DE3905345A1 - Vorrichtung zum reibschluessigen antrieb eines gegenstands, insbesondere einer trommel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum reib­ schlüssigen Antrieb eines Gegenstands, insbesondere einer Trommel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Reibradantriebe zum geradlinigen Antrieb von Gegen­ ständen bzw. zum drehenden Antrieb einer Trommel haben bekanntermaßen den Nachteil, daß sich mit ihnen nur be­ grenzte Antriebskräfte übertragen lassen. Zur Erhöhung der Antriebskräfte sind mehrere Reibradantriebe oder mehrere gemeinsam angetriebene Antriebsräder erforder­ lich.

Weiterhin hat sich bei bekannten Reibradantrieben ge­ zeigt, daß bei der Bewegung der anzutreibenden Gegen­ stände entstehende Lageabweichungen dazu führen, daß eines oder mehrere zur Reibkraftübertragung dienende Antriebsräder entweder eine verringerte oder eine zu hohe Andrückkraft auf den anzutreibenden Gegenstand oder die Trommel ausüben, wodurch dann die zu übertragenden Antriebskräfte geringer werden oder unzulässig hohe Belastungen entstehen. Bei größeren Lageabweichungen des anzutreibenden Gegenstands kann es sogar dazu kommen, daß eines oder mehrere Antriebsräder außer Kontakt mit dem anzutreibenden Gegenstand oder die Trommel geraten oder es zu Beschädigungen kommt. In jedem Falle führen Lageabweichungen der anzutreibenden Gegenstände, die sich in der Praxis durch naturgemäß immer vorhandene Fertigungstoleranzen nicht vermeiden lassen, zu einem sich stets ändernden Reibkraftübertragungsvermögen der bekannten Reibradantriebe.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der gleichbleibend große Antriebskräfte aufbringbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Durch wenigstens ein zusätzliches Andrückrad und die besondere Kopplung des­ selben mit einem Antriebsrad (oder auch mehreren An­ triebsrädern) wird die Reaktionskraft zwischen dem anzu­ treibenden Gegenstand und das sich daran abstützende An­ drückrad übertragen auf das Antriebsrad, das dadurch eine größere Andrückkraft an den anzutreibenden Gegen­ stand ausübt zur Übertragung einer größeren Reibkraft auf den anzutreibenden Gegenstand. Durch die Reaktions­ kraftübertragung vom Andrückrad auf das Antriebsrad bleibt eine evtl. Lagerung des anzutreibenden Gegen­ stands im Gegensatz zu bisher bekannten Reibradantrieben frei von Reaktionskräften, die von den Rädern ausgehen.

Zweckmäßigerweise sind das Antriebsrad und das Andrück­ rad mit einander gegenüberliegenden Mantelflächen an ent­ gegengesetzten Seiten des anzutreibenden Gegenstandes, insbesondere eines daran angeordneten Treiborgans, ge­ lagert. Demnach bewegt sich der anzutreibende Gegenstand bzw. das diesem zugeordnete Treiborgan zwischen dem An­ drückrad und dem Antriebsrad hindurch, und zwar vorzugs­ weise quergerichtet zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Drehachsen der sich gegenüberliegenden Räder (Antriebsrad bzw. Andrückrad). Die von diesen Rädern auf den anzutreibenden Gegenstand bzw. das Treib­ organ übertragenen Andrückkräfte wirken dadurch aus­ schließlich mit für die Reibkrafterzeugung maßgeblichen Normalkraftkomponenten auf den anzutreibenden Gegenstand bzw. das daran angeordnete Treiborgan ein.

