DE3629620A1 - Vorrichtung zum transportieren von foerdergut auf foerderrollen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren von Fördergut auf Förderrollen, die unverdrehbar auf seit­ lich in einem Tragholm hintereinander gelagerten Rollenwel­ len angeordnet sind, wobei mehrere Rollenwellen durch eine entlang eines Tragholms verlaufende Längswelle angetrieben sind und wobei jede Rollenwelle mit einem Kegelrad versehen ist, das mit einem rechtwinklig dazu auf der Längswelle ange­ ordneten Antriebskegelrad zusammenarbeitet, wobei das An­ triebskegelrad frei drehbar auf der Längswelle angeordnet ist und zur Drehmomentübertragung auf einer Seite jedes An­ triebskegelrades ein Anlaufring angeordnet ist, der durch die Kraft wenigstens einer Feder, die sich an einem in Ab­ stand von dem Antriebskegelrad auf der Längswelle angeord­ neten Stellring abstützt, gegen die Stirnseite des Antriebs­ kegelrades mit Reibschluß gepreßt ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist z.B. in dem DE-GM 83 22 888 beschrieben. Dabei erfolgt der Antrieb bzw. die Drehmoment­ übertragung zwischen dem Antriebskegelrad und dem Kegelrad auf der Rollenwelle durch Reibschluß. Ein Transport des För­ dergutes findet somit nur bei einer freien Bahn statt. Tritt ein Stau auf, bzw. stößt das Fördergut auf ein Hindernis, so bleiben die entsprechenden Förderrollen aufgrund der festen Verbindung der Förderrollen mit den Rollenwellen auf der ent­ sprechenden Anzahl der Rollenwellen stehen. Da auch die Ke­ gelräder auf den Wellen fest mit diesen verbunden sind, blei­ ben diese ebenfalls stehen. Damit nun keine Relativbewegung zwischen den Kegelrädern und den Antriebskegelrädern auf­ tritt und damit die Gefahr eines Einlaufens bzw. einer un­ gleichen Abnutzung der Kegelräder der Rollenwellen auftritt, ist in dem DE-GM 83 22 888 vorgesehen, daß die Relativbewe­ gungen jeweils zwischen den Antriebskegelrädern und an diese gepreßte Anlaufringe stattfindet. Die Antriebskegelräder sind somit lose auf der Längswelle angeordnet bzw. dort nur durch Reibschluß mit dieser verbunden. Dies bedeutet, daß bei einem auftretenden Stau auch die entsprechenden Antriebs­ kegelräder stehen bleiben.

Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt die Drehmomentüber­ tragung und die Einstellung der maximalen Größe des zu über­ tragenden Drehmomentes durch Federn, die jeweils zwischen dem Anlaufring und einem Stellring gespannt sind. Der Stell­ ring wiederum ist in radialer Richtung fest, jedoch axial verschiebbar auf der Längswelle angeordnet. Mit der vorbe­ kannten Vorrichtung wird das erforderliche Drehmoment rela­ tiv sicher übertragen, wobei eine entsprechende Einstellung bzw. Anpassung auf einfache Weise möglich ist.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Kegelräder aus hochwer­ tigem Kunststoff mit einem guten Reibungsfaktor hergestellt sein müssen. Neben mechanischen Problemen ergeben sich je­ doch auch insbesondere bei einer Übertragung von hohen Dreh­ momenten Wärmeprobleme.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart zu verbes­ sern, daß bei Beibehaltung der Vorteile durch diese Ubertra­ gungsart die Drehmomentübertragung noch besser und sicherer wird, wobei dies auf einfache Weise ermöglicht werden soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Kegelräder jeweils mit Kegelreibflächen und mit Ver­ zahnungsabschnitten versehen sind, wobei die Kegelreibflä­ chen in ihren Durchmessern so angepaßt sind, daß sie ein Flankenspiel zwischen den Verzahnungsabschnitten ermög­ lichen.

