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'Antrieb für einen Gleichsohrittofen"
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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Gleichschrittofen mit
mehreren Hubbalkensystemen und Einzelantrieben, von denen jeweils ein Hubbalken
eines Systems neben einem Hubbalken eines anderen Systems liegt.
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Aus der 0E-PS 230 279 ist ein Hubbalkenförderer bekannt, der das zu
behandelnde Gut mit stets gleichbleibender Geschwindigkeit und in stets gleicher
Höhenlage in Längsrichtung durch den Ofen bewegt. Hierbei sind die Antriebe der
Hubbalkensysteme miteinander gekuppelt, so daß das eine System jeweils in die Förderebene
angehoben ist, bevor ein anderes System aus der Förderebene abgesenkt wird.
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Die Hubbalkensysteme führen vier unterschiedliche Bewegungen aus,
nämlich den Vorschub in der Förderebene, anschließend das Absenken aus der Förderebene
in die Rückholebene, dann das Rückholen in der Rückholebene und schließlich das
Heben in de Förderebene. Diese vier Bewegungen laufen mit uSerschiedlichen Geschwindigkeiten
ab, wobei während des Vorschubes des einen Systems das andere System abgesenkt,
rückgeholt und wieder gehoben werden muß. Demzufolge müssen die Geschwindigkeiten
für das Absenken, das Rückholen und das Wiederanheben insgesamt so bemessen sein,
daß dies während
der gleichen Zeit geschehen kann, während derer
das andere.
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System in der Förderebene vorgeschoben wird.
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Die unterschiedlichen Bewegungen der Hubbalkensysteme und der unmittelbar
auf die Hubbalkensysteme einwirkenden Schubstangen werden mittels Kurvenscheiben
erzeugt, die um eine gemeinsame Achse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in gleicher
Richtung umlaufen. Während des Umlaufes der Kurvenscheiben wird deren Umfang von
je einer Rolle abgetastet, die über je einen Winkelhebel die Schubstangen steuern.
Die Kurvenscheiben für das Heben und Senken der Hubbalkensysteme sind ebenso wie
die Kurven scheiben für den Vorschub und das Rückholen der Hubbalkensysteme untereinander
gleich, jedoch in Umlaufrichtung gegeneinander versetzt. Die beiden Hubbalkensysteme
müssen somit periodische und miteinander synchronisierte, phasenverschobene Geschwindigkeitsdiagramme
derart abfahren, daß das jeweils angehobene Transportbalkensystem eine konstante
Vorlaufgeschwindigkeit einhält, während das abgesenkte andere System mit höherer
Geschwindigkeit zurückfährt, um nach vollendetem Rücklauf in angehobener Stellung
mit gleicher Geschwindigkeit die Funktion des erstgenannten Systems zu übernehmen
und weiter zu vollziehen. Die auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordneten Kurvenscheiben
übertragen nicht nur die Bewegungsfunktion sondern auch die Fahrkräfte auf die Schubstangen.
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Da dieser bekannte Antrieb die Vorschubgeschwindigkeit, d.h.
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die Wanderungsgeschwindigkeit des Transportgutes stufenlos verändern
muß, erfordert er nicht nur einen hohen Aufwand an hochwertigen technischen Vorrichtungen,
sondern verursacht auch durch die großen periodisch zu beschleunigenden und zu verzögernden
Massen Schwingungsprobleme. Des weiteren können Probleme durch gegenseitige Beeinflussung
der mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegten Systeme entstehen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für
einen Gleichschrittofen der eines genannten Art zu schaffen, dem die vorerwähnten
Nachteile nicht anhaften, mit der sich vielmehr die unterschiedlichen Hubbalkensysteme
problemlos mit jeweils unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen
bewegen lassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Antrieb
für die Hubbalkensysteme Kurbeltriebe mit stufenlos regelbaren Motoren dienen. Auf
diese Weise ergibt sich ein Antrieb, der aufgrund seines einfachen tecirnischen
Aufbaus und wegen der Vermeidung der geschildeten Schwingungsprobleme nicht störanfällig
und robust ist, da die Bewegungen spielarm und formschlüssig übertragen werden.
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Wegen der völlig unproblematischen Drehzahlregelung empSieRt es sich,
für die Kurbeltriebe Gleichstrommotoren zu verwenden.
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Diese könne beispielsweise elektronisch gesteuert sein. Ebenso sind
für größere Anlagen hydraulische Antriebe in Form einer Kette aus Drehstrommotor,
regelbarer Pumpe und Hydromotor geeignet, da auch diese problemlos in der Drehzahl
steuerbar sind0 Da lediglich während des Vorschubes eine konstante Vorschubgeschwindigkeit
der Balkensysteme erforderlich ist, genügt es, wenn der Antrieb nur in dem Winkelbereich
von etwa 30 bis 150° je Umdrehung geregelt ist, während im ringen Winkelbereich
eine Drehzahlregelung nicht erforderlich ist0 Vorteilhafterweise ist der Antrieb
für den Vorschub und das Rückholen der Hubbalkensysteme in dem Winkelbereich von
etwa
30 bis 10 so geregelt, daß die Vorschubgeschwindigkeit der
Hubbalkensysteme konstant ist.
