DE3319665A1 - Linearbewegungsgeraet, insbesondere fuer spruehorgane - Google Patents

Description

• Beschreibung:
• Ubliche derarige Einrichtungen bestehen aus einer Schlittenführung, ferner dem Schlitten als Träger der Sprühorgane sowie einem über eine obere und eine untere Rolle gelenkten Zugorgan - meistens eine Kette - , wobei eine der beiden Rollen von einem Motor angetrieben wird. Der Motor hebt dabei die Last des Schlittens an, bis ein oberer Umkehrpunkt erreicht ist. Entweder durch Endschalter oder - besonders häufig anzutreffen - durch mechanisches Umkuppeln vom einen auf das andere Trum des Zugorgans wird die Hubrichtung zur Senkrichtung und der Schlitten wird von dem Motor gesteuert bis zum unteren Umkehrpunkt gebremst. Besagte mechanische Umkupplung nimmt man deshalb vor, um nicht fortwährend die Drehrichtung des Motors wechseln zu müssen, was bei den für diese Betriebsart nötigen relativ großen Antriebsmotoren hohe Anlaufströme ergäbe. Wegen der großen Antriebe ist das gesamte Gerät sehr teuer; die große elektrische Leistung verursacht hohe Betriebskosten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Verwendung kleinerer Antriebsmaschinen beide Umkostenanteile wesentlich zu senken. Dies gelingt durch entsprechenden Gewichtsausgleich, indem das rücklaufende Trum des Zugorgans mit einem - zweckmäßigerweise gleichfalls in einer einfachen Führung laufenden -Gegengewicht ausgestattet wird. Bei einer solchen Anordnung muß der Antriebsmotor nicht mehr das Gewicht des Schlittens samt jenem der Sprühorgane heben, sondern müßte im wesentlichen nur noch die Abbremsung und Beschleunigung in den Endpunkten übernehmen. Bei den geforderten Geschwindigkeiten von etwa 0,5 - 1,5 m/sec erfordert die durch das Gegengewicht verdoppelte Schwungmasse jedoch immer noch weit kräftigerer Antriebe, als sie während des Laufes über die übrige Strecke zur Überwinduno der Reibung notwendig wären. Das wird vermieden durch Anordnung entsprechend kräftiger Federelemente, die nicht dämpfend sondern möglichst elastisch wirken sollen, welche nämlich bei Anfahren durch den Schlitten - oder wahlweise durch das Gegengewicht - gespannt werden und anschließend durch die aufgenommene Energie den Schlitten in Gegenrichtung auf etwa die gleiche Geschwindigkeit - mit etwa der gleichen Beschleunigung - bringen. Der Antriebsmotor braucht bei einer derartigen Ausrüstung des Gerätes mit Federelementen nur etwa 1/10 bis 1/20 der Leistung. Es können Antriebsmotoren zum Einsatz kommen, die durch entsprechende Ausführung keine definierte Anlaufrichtung haben und daher den Schlitten nach dem von den Federelementen bewirkten Zurückschleudern in entgegengesetzter Richtung antreiben.
• Da es beim Start nicht darauf ankommt, in welcher Richtuno sich der Schlitten zuerst bewegt, besteht in der Anwendung solcher Maschinen kein größerer Nachteil, und man spart entsprechende Endschaltelemente ein.
• Nun sind solche Maschinen - obwohl einfacher - nicht handelsüblich. Da im übrigen während des Umsteuervorganges infolge des verlangsamten Laufes relativ große Ströme fließen, ist die im folgenden beschriebene Lösung besser, obwohl sie etwas komplizierter ist: Es werden in der Nähe der besagten Federelemente Endschalter -vorzugsweise solche in berührungsloser, kontaktfreier Ausführung - angebracht, welche etwa zum gleichen Zeitpunkt aktiviert werden, zu dem das Zusammenpressen der Federelemente beginnt. Wird nun mittels einer einfachen Rel-ais-- oder ebenfalls kontaktfreien - Steuerung beim Aktivieren des Schalters der Antriebsstrom abgeschaltet und beim anschließenden, durch das Federelement bewirkten, Entaktivieren in umgekehrter Antriebsrichtung wieder eingeschaltet, so ist auch das Auftreten erhöhter Ströme vermieden..