Die Kegelräder stellen erfindungsgemäß nunmehr eine Kombina­ tion zwischen Kegelreibrädern und Kegelzahnrädern dar. Da je­ doch die zusammenarbeitenden Kegelräder durch die Federn an­ einandergepreßt sind, wäre das zur Vermeidung von übermäßi­ gem Verschleiß in üblicherweise vorhandene Zahnflankenspiel ausgeschaltet. In erfindungsgemäßer Weise sind jedoch die auf dem Kegelmantel angeordneten Kegelreibflächen in ihren Durchmessern so angepaßt, daß das Flankenspiel zwischen den Verzahnungsabschnitten ermöglicht wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, die zusammenarbeitenden Kegelräder, d.h. ein Kegelrad, das auf einer Rollenwelle angeordnet ist und ein Antriebskegelrad, das auf der Längswelle angeordnet ist, lie­ gen an ihren Kegelreibflächen aneinander an, wobei die Ver­ zahnungsabschnitte etwas zurückversetzt sind, so daß ein Flankenspiel zwischen den Zähnen vorhanden ist.

Erfindungsgemäß erfolgt die Übertragung des Drehmomentes nun­ mehr teilweise durch Reibschluß über die Kegelreibflächen und teilweise durch Formschluß über die Verzahnungsab­ schnitte. Dies bedeutet, daß die Übertragung des Drehmomen­ tes noch präziser möglich ist. Gleichzeitig können ein­ fachere Werkstoffe verwendet werden und es treten keine Ver­ schleiß- und Wärmeprobleme mehr auf.

Eine sehr vorteilhafte erfindungsgemäße Weiterbildung, die auch unabhängig von der Ausbildung der Kegelräder zu einer Herstellungsvereinfachung und damit Verbilligung führt, be­ steht darin, daß der Anlaufring oder der Stellring mit Nasen oder Vorsprüngen versehen ist, die auf einer Stirnseite in Richtung des anderen Teiles vorragen, und daß das andere Teil mit Aussparungen oder Nuten in der zu dem anderen Teil ragenden Stirnseite versehen ist, in die die Nasen oder Vor­ sprünge ragen.

Bei der Vorrichtung nach dem DE-GM 83 22 888 sind mehrere über den Umfang verteilt in Bohrungen des Anlaufringes und des Stellringes gesteckte Stifte angeordnet, über die Federn geschoben sind. Diese Übertragungsart ist relativ aufwendig, denn es sind hierzu mehrere Teile notwendig. Außerdem müssen Anlauf- und Stellring bearbeitet werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung mit Nasen oder Vor­ sprüngen und damit zusammenarbeitende Aussparungen oder Nu­ ten in dem jeweils anderen Teil können die Stifte entfallen. Anlaufring und Klemmring können auf diese Weise z.B. in ei­ nem Arbeitsgang aus einem Kunststoff hergestellt werden.

In welchem der beiden Ringe Nasen oder Vorsprünge und in wel­ chem Aussparungen oder Nuten vorgesehen sind, ist beliebig.

In einfacher Weise kann man den Anlaufring mit Nasen verse­ hen, die in Nuten des Stellringes ragen, welche durch Durch­ messerreduzierungen in der Umfangswand des Stellringes gebil­ det sind. Auf diese Weise ist auch die Drehmomentübertragung am größten, da die Hebelarme entsprechend groß sind.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Anlaufring topfartig mit radialen Versteifungsstegen ausge­ bildet ist, wobei in der zwischen den durch zwei benachbart liegende Versteifungsstege gebildeten Kammer eine Feder abge­ stützt ist.

Durch diese Ausgestaltung wird der Anlaufring auch bei gerin­ gen Wandstärken sehr stabil, wobei gleichzeitig die Verstei­ fungsstege bzw. durch die dazwischen gebildeten Kammern in vorteilhafter Weise die Federn darin abgestützt sind, womit diese entsprechend geführt sind.

Zur Erhöhung der Führung der Federn kann vorgesehen sein, daß die Kammern jeweils mit einer stiftartigen Erhöhung ver­ sehen sind, über die jeweils die Federn geschoben sind.