Bei einer bevorzugt ausgebildeten Vorrichtung ist das Andrückrad zum Antriebsrad hin- bzw. wegbewegbar an einem auch das Antriebsrad aufnehmenden Halteorgan ge­ lagert. Auf diese Weise drücken beide an den entgegen­ gesetzten Seiten des anzutreibenden Gegenstands bzw. des diesem zugeordneten Tragorgans liegenden Räder mit ent­ gegengesetzten Kräften scherenartig gegen den anzu­ treibenden Gegenstand, wodurch dieser (oder das diesem zugeordnete Tragorgan) zwischen den Rädern zur optimalen Reibkraftübertragung eingespannt wird. Gleichzeitig erfolgt hierbei eine Ausrichtung des anzutreibenden Gegenstands bzw. des diesen zugeordneten Treiborgans in eine einem gleichmäßigen Antriebsverhalten ermöglichende Position zu den Rädern.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist das Andrückrad an einem freien Ende eines zweiarmigen Hebels gelagert, der an seinem dem An­ drückrad gegenüberliegenden Ende federnd belastbar ist. Durch unterschiedlich lange Hebelarme, also eine außer­ mittige Lagerung des zweiarmigen Hebels am Halteorgan für das Antriebsrad und Zuordnung des kürzeren Arms des Hebels zum Andrückrad lassen sich im Vergleich zu der aufzubringenden Belastung des längeren Arms des Hebels relativ große Andrückkräfte auf das Andrückrad über­ tragen, wodurch das Antriebsrad mit entsprechend hohen Kräften an den Gegenstand oder das diesem zugeordnete Tragorgan gedrückt wird, wodurch relativ hohe Antriebs­ kräfte vom Antriebsrad auf den Gegenstand übertragbar sind.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung sieht die Ausbildung des Halteorgans als eine schwenkbare Schwinge mit einem Drehpunkt an dem Antriebsrad gegenüberliegen­ den Ende vor. Auf der Schwinge ist der kippbare zwei­ armige Hebel mit dem Andrückrad gelagert, so daß beide Räder mit der Schwinge um ihren endseitigen Drehpunkt verschwenkbar sind. Eine solche Vorrichtung eignet sich besonders zum Antrieb von ortsunveränderlich gelagerten Gegenständen, die aufgrund ihrer Ausbildung oder auf­ grund von Fertigungstoleranzen eine unterschiedliche Relativposition zu den Rädern einnehmen können. Bei­ spielsweise kann dies der Fall sein bei einer auf einer mittigen, feststehenden Achse gelagerten Trommel mit aufgrund natürlicher Fertigungstoleranzen konzen­ trischen, ringförmigen Treiborgan. Die Räder bewegen sich dann an der Schwinge selbsttätig in eine optimale Andrückkräfte auf die Trommel ausübende Position zum daran angeordneten Treiborgan. Hierdurch werden in einfacher und wirkungsvoller Weise Überbelastungen an der Vorrichtung oder der Trommel vermieden. Vor allem aber üben die Räder keine Reaktionskräfte auf die (mittige) Lagerung der Achse mehr aus. Schließlich hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die in vorstehend beschriebener Weise ausgebildete Vorrichtung im Ver­ gleich zu herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art außerge­ wöhnlich geräuscharm arbeitet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung in einem der Fig. 2 entsprechenden Maßstab.

Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung dient zum An­ trieb einer zylindrischen Trommel 10, die drehbar an einer mittigen Drehachse 11 gelagert ist (Fig. 1). Die Drehachse 11 ist an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten mittels ortsfester Lagerböcke 12, die von teilweise dar­ gestellten Traversen 13 (Fig. 1) getragen sind, ge­ lagert. Auch kann die Vorrichtung zum Antrieb einer fliegend gelagerten Trommel 10, also ohne fest ge­ lagerter Drehachse 11, dienen.

Einer Stirnseite 14 der Trommel 10 ist im Bereich ihres Außenumfangs ein Treiborgan zugeordnet. Das Treiborgan ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel als gegenüber der Stirnseite 14 vorstehender Treibring 15 ausgebildet, der in seinem Durchmesser hier etwas größer als der zylin­ drische Mantel 16 der Trommel 10 ist (Fig. 3). Auf den Treibring 15 übt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zum umlaufenden Antrieb der Trommel 10 dienende Antriebs­ kraft aus.

Die hier gezeigte Vorrichtung weist ein einziges An­ triebsrad 17 und ein einziges etwa gleich ausgebildetes Andrückrad 18 auf. Beide Räder, also das Antriebsrad 17 und Andrückrad 18, sind mit parallelen Drehachsen 19 bzw. 20 einander gegenüberliegend angeordnet, derart, daß zwischen einander zugerichteten Abschnitten ihrer Radlaufflächen 21 bzw. 22 der Treibring 15 hindurch­ läuft. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Andrück­ rad 18 dem Treibring 15 von außen her zugeordnet, so daß die Radlauffläche 22 des Andrückrades 18 sich auf einer Außenfläche 23 des Treibrings 15 abwälzt. Demgegenüber ist das Antriebsrad 17 der Innenseite des Treibrings 15 zugeordnet, so daß die Radlauffläche 22 des Antriebs­ rades 17 den Treibring 15 von seiner Innenlauffläche 24 her antreibt. Die Mittelpunkte der Drehachsen 19 bzw. 20 des Antriebsrades 17 und des Andrückrades 18 liegen auf einer (gedachten) Verbindungslinie 25, die senkrecht zur Tangente des sich momentan zwischen dem Antriebsrad 17 und dem Andrückrad 18 befindenden Abschnitts des Treib­ ringes 15 verläuft (Fig. 1 bzw. 2).