• Im übrigen kann durch Anwendung bekannter Mittel das Verhalten der Umsteuerungseinrichtung noch verfeinert werden; z.B. kann durch Verstellbarmachen des Aktivierungspunktes zum Federberührungspunkt die Einrichtung verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen besser angepaßt werden, insbesondere um das Umsteuerverhalten in seiner Weichheit zu steuern.
• Ein ähnlicher Effekt ergibt sich durch eine ebenfalls mit bekannten Mitteln erzielte Verstellbarkeit der Federhärte oder ihrer Progression.
• Ebenso läßt sich durch gleichzeitig mit Verstellung der Geschwindigkeitsregelung vorgenommenes, elektrisches Verstellen des Abbrems- bzw. Anlaufverhaltens des Antriebsmotor das Umsteuerverhalten beeinflussen. Wichtig ist in allen Fällen, daß Federelement und Endschaltelement auf einem gemeinsamen, auf einer zusätzlichen Führung verstellbaren Klemmelement angeordnet sind, damit sie bei dem häufig nötigen Verstellen des Umsteuerpunktes ohne jegliche Justierarbeit sich stets im richtigen Abstand zueinander befinden.
• Der Erfindungsgedanke besteht somit in der Kombination Gegengewicht plus auf 2 gemeinsamen Klemmvorrichtungen angeordneten Federelementen und Endschaltelementen, welche Klemmvorrichtungen stufenlos über einen größeren Teilbereich des Gesamthubes von oben und unten be.igestellt werden können.
• Die Lösung selbst schließt eine neue Aufgabenstellung ein: Statt der einen Führung für den Schlitten werden nun 4 Führungen benötigt: eine für den Schlitten selbst, eine zweite für das Gegengewicht, eine für die obere Klemmvorrichtung und eine für die untere. Berücksichtigt man auch die unvermeidliche Spannvorrichtung des Zugorgans, so benötigt man sogar noch eine fünfte. Ferner ist es erforderlich, zum Zwecke des Unfallschutzes die Führungen von Gegengewicht und Schliffen so zu verkleiden, daß niemand eingeklemmt werden kann. Das wird üblicherweise mit einem besonderen Gehäuse gelöst.
• Um die Einrichtung möglichst preiswert herstellen zu können, mußten verschiedene Forderungen so zusammengefaßt werden, daß wenige Bauteile jeweils mehrere Zwecke erfüllen. Es wurde eine Lösung gefunden, welche mit nur 4, dazu sehr leichten Schienen alle diese Führungs- und Abdeckaufgaben löst und gleichzeitig einen ausreichend stabilen Ständer darstellt.
• Es ist hervorzuheben, daß dazu ein einziges, im Stahlhandel weit verbreitetes und sehr preiswert angebotenes Kaltwalzprofil verwendet werden konnte.
• Die 4 Schienen wurden so eng zueinander angeordnet, daß ein Paar die Schlittenführung für den Hauptschlitten, das zweite Paar,zusammen mit je einem eingepunkteten Blechwinkel,im vorderen Bereich die Führung für das Gegengewicht und im hinteren Bereich oben die für die obere und unten die für die untere Klemmvorrichtung bildet, und daß die Verlängerung des ersten Paares nach oben noch als Führung der Spannvorrichtung für das Zugorgan dient. Da die Schienen der beiden Paare voneinander nur einen Abstand von 10 mm haben und dieser Schlitz beidseits des Hauptschlittens vom Zugorgan abgedeckt wird, während sich der Gegengewichtschlitten von dem besagten 10 mm-Schlitz etwa 25 mm tief entfernt bewegt, die beiden Paare untereinander nur einen Abstand von 16 mm haben, ist es nicht möglich, einen Finger so in die Führungen zu bringen, daß er erfaßt werden kann.
• Daher ist eine Abdeckung über die gesamte Länge der Führung überflüssig und nur für den Bereich der oberen und der unteren Rolle notwendig.
• Diese Anordnung ergibt eine sehr kompakte und kostengünstige Erstellung des gesamten Gerätes und stellt somit als Einheit eine optimale Lösung der Aufgabe dar.