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Der Antrieb der Kurbeltriebe für das Heben und Senken der Hubbalkensysteme
kann so geregelt sein, daß die Hubbalkensysteme während ihres Vorschubs auf konstanter
Höhe bleiben, während im übrigen keine Drehzahlregelung erfolgt. Hierbei ist vorteilhafterweise
die Drehzahl des Antriebs der Kurbeltriebe für das Heben und Senken der Hubbalkensysteme
während des Vorschubes der Hubbalkensysteme auf Null heruntergeregelt0 Die Kurbeltriebe
für den Vorschub und das Rückholen der Hubbalkensysteme können mit diesen direkt
über eine Kurbelstange gelenkig verbunden sein. Demgegenüber empfiehlt es sich,
die Kurbeltriebe für das Heben und Senken der Hubbalkensysteme über Kurbelstangen
an Hubstangen anzulenken, an denen Hubhebel mit ihren unteren Enden gelenkig befestigt
sind, die mit ihren oberen Enden die Hubbalkensysteme unterstützen bzw. tragen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine
Seitenansicht eines Antriebs für zwei Hubbalkensysteme, Fig. 2 eine Draufsicht auf
den Antrieb der Fig0 1 und Fig. 3 das Geschwindigkeitsdiagramm für den Vorschub
und den Rücklauf der Hubbalkensysteme.
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Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Antrieb besteht aus vier Einzelantrieben
1, 2, 3 und 4. Der Kurbeltrieb 1 besteht aus einem Gleichstrommotor 5 mit einem
Reduziergetriebe 6, einer Kurbel 7 und einer Kurbelstange 8. Die Kurbelstange 8
ist an ihrem einen Ende 9 mit der Kurbel 7 und an ihrem anderen Ende 10 mit dem
Hubrahmen 11 eines Hubbalkensystems I verbunden.
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Der Antrieb 3 besteht aus einem Gleichstrommotor 12 mit dem Reduziergetriebe
13, zwei über eine Welle 42 miteinander verbundenen Kurbel 14 und zwei Kurbelstangen
15, die mit ihren einen Enden 16 gelenkig mit den Kurbeln 14 und mit ihren anderen
Enden 17 ebenfalls gelenkig mit zwei Hubstangen 18 verbunden sind. Mit den Hubstangen
18 sind Hubhebel 19 in Gelenken 21 verbunden. Die Hubhebel 19 sind auf quer zur
Bewegurichtung verlaufenden Bolzen 23 schwenkbeweglich gelagert. An ihren oberen
Enden tragen die Hubhebel 19 Rollen 25, auf denen der Hubrahmen 11 des Hubbalkensystems
I längsverschiebbar gelagert ist.
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Anioges wie vorstehend beschrieben, gilt auch für die Einzelantriebe
2 und 4. Hierbei besteht der Einzelantrieb 2 aus einem Gleichstrommotor 27 mit einem
Reduziergetriebe 28, einer Kurbel 29 und einer Kurbelstange 30, die mit ihrem einen
Ende 31 gelenkig an der Kurbel 29 und mit ihrem anderen Ende 32 gelenkig mit einem
Hubrahmen 33 eines Hubbalkensystems II verbunden ist.
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Der Antrieb 4 besteht aus einem Gleichstrommotor 34 mit einem Reduziergetriebe
35, zwei über eine Welle 43 miteinander verbundenen Kurbeln 36 und zwei mit diesen
gelenkig verbundenen Kurbelstangen 37.
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Die Einzelantriebe 1 und 2 sind jeweils durch die Kurbelsangen 8 und
30 mit den Hubrahmen 11 und 33 der beiden Hubbalkensysteme I und II verbunden, wobei
nach einem Kurbelschwenkweg
von 1800 der Vorschub und nach einem
weiteren Schwenkweg von 1800 der Rückzug erfolgt. Die Drehrichtung der Kurbeltriebe
ist durch Pfeile angezeigt und bleibt stets die gleiche.
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Ähnliches gilt für die Antriebe 3 und 4, die nach einem Kurbelschwenkweg
von 180° die Hubbewegung und nach einem weiteren Schwenkweg von 180° die Senkbewegung
einleiten.
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In Fig. 3 ist die Geschwindigkeit v eines Hubrahmens als Funktion
des Kurbel-winkels &. dargestellt. Die Kurve 38 verläuft sinusförmig, falls
die Kurbel 39 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 40 umläuft.
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Diese sinusförmige Funktion 38 ist von etwa 0° bis 300, 150° bis 1800
und 1800 bis 3600 erwünscht0 Nur in dem Bereich von etwa 300 bis '1500, in dem die
Vorschubgeschwindigkeit des Hubbalkensystems konstant sein soll, muß sich die Schubstangengeschwindigkeit
von der Sinusfunktion (gestrichelte Linie) in eine horizontal verlaufende Linie
41, also in eine Konstante ändern. Zu diesem Zweck werden die Gleichstrommotoren
an den Kurbeltrieben 1 und 2 in der Drehzahl verändert, so daß sich eine Geschwindigkeitskurve
gemäß Fig. 3 im Bereich zwischen 30° und 150° ergibt.
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Die Winkelgeschwindigkeit für den Kurbelwinkel α ist somit in
dem Bereich von etwa 30° bis 150° veränderlich und im übrigen konstant. Hierbei
stellt der Weg 44 den Bereich konstanter Vob;haufgeschwindigkeit und der Weg 45
den gesamten Fahrweg eines Hubrahmens dar.
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Die phasenverschobene Synchronisierung der beiden Fahrantriebe 1 und
2, deren winkelabhängige Drehzahlregelung und die
Taktsteuerung
der zugehörigen Hubantriebe 3 und 4 können derart erfolgen, daß die Fahr- und Hubkurven
synthetisiert werden und der Geschwindigkeitsgeber den jeweils erforderlichen Sollwinkel
d der Kurbeltriebe vorgibt. Auf diese Weise ist eine erzwungene Lage-Regelung gegeben.