Zur Erhöhung der auf den Treibring 15 übertragbaren An­ triebskraft ist mindestens die Radlauffläche 21 des An­ triebsrades 17 mit einem einen hohen Reibbeiwert auf­ weisenden Belag, vorzugsweise aus Gummi, versehen. Zweck­ mäßigerweise ist auch die Radlauffläche 22 des Andrück­ rades 18 mit einem Belag aus Gummi oder dergleichen ver­ sehen, um einen ruhigeren Lauf der Vorrichtung zu ge­ währleisten. Alternativ kann die Radlauffläche 21 des An­ triebsrades 17, aber auch die Radlauffläche 22 des An­ drückrades 18 durch einen luftgefüllten Reifen gebildet sein.

Die Räder (Antriebsrad 17; Andrückrad 18) sind gelagert an einer um einem festen Drehpunkt 26 hin- und herkipp­ baren Schwinge 27. Die Schwinge 27 verfügt über einen das Antriebsrad 17 aufnehmenden Schwenkarm 28 und einem daran (mitschwenkbar) gelagerten zweiarmigen Hebel 29, der wiederum relativ zum Schwenkarm 28 um eine Kippachse 30 schwenkbar ist und zur Lagerung des Andrückrades 18 dient (Fig. 1 und 2) .

Der längliche Schwenkarm 38 ist in annähernd aufrechter Lage an seinem unteren Ende 31 mit einem Drehlager 32 versehen, das zur Bildung des Drehpunktes 26 in einem Lagerbock 33 gehalten ist. Dieser Lagerbock 33 ist orts­ fest im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Traverse 34 eines Sockelgestells 35 verbunden, an dem auch die Traversen 13 zur Lagerung der Trommel 10 be­ festigt sind. Die Lagerachse 36 des Drehlagers 26 ver­ läuft parallel zu den Drehachsen 19 bzw. 20 der Räder (Antriebsrad 17; Andrückrad 18). An der von der Lager­ achse 36 weggerichteten Seite des Schwenkarms 28 ist das Antriebsrad 17 gelagert. Dieses ist somit durch den Schwenkarm 28 der Schwinge 27 auf die Innenlauffläche 24 des Treibrings 15 zu- aber auch wegbewegbar.

In besonderer Weise ist die Lagerung des Antriebsrades 17 an dem von der Lagerachse 36 weggerichteten Ende des Schwenkarms 28 ausgebildet, in dem nämlich das Antriebs­ rad 17 auf einer Abtriebswelle 37 eines an einer stirn­ seitigen Sockelplatte 38 des Schwenkarms 28 befestigten Getriebes 39 aufgesetzt ist. Diesem Getriebe 39 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein durch einen Elektro­ motor 40 angetriebenes weiteres Getriebe, nämlich ein Verstellgetriebe 41, zugeordnet (Fig. 3). Alternativ kann das Antriebsrad 17 selbstverständlich auch durch einen Lagerbock oder auch mehrere Lagerböcke an der dem Drehlager 32 weggerichteten Seite des Schwenkarms 28 ge­ lagert sein. Hinter dem Lagerbock befindet sich dann der Antrieb, bei dem es sich dann um ein Verstellgetriebe­ motor handeln kann.

Der um die Kippachse 30 beweglich am Schwenkarm 28 ge­ lagerte Hebel 29 verfügt hier über zwei ungleich lange Arme 42, 43, die unter einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen, so daß der Hebel 29 die Gestalt eines Winkel­ hebels aufweist. Der kurze Arm 42 verläuft geneigt zu einer durch die Drehachse 19 des Antriebsrades 17 und die Lagerachse 36 des Schwenkarms 28 hindurchgehenden Längsmittelachse 44. Am freien Ende 45 des kurzen Arms 42 ist das Andrückrad 18 gelagert. Gebildet ist der Hebel 29 aus zwei mit Abstand voneinander parallel zueinander verlaufenden Laschen 46, die etwa gleich ausgebildet sind. Der Abstand der Laschen 46 ist derart gewählt, daß diese auf gegenüberliegenden Seiten des Andrückrads 18 liegen.