Von Vorteil ist es, wenn zwischen dem Antriebskegelrad und dem Anlaufring eine Stahlscheibe oder Stahlbüchse angeordnet ist. Die Stahlscheibe oder Stahlbüchse wird dabei im allge­ meinen fest mit dem Anlaufring verbunden sein. Sie dient zur besseren Übertragung des Drehmomentes. Hierzu kann in einer Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Stahlbüchse einen Um­ fangsrand aufweist, der wenigstens einen Teil des Anlaufrin­ ges umfaßt. Durch diese Ausgestaltung kann die bei der Frik­ tion entstehende Wärme besser an die Umgebung abgegeben wer­ den, was vorzugsweise über den Umfangsrand erfolgt.

Zur Aufnahme von Schmiermittel und zur Kühlung kann weiter­ hin vorgesehen sein, daß in der dem Anlaufring zugewandten Stirnseite des Antriebskegelrades Schmiernuten angeordnet sind.

Der Stellring kann auf beliebige Weise auf der Längswelle be­ festigt sein. Dies kann z.B. durch eine einfache Klemmung er­ folgen. Damit jedoch ein hoher Reibwert zwischen der inneren Umfangswand und der Längswelle vorhanden ist, bzw. für eine sichere Mitnahme des Stellringes kann vorgesehen sein, daß der Stellring an seiner inneren Umfangswand mit einer Ring­ nut versehen ist, in die ein Reibungsglied eingelegt ist.

Durch diese Ausgestaltung können z.B. Keilnuten vermieden werden. Ebenso kann der Stellring damit aus einem einfachen Werkstoff hergestellt sein, denn die Übertragung des Drehmo­ mentes erfolgt über das Reibungsglied.

Als Reibungsglied kann z.B. ein Ring mit einem hohen Rei­ bungskoeffizienten verwendet werden, der einen wenigstens an­ nähernd rechteckigen Querschnitt aufweist. Liegt der Ring in einer entsprechend angepaßten, d.h. rechteckigen Nut, so wird auf diese Weise ein Verdrehen des Ringes vermieden.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Seite der Vorrichtung mit der erfindungsgemäßen Reibkraftübertragungs­ einrichtung (teilweise im Schnitt);

Fig. 2 eine Stirnansicht des Stellringes;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Stellringes (teilweise im Schnitt);

Fig. 4 eine Stirnansicht des Anlaufringes;,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.

Die Vorrichtung zum Transportieren von Fördergut weist zwei seitliche Tragholme 1 auf (in der Zeichnung ist nur einer prinzipmäßig gestrichelt dargestellt), zwischen denen Rollen­ wellen 2 mit jeweils mehreren nebeneinander angeordneten För­ derrollen 3 angeordnet sind. Die Rollenwellen 2 sind jeweils über Lager 4 in den Tragholmen gelagert. Eine Vorrichtung dieser Art ist grundsätzlich auch in der DE-PS 31 48 176 beschrieben.

Die Antriebseinrichtungen für die Rollenwellen 2, welche je­ weils einzeln angetrieben werden, befinden sich jedoch nur auf einer Seite - wie dargestellt - an einem Tragholm 1, wäh­ rend auf der anderen Seite der Tragholm nur zur Lagerung der Rollenwellen dient.

Die Drehmomentübertragungseinrichtung für die Rollenwellen 2 weist eine Längswelle 5 auf, auf der entsprechend der Anzahl der hintereinander angeordneten Rollenwellen 2 Antriebsräder 6 in Form von Kegelantriebsrädern drehbar angeordnet sind. Die Kegelantriebsräder 6 arbeiten mit Kegelrädern 7 zusam­ men, die fest auf den Rollenwellen 2 angeordnet sind.