• In den beiden Abbildungen ist die erfindungsgemäße Lösung eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt: Figur 1 zeigt einen Längsschnitt, aus dem insbesondere die Anordnung von Schlitten und Gegengewicht, von Antriebsrolle und Spannrolle sowie die in diesem Ausführungabeispiel vom Gegengewicht angefahrene Federumsteuerung zu ersehen ist.
• Figur 2 zeigt im Querschnitt die Anordnung der 4 querschnittsgleichen Führungsschienen, die in deren Innern angeordneten Bauteile, die nur durch schmale Stege mit den außerhalb angebrachten Zugorganen verbunden sind.
• Im Einzelnen sei erläutert: Fig. 1: Die Führungsschienen (1.1) des Trägerschlittens (2.1) erstrecken sich zwischen Antriebsrad (9.1) und Spannrolle (8.1). Das Antriebsrad (9.1) wird vom Antriebsmotor (9.2) wechselweise in beiden Richtungen angetrieben. Die Spannrolle (8.1) wird von einer Gabel (8.2) getragen, welche,von einer Feder (8.3) nach aßen gepreßt, sich gegen die Führungsschiene (1.1) mittels einer Traverse (8.4) abstützt. Im Innern der Führungsschiene (1.1) läuft ferner der Trägerschlitten (2.1), abgestützt durch Rollen (3.1). Am Trägerschlitten (2.1) ist über eine Trägerplatte (6.1) und einen Tragstab (6.2) das Sprühorgan (6.3) befestigt. Am einen Ende des Trägerschlittens (2.1) ist das Zugorgan "Band" (5.1) und an seinem anderen Ende das - vorzugsweise als Zahnriemen ausgebildete - Zugorgan (5.2) angelenkt.
• Parallel zu den Führungsschienen (1.1) verläuft das zweite Führungsschienenpaar (1.2) für den Gegengewichtsschlitten (2.2) und an diesen Führungsschienen (1.2) befestigt die Schiene (1.3), in welchen die beiden Anschlagträger (4.1) längsverstellbar angeordnet sind. Die Anschlagtråger (4.l) tragen sowohl die das Abbremsen und Beschleunigen bewirkende Druckfeder (4.3) als auch die Endschalter (7.1). Feststellbar sind die Anschlagträger (4.1) durch die Klemmschraube (4.2).
• Am Gegengewichtschlitten (2.2), abgestützt durch die Rollen (3.3), sind im übrigen die die Endschalter (7.1) betätigenden Steuernocken (7.2) angebracht.
• Zum Schutze$ des Bedienungspersonals existiert im Bereich des Antriebsrades (9.1) eine Abdeckung (10.2) und im Bereich der Spannrolle (8.1) eine Abdeckung (10.1) Da sämtliche hier genannten Bestandteile aus bekannten Konstruktionselementen gebildet werden können, ist es für jeden Maschinenbauer ohne weiteres möglich, anhand dieser Anleitung erfindungsgemäß aufgebaute Geräte herzustellen. Das gilt auch für die Darstellung Figur 2.
• Die mi Abständen von ca. 8 bis 20 mm zueinander angeordneten Führungsschienenpaare, gebildet aus handelsüblichen U-Schienen, stellen zugleich das Gehäuse des Gerätes dar, da sie das Bedienungspersonal davor schützen, die Finger zwischen bewegte Teile zu bringen und sich einzuklemmen oder zu verletzen.
• Das Schienenpaar (1.1) umschließt den Trägerschlitten (2.1) mit den Rollen (3.1) und wird seinerseits umgeben von den Zugorganen (5.1) hzw. (5.2). Der Verbindungssteg (2.3) zwischen Trägerschlitten (2.1) und Zugorgan (5.1) bzw. (5.2) verläuft im Zwischenraum (1.4) des Schienenpaares (1.1).
• Innerhalb des Schienenpaares (1.2) verläuft gleichzeitig noch das Schienenpaar (1.3). Zwischen (1.2) und (1.3) geführt läuft der Gegengewichtschlitten (2.2), mit den Zugorganen (5.1) bzw. (5.2) verbunden durch den Verbindungssteg (2.4), der ebenfalls durch einen Zwischenraum (1.5), gebildet vom Schienenpaar (1.2), verläuft.
• Der Anschlagträger (4.1) wird von einer,durch den Zwischenraum (1.6) hindurch verlaufenden Klemmschraube (4.2) verstellbar, festgehalten.
• Nicht in allen Einzelheiten, weil mit bekannten Mitteln ohne weiteres lösbar, dargestellt sind die Verbindungsglieder (z.B. 1.7), welche die verschiedenen Schienen untereinander in Position halten.