Zwischen dem kurzen Arm 42 und dem langen Arm 43 verfügt der Hebel 29 über ein Lager 47 für die Kippachse 30. Ge­ halten ist der Hebel 29 am Lager 47 durch einen fest mit dem Schwenkarm 28 verbundenen Tragarm 48, dessen dem Hebel 29 zugeordnetes freies Ende 49 die (ortsunveränder­ lich am Schwenkarm 28 befestigte) Kippachse 30 aufnimmt. Gebildet ist auch der Tragarm 48 durch zwei parallele Laschen 50, deren Abstand derart gewählt ist, daß sie zwischen den Laschen 46 des Hebels 29 liegen.

Zwischen einem freien Ende 51 des langen Arms 43 am Hebel 29 und einem hier angewinkelten freien Ende 52 des Tragarms 48 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Druckfeder 53 angeordnet, und zwar etwa quer zum an­ nähernd parallel zur Längsmittelachse 44 des Schwenkarms 28 verlaufenden langen Arm 43 des Hebels 29. Durch die sich fest am freien Ende 52 des Tragarms 48 abstützende Druckfeder 53 ist der gegenüber dem Schwenkarm 28 um die Kippachse 30 kippbare Hebel 29 an seinem freien Ende 51 derart druckbeaufschlagbar, daß das Andrückrad 18 gegen die Außenlauffläche 23 des Treibrings 15 gedrückt wird. Die dabei entstehende Reaktionskraft wird über die Kipp­ achse 30 auf den mit dem Antriebsrad 17 versehenen Schwenkarm 28 übertragen zur Erhöhung der Andrückkraft des Antriebsrades 17 an der Innenlauffläche 24 des Treibrings 15. Demzufolge wird durch die Druckfeder 53 der Hebel 29 scherenartig gegenüber dem Schwenkarm 28 verschwenkt zum Zusammenbewegen des Antriebsrades 17 und des Andrückrades 18, wodurch zwischen diesen Rädern (An­ triebsrad 17; Andrückrad 18) der Treibring 15 einge­ spannt wird zur Übertragung relativ großer Antriebs­ kräfte vom Antriebsrad 17 auf den Treibring 15, und zwar ohne eine Einleitung von Reaktionskräften der Räder in die Lagerung der Trommel 10. Bei Positionsabweichungen des Treibrings 15 gegenüber dem Antriebsrad und dem Andrückrad 18 während des Umlaufs der Trommel 10 bleiben die Andrückkräfte nahezu unverändert, da sich die ge­ samte Vorrichtung durch ein Verschwenken der Schwinge 28 aufgrund ihrer Verkippbarkeit um die Lagerachse 36 diesen Positionsänderungen zwangsläufig anpaßt. Be­ schädigungen der Trommel 10, insbesondere des Lagers 12 und des Treibrings 15, sind somit auch bei größeren Exzentrizitäten zu dem Treibring 15 und der Drehachse 11 der Trommel 10 ausgeschlossen.

Gegen Ausknickungen gehalten ist die Druckfeder 53 zwischen den freien Enden 51 und 52 des Hebels 29 bzw. dem Tragarm 48 mittels einer durch die Druckfeder 53 ver­ laufenden Haltestange 54, die am freien Ende 51 des Hebels 29 fest und am gegenüberliegenden freien Ende 52 des Tragarms 48 axial verschiebbar ist. Anstatt der Druckfeder 53 können auch gleichwirkende, federnde Druck­ organe, beispielsweise Tellerfedern, Verwendung finden.

Alternativ kann die Vorrichtung mit etwa horizontal ver­ laufender Schwinge 27 der Trommel 10 zugeordnet sein. Das insbesondere durch den Antrieb verursachende Eigengewicht der Schwinge 27 erzeugt dadurch eine zusätz­ liche Andrückkraft des Antriebsrades 17 gegen die Innen­ lauffläche 24 des Treibrings 15.

In analoger Weise kann die Vorrichtung zum Antrieb anderer Gegenstände ausgebildet sein, wobei auch ein geradliniger Antrieb möglich ist.

