führung in Form des Hohlschienenstückes 18 und eines weiteren Hohlschienenstückes 18' angeordnet. Sowohl das Hohlschienen-

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stück 18 als auch das Hohlschienenstück 18' münden tangential und aufeinander zu gerichtet in einen gemeinsamen, geradlinig verlaufenden Abschnitt 34' der Hohlschiene 34 mit einem Längsschlitz 35 ein. Die Einmündungsstellen der Hohlschienenstücke 18, 18" in den Abschnitt 34' sind mit je einer mittels je einer schwachen Feder 36 bzw. 37 in Schliesslage vorgespannte Klappe 38 bzw. 39 versehen. Die Länge des Kugelgelenkkettenstranges 11 ist hier so gewählt, dass sie möglichst nahe jedoch nicht ganz der Summe der Längen des Hohlschinenabschnitts 18, der Umschlingung um das Antriebselement 15, des Hohlschienenabschnittes 18' und des zwischen den Klappen 38, 39 befindlichen Abschnittes 34' der Hohlschiene 34 entspricht.

Bei dieser Ausführungsform ist der Kettenstrang nicht mit Mitnehmern versehen. Dieser Kettentrieb ist vielmehr dazu gedacht, Lasten 33, die auf einem Wagen 40 abgelegt sind, z.B. von A nach B (oder umgekehrt) zu befördern. Zu diesem Zweck ist der Wagen 40 mit einem in den Schlitz 35 und in den Kettenstrang 11 eingreifenden Mitnehmer 41 versehen. Wenn nun das Antriebselement 15 der Fig. 4 im Uhrzeigersinn gedreht wird (Pfeil 17), und der Mitnehmer 41 am nachlaufenden Ende des Kettenstranges eingreift, wird der Wagen 40 im Sinne des Pfeiles 42 geschleppt, und seine Bewegungsbahn wird durch den Längsschlitz 35 bestimmt, der somit auch zur Führungsschiene für den Wagen wird. Hat das nachlaufende Ende des Kettenstranges 11 die Klappe 39 passiert, wird diese durch das vorlaufende Ende des Stranges angehoben, welches vorlaufende Ende sodann im Abschnitt 34' in kurzem Abstand dem nachlaufenden Ende folgt, bis dieses an der Klappe 38 vorbei in die Hohlschiene 18 eintritt und mithin ausser Eingriff mit dem Mitnehmer 41 gerät. Diese

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Fhase ist in Fig. 5 dargestellt. Kurz darauf erfasst aber das vorlaufende Ende des Kettenstranges 11 den Mitnehmer 41 wieder und transportiert den Wagen nach B. Der in Fig. 4, 5 dargestellte Kettentrieb besitzt den Vorteil, dass dessen insbesondere durch die Hohlschiene 34 gegebene Verlauf weitgehend unabhängig vom Standort der auf die Kette einwirkenden Antriebseinheit ist, wobei im Zuge der Beförderung der Last diese vom nachlaufenden dem vorlaufenden Ende des Kettenstranges übergeben wird. Dabei ist es einerlei ob eine Bewegung von A nach B oder umgekehrt erfolgen soll. Es ändert nur die Drehrichtung des Antriebselementes 15 (Pfeil 16).

Will man den kurzen Unterbruch der Bewegungsübertragung an die Last bei der Uebergabe vom nachlaufenden an das vorlaufende Ende des Kettenstranges vermeiden, kann man die Ausführungsform gemäss Fig. 6 wählen.

Bei dieser Ausführungsform sind die von der Antriebseinheit 14 ausgehenden Hohlschienen 18, 18' V-förmig ausgebildet und deren von der Antriebseinheit entferntere Schenkel sind parallel und in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander, z.B. unter einem Fördertisch 4 3 angeordnet. Hier ist sowohl das eine wie auch das andere Ende des in Fig. 6 nicht sichtbaren Kettenstranges mit einem Mitnehmer 25 bzw. 25' versehen, der sich nach aussen durch den Längsschlitz 19 bzw. 19' in der Hohlschiene 18 bzw. 18' erstreckt. Der Abstand zwischen den Mitnehmern 25 und 25' ist so gewählt, dass beide Mitnehmer 25, 25' in den von der Antriebseinheit 14 entfernteren Schenkeln der Hohlschienen 18, 18', wo diese parallel zueinander verlaufen, sich auf etwa derselben Höhe bewegen. Damit erreicht man eine kontinuierliche

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Uebertragung der Bewegung noch während der Uebergabe der Last vom Mitnehmer 25 an den Mitnehmer 25'. Auch hier ist die Bewegungsbahn des aktiven Teiles des Kettenstranges durch die von der Antriebseinheit entfernteren Schenkel der Hohlschienen 18, 18* gegeben und somit praktisch unabhängig vom Standort der Antriebseinheit 14.