Jedes Antriebskegelrad 6 ist im äußeren Bereich mit einer Kegelreibfläche 6 A und im inneren Bereich mit einem Ver­ zahnungsabschnitt 6 B versehen. Ebenso ist jedes Kegelrad 7 im äußeren Bereich der Kegelfläche mit einer Kegelreibfläche 7 A und im inneren Bereich mit einem Verzahnungsabschnitt 7 B versehen. Auf diese Weise wird quasi ein Zwitter in Form eines Kegelreibrades und eines Kegelzahnrades gebildet. Die Durchmesserverhältnisse bzw. die Kegelwinkel sind dabei so gewählt, daß die Kegelreibflächen 6 A und 7 A aneinander anlie­ gen, während die Verzahnungsabschnitte 6 B und 7 B ein Flanken­ spiel besitzen, d.h., daß die zusammenarbeitenden Zähne Spiel aufweisen. Aus der Fig. 1 ist dies auch aus den einge­ zeichneten Winkelverhältnissen der Kegelwinkel ersichtlich. Von dem Kegelwinkel 8 für die zusammenarbeitenden Kegelreib­ flächen 6 A und 7 A weichen die Kegelwinkel 9 und 10 für die Kegelzahnradabschnitte in Richtung kleinerer Winkel ab.

Das Antriebskegelzahnrad 6 weist eine hintere Stirnfläche 11 auf, in die ein oder mehrere Schmiernuten 12 eingebracht sind. An die Stirnseite 11 ist ein Anlaufring 13 angepreßt. Über den Anlaufring 13 ist jedoch in Zwischenlage eine Stahl­ büchse 14 geschoben, deren Umfangswand 15 den Anlaufring teilweise umfaßt. Statt einer Stahlbüchse 14 kann ggf. auch eine einfache Stahlscheibe ausreichend sein, die ebenfalls fest mit dem Anlaufring 13 verbunden ist.

Die Ausbildung des Anlaufringes 13 ist in der vergrößerten Darstellung in den Fig. 4 und 5 deutlicher ersichtlich. Wie dargestellt ist der Anlaufring topfartig aufgebaut, wobei aus einer Stirnwand radial verlaufende Versteifungsstege 16 herausragen. Die Versteifungsstege 16 sind sternförmig ange­ ordnet und bilden zwischen sich Kammern 17. Aus den Kammern 17 ragen ebenfalls in Richtung auf einen später noch näher beschriebenen Stellring 18 stiftartige Erhöhungen 19. Der An­ laufring 13 kann in der dargestellten Form in einfacher Wei­ se aus einem Kunststoffspritzgußteil in einem einzigen Ar­ beitsgang hergestellt werden. Im inneren Bereich weist der Anlaufring 13 eine Nabe 20 auf, mit der er auf einen Bund des Kegelrades 6 geschoben ist.

Auf Abstand zu dem Anlaufring 13 ist der Stellring 18 ange­ ordnet, welcher ebenfalls aus einem Kunststoffspritzteil be­ stehen kann. In den Fig. 2 und 3 ist der Stellring vergrö­ ßert dargestellt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, weist er einen Schlitz 21 auf, der in bekannter Weise durch eine nicht dargestellte Schraube als Klemmschlitz dient, um den Stellring 18 durch eine entsprechende Durchmesserreduzierung aufgrund eines Anziehens der Schraube auf der Längswelle 5 festzuklemmen.

Auf der dem Anlaufring 13 zugewandten Stirnseite ist der Stellring mit Ansenkungen 22 versehen. Über die stiftartigen Erhöhungen 19 des Anlaufringes 13 sind Federn 27 geschoben, welche sich mit ihren anderen Enden in den Ansenkungen 22 des Stellringes 18 abstützen. Die Drehmomentübertragung von der Längswelle 5 über den Stellring 18 erfolgt nun über zwei Nasen 23 und 24, die durch entsprechende Verlängerungen in der Umfangswand des Anlaufringes 13 gebildet werden. Die Na­ sen 23 und 24, welche leicht bogenförmig ausgebildet sind, ragen in Aussparungen bzw. Umfangsnuten 25 und 26 in den Stellring 18. Die Umfangsnuten 25 und 26 werden in einfacher Weise durch eine entsprechende Durchmesserreduzierung des Stellringes in den gewünschten Bereichen erreicht (s. Fig. 2).