Bezugszeichenliste

10 Trommel
11 Drehachse
12 Lagerbock
13 Traverse
14 Stirnseite
15 Treibring
16 Mantel
17 Antriebsrad
18 Andrückrad
19 Drehachse
20 Drehachse
21 Radlauffläche
22 Radlauffläche
23 Außenlauffläche
24 Innenlauffläche
25 Verbindungslinie
26 Drehpunkt
27 Schwinge
28 Schwenkarm
29 Hebel
30 Kippachse
31 unteres Ende
32 Drehlager
33 Lagerbock
34 Traverse
35 Sockelgestell
36 Lagerachse
37 Abtriebswelle
38 Sockelplatte
39 Getriebe
40 Elektromotor
41 Verstellgetriebe
42 kurzer Arm
43 langer Arm
44 Längsmittelachse
45 freies Ende
46 Lasche
47 Lager
48 Tragarm
49 freies Ende
50 Laschen
51 freies Ende
52 freies Ende
53 Druckfeder
54 Haltestangen

Claims (13)

1. Vorrichtung zum reibschlüssigen Antrieb eines Gegenstands, insbesondere einer Trommel, mit mindestens einem in Kontakt zu dem anzutreibenden Gegenstand stehen­ den, angetriebenen Rad (Antriebsrad), gekenn­ zeichnet durch wenigstens ein dem An­ triebsrad (17) zugeordnetes Andrückrad (18), das derart mit dem Antriebsrad (17) gekoppelt ist, daß das Andrück­ rad (18) auf das Antriebsrad (17) eine gegen den anzu­ treibenden Gegenstand gerichtete Reaktionskraft ausübt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Antriebsrad (17) und Andrückrad (18) mit einander gegenüberliegenden Radlaufflächen (21, 22) an entgegengesetzten Seiten des anzutreibenden Gegenstands, insbesondere eines dem anzutreibenden Gegenstands zuge­ ordneten Treiborgans (Treibring 15), angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß parallel zueinander verlaufende Dreh­ achsen (19, 20) der Räder (Antriebsrad 17; Andrückrad 18) auf einer gemeinsamen, quer zum anzutreibenden Gegen­ stand bzw. der Tangente des zwischen den Rädern befind­ lichen Bereichs eines gebogenen Treiborgans (Treibrings 15) liegenden (gedachten) Verbindungslinie (25) sich befinden.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrück­ rad (18) zum Antriebsrad (17) hin bewegbar an einem Halteorgan (Schwinge 27) für das Antriebsrad (17) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Andrückrad (18) an einem freien Ende (45) eines um eine ortsunveränderlich am Halteorgan (Schwinge 27) angeordnete Kippachse (30) schwenkbaren Hebel (29) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrolle (18) vorzugsweise federnd belastbar ist zur Erzeugung der das Antriebsrad (17) an das Treib­ organ (Treibring 15) drückenden Reaktionskraft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Andrückrad (18) durch wenigstens eine an dem dem Andrückrad (18) gegenüberliegenden freien Ende (51) des zweiarmigen Hebels (29) angeordnete Feder, ins­ besondere eine Druckfeder (53), in einem gegen das Treib­ organ (Treibring 15) gerichteten Sinne belastbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feder (Druckfeder 53) bzw. mehrere Federn mit einem dem Hebel (29) weggerichteten Ende an einem un­ verschwenkbar am Halteorgan (Schwinge 27) befestigten Gegenlager, insbesondere einem Tragarm (41), befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (42, 43) des Hebels (29) unterschiedlich lang sind, wobei das Andrückrad (18) dem kurzen Arm (42) des Hebels (29) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte­ organ für die Räder (Antriebsrad 17; Andrückrad 18) als um einen endseitigen, ortsfesten Drehpunkt (26) schwenk­ bare Schwinge (27) ausgebildet ist, dessen Lagerachse (36) parallel zu den Drehachsen (19, 20) der Räder (An­ triebsrad 17; Andrückrad 18) verläuft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweiarmige Hebel (29) zusammen mit der Schwinge (27) um dessen Drehpunkt (26) verschwenkbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schwinge (27) ein Antrieb (Ge­ triebe 39, Verstellgetriebe 41, Elektromotor 40) für das Antriebsrad (17) zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Antriebsrad (17) auf einer Abtriebswelle (37) des Antriebs, insbesondere eines Getriebes (39), gelagert ist.