Claims (1)

1. Linearbewegungsgerät, insbesondere für Sprühorgane Schutzansprüche: Anspruch Linearbewegungsgerät, insbesondere zum gleichmäßigen Auf-und Abbewegen von Spritz- oder Sprühorganen mit einer etwa senkrecht verlaufenden, vorzugsweise geraden Schlittenführung, einem darin oder daran von einem Elektro- bzw. einem Pneumatik- oder Hydraulikmotor hinauf- und hinabbewegten Schlitten als Träger der genannten Sprühorgane, dadurch gekennzeichnet,daß der Schlitten von einem Zugorgan, z.B. Kette oder Zahnriemen, über ein mit dem Antriebsmotor verbundenes Rad, vorzugsweise als Zahnrad ausgebildet, angetrieben wird, welches am unteren oder oberen Ende der Führung angeordnet ist, und daß am anderen Ende der Führung eine Umlenkrolle angeordnet ist, über die ein zweites Zugorgan, z.B. ein Band oder ein Riemen, geführt ist und daß die beiden Zugorgane, welche einerseits mit dem Trägerschlitten verbunden sind, mit ihrem jeweils zweiten Ende durch einen in einer zweiten Führung geführten zweiten Schlitten verbunden sind, welcher etwa das gleiche Gewicht wie der erstgenannte Trägerschlitten samt Sprühorganen besitzt, und daß an je einer oberen und unteren weiteren Führung -an jedem Punkt derselben festklemmbar - Endanschläge vorgesehen sind, welche jeweils sowohl kräfte Druckfederelemente als auch Endschaltelemente tragen, die beide vorzugsweise von einem der beiden Schlitten angefahren werden und welche so eingestellt sind, daß stets zuerst das Federelement zusammengedrückt wird, bevor der Endschalter von dem ihm zugeordneten und am Schlitten befestigten Nocken betätigt und dadurch die Motorsteuerung beeinflußt wird.

   Anspruch 2: Linearbewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung bei Erreichen des Endschalters den weiteren Vortrieb abschaltet und erst bei dem durch das Federelement bewirkten Verlassen des Endschalters den entgegengerichteten Vortrieb einschaltet.

   Anspruch 3: Linearbewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung bei Erreichen des Endschalters ein Abbremsen des Motors bewirkt und den Vortrieb in entgegengesetzter Richtung bei dem durch das Federelement bewirkte Verlassen des Endschalters einschaltet.

   Anspruch 4: Linearbewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung den Vortrieb bei Erreichen des Endschalters ab und sofort oder z. B. durch Zeitglied verzögert in entgegengesetzter Richtung einschaltet.

   Anspruch 5: Linearbewegungsgerät nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß progressiv wirkende Federelemente verwendet werden.

   Anspruch 6: Linearbewegungsgerät nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer Härte oder in ihrer Progressivität einstellbare Federelemente verwendet werden.

   Anspruch 7: Linearbewegungsgerät nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Führungen vier querschnittgleiche U - Kaltwalzprofile paarweise so beieinander angeordnet werden, daß ein vorzugsweise kürzeres Paar über den größten Teil seiner Länge die Führung für den lrägerschlitten und am einen Ende gleichzeitig die Führung für die Spannvorrichtung der Zugorgane bildet; das zweite Paar in dem dem ersten Paar zugewandten Teil die Führung für den Gegengewichtschlitten und im abgewandten Teil die Führung für die beiden Endpunktklemmvorrichtungen bildet, und daß die Anordnung der 4 Führungsschienen so eng zueinander erfolgt, daß die Finger der Bedienungsperson von den beiden Schlitten nicht erfaßt werden können.