Eine weitere Ausführungsform ist schliesslich in Fig. 7 rein schematisch dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform schliessen an beide Seiten (im Sinne von Ein- bzw. Auslass) der Antriebseinheit 14 wieder je eine Hohlschiene 18 bzw. 18' an.Diese verlaufen aber gleichsinnig unmittelbar nebeneinander in einer dem spezifischen Anwendungsfall entsprechenden Linienführung, die in Fig. 7 rein beispielsweise gerade ist. Beide Enden des Kettenstranges 11 sind mit einem Mitnehmer 25 bzw. 25' bestückt die sich in diesem Falle aus einem nicht dargestellten auf der dem Betrachter näheren Seite der Hohlschiene 18 bzw. 18' vorhandenen Längsschlitz erstrecken. Hat der Mitnehmer 25 das eine Ende seines Hubes erreicht, ist der Mitnehmer 25 zwangsläufig am anderen Ende seines Hubes. Mit anderen Worten: beginnt ein Mitnehmer seinen Rückhub, setzt der andere Mitnehmer gleichzeitig und zwangsläufig mit seinem Arbeitshub ein. Besonders zweckmässig ist der in Fig. 7 gezeigte Kettentrieb beispielsweise in seiner Anwendung als Ueberkopf-Förderer, dem die Aufgabe zugedacht ist, periodisch Stückgüter von A nach B (oder umgekehrt) zu transportieren. Der Rückhub des einen Teiles des Kettenstranges 11 wird stets durch einen gleichzeitigen Arbeitshub des anderen Teiles des Kettenstranges kompensiert, d.h. bei gleicher Förderge-

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schwindigkeit wird die Anzahl Hübe verdoppelt.

Falls die für einen bestimmten Anwendungsfall in Aussicht genommenen Bewegungsbahnen der Kette im wesentlichen eben, d.h. zweidimensional sind, kann selbstverständlich anstelle der dargestellten Kugelgelenkkette auch eine Gelenkkette mit Zapfengelenken verwendet werden, bei der die Gelenkzapfen rechtwinklig auf der von den Bewegungsbahnen definierten Ebene stehen. Falls besonders grosse Kräfte durch den Kettenstrang zu übertragen sind, kann auch eine Kette vorgesehen sein, deren Gelenke über Rollen in der Schiene geführt sind.

Es versteht sich, dass die Gesamtlänge des Kettenstranges nach Massgabe der längsten, für den geführten Teil des Stranges in Frage kommenden Bewegungsbahn zu wählen ist.

Andererseits ist selbstverständlich diese Kettenlänge ganz einfach durch Hinzufügen bzw. Loslösen zusätzlicher Glieder an dem einen oder anderen Ende des Stranges den neu auftretenden Anwendungsfällen anpassbar, ohne dass deswegen der gesamte Kettentrieb auszuwechseln wäre.

Der beschriebene Kettentrieb weist eine sozusagen unbegrenzte Flexibilität bezüglich der Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle auf, ist denkbar einfach im Aufbau und mithin preisgünstig und überlässt dem Fachmann weitestgehende Freiheit in der Wahl der Auslegung, d.h. beispielsweise in der Wahl des Standortes der Antriebseinheit 14 in bezug auf den Bereich, den die Mitnehmer 25, 25' bzw. das Hebegeschirr 32 bedienen sollen.

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Leerseite

Claims

ANSPRUECHE :

Kettentrieb dadurch gekennzeichnet, dass ein endlicher Strang einer Gelenkkette (11) vorgesehen ist und dass wenigstens auf der einen Seite einer bezüglich Antriebsrichtung reversierbaren,ortsfest angeordneten Ketten-Antriebseinheit (14) der Strang über seine Gelenke (13) in einer Führung (18) abgestützt ist.
2. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Stranges als eine diesen umschliessende Hohlschiene (18) und dass die Gelenkkette als Kugelgelenkkette ausgebildet ist.
3. Kettentrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlschiene (18) einen Längsschlitz (19) aufweist und dass der Strang zumindest an seinem in der Hohlschiene (18) befindlichen Ende mit einem Mitnehmer (25) oder einem Lastgeschirr (32) versehen ist.
4. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Führung (18) mittels Weichen (22 und 23) umschaltbar ist.
5. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Seite der Antriebseinheit (14) an diese ein Magazin (28, 30) für einen Teil des Stranges angeschlossen ist.

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6. Kettentrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin als gewendelte spiralförmige Hohlschiene ausgebildet ist.
7. Kettentrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (28) behälterförmig und dazu eingerichtet ist, den genannten Teil des Stranges lose aufzunehmen.
8. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (18) baukastenartig aus aneinanderstossenden Abschnitten (21, 22) aufgebaut ist.
9. Kettentrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das behälterförmige Magazin (28) an das Antriebselement (15) der Antriebseinheit (14) zu gemeinsamer Drehung gekoppelt ist.
10. Kettentrieb nach Anspruch 1 mit zu beiden Seiten der Antriebseinheit anschliessenden Führungen (18, 18', Fig. 4, 5) dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungen im wesentlichen tangential in eine dritte Führung (34) einmünden, wobei die Einmündungen der beiden erstgenannten Führungen (18, 18') gegeneinander gerichtet sind.
11. Kettentrieb nach Anspruch 1 mit zu beiden Seiten der Antriebseinheit anschliessenden Führungen (18, 18', Fig. 6) dadurch gekennzeichnet, dass die an die Antriebseinheit (14) anschliessenden Abschnitte der beiden Führungen zusammen die Form einer Windung aufweisen, die voneinander weg gerichtete Endabschnitte miteinander verbindet (Fig. 6).

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12. Kettentrieb nach Anspruch 1 mit zu beiden Seiten der Antriebseinheit anschliessenden Führungen dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungen parallel nebeneinander verlaufen (Fig. 7).

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