Wie ersichtlich wird auf diese Weise eine sichere Drehmoment­ übertragung gewährleistet, wobei deren Höhe durch die Kraft der Federn 27 bestimmt wird.

Findet ein Stau des Fördergutes statt, d.h. bleiben die För­ derrollen 3, welche fest auf den Rollenwellen 2 angeordnet sind stehen, so bleibt auch das dazugehörige Kegelrad 6 ste­ hen. Die Relativbewegung findet zwischen der Stirnwand 11 des Kegelrades 6 und der Stahlbüchse 12 statt, denn diese ist fest auf dem Anlaufring 13 angeordnet, welcher wiederum über die Nasen 23 und 24 mit dem Stellring 18 und damit mit der Längswelle 5 als Antriebswelle verbunden ist.

Für eine hohe Drehmomentübertragung kann der Stellring 18 an seiner inneren Umfangswand mit einer Ringnut versehen sein, in der ein Ring 28 liegt. Der Ring weist einen hohen Rei­ bungskoeffizienten auf und einen rechteckigen Querschnitt, wodurch er sich nicht in der Nut verdrehen kann.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Transportieren von Fördergut auf Förder­ rollen, die unverdrehbar auf seitlich in einem Tragholm hin­ tereinander gelagerten Rollenwellen angeordnet sind, wobei mehrere Rollenwellen durch eine entlang eines Tragholms ver­ laufenden Längswelle angetrieben sind und wobei jede Rollen­ welle mit einem Kegelrad versehen ist, das mit einem recht­ winklig dazu auf der Längswelle angeordneten Antriebskegel­ rad zusammenarbeitet, wobei das Antriebskegelrad frei dreh­ bar.auf der Längswelle angeordnet ist und zur Drehmomentüber­ tragung auf einer Seite jedes Antriebskegelrades ein Anlauf­ ring angeordnet ist, der durch die Kraft wenigstens einer Feder, die sich an einem in Abstand von dem Antriebskegelrad auf der Längswelle angeordneten verschiebbaren Stellring abstützt, gegen die Stirnseite des Antriebskegelrades mit Reibschluß gepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kegelräder (6, 7) jeweils mit Kegelreibflächen (6 A, 7 A) und mit Verzahnungsabschnitten (6 B, 7 B) versehen sind, wobei die Kegelreibflächen in ihren Durchmessern so angepaßt sind, daß sie ein Flankenspiel zwischen den Verzah­ nungsabschnitten ermöglichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaufring (13) oder der Stellring (18) mit Nasen oder Vorsprüngen (23, 24) versehen ist, die auf seiner Stirnseite in Richtung des anderen Teiles vorragen, und daß das andere Teil mit Aussparungen oder Nuten (25, 26) in der zu dem ande­ ren Teil ragenden Stirnseite versehen ist, in die die Nasen oder Vorsprünge (23, 24) ragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaufring (13) mit Nasen (23, 24) versehen ist, die in Nuten (25, 26) des Stellringes (18) ragen, welche durch Durchmesserreduzierungen in der Umfangswand des Stellringes (18) gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaufring (13) topfartig mit radialen Versteifungsste­ gen ausgebildet ist, wobei in der zwischen den durch zwei be­ nachbart liegende Versteifungsstege gebildeten Kammer (17) eine Feder (27) abgestützt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (17) mit einer stiftartigen Erhöhung (19) verse­ hen ist, über die die Feder (27) geschoben ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebskegelrad (6) und dem Anlaufring (13) eine Stahlscheibe oder Stahlbüchse (14) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbüchse (14) einen Umfangsrand (15) aufweist, der wenigstens einen Teil des Anlaufringes (13) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Anlaufring (13) zugewandten Stirnseite (11) des Antriebskegelrades (6) Schmiernuten (12) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (18) an seiner inneren Umfangswand mit einer Ringnut versehen ist, in die ein Reibungsglied (28) einge­ legt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungsglied (28) ein Ring mit hohem Reibungskoeffizien­ ten ist, der einen wenigstens annähernd rechteckigen Quer­ schnitt aufweist.