DE3911213C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenantriebseinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Rollenantriebseinheiten werden beispielsweise zum Antrieb von Frachtbehältern verwendet, die auf Rollenförder­ bahnen aufgesetzt sind. Solche Frachtbehälter können Fracht­ container oder Frachtpaletten sein, wobei ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der hier gezeigten Rollenantriebseinheit Frachtladesysteme im Luftfrachtverkehr sind, bei denen die Container in den Laderaum eines Flugzeuges hineingefahren und dort verstaut werden. Die Rollenantriebseinheit ist dem­ zufolge im Flugzeug selbst installiert.

Beim Einschalten derartiger Rollenantriebseinheiten werden die dazugehörigen Rollen gleichzeitig mit dem Beginn ihrer Drehbewegung auch hochgehoben und zwar derart, daß sie sich an den Boden eines über ihnen befindlichen Frachtcontainers pressen. Durch diesen Reibschluß kann das Drehmoment der Antriebsrollen auf den Boden des Frachtcontainers übertra­ gen werden und befördert diesen somit weiter.

Eine derartige Rollenantriebseinheit ist z.B. aus der EP-O 1 49 658 B1 bekannt. Bei dieser Rollenantriebseinheit wird beim Einschalten des Antriebsmotors eine mit diesem gekoppelte Antriebsrolle mit Beginn ihrer Drehbewegung auch hochgehoben und zwar derart, daß sie an den Boden eines über ihr befindlichen Frachtcontainers gepreßt wird. Sobald der Frachtcontainer vorbeigelaufen ist, kann die Rolle weiter hochgehoben werden und gelangt somit ein wenig in die Bahn des nächsten ankommenden Frachtcontainers. Sobald dieser die Rolle erreicht, drückt er sie entgegen der die Rolle hochhebenden Kraft nach unten und wird dann über die An­ triebskraft der Rolle weitergeschoben. Jedesmal also, wenn ein Frachtbehälter mit der Antriebsrolle der Rollenantriebs­ einheit in Eingriff kommt, erfährt diese eine schlagartige Beschleunigung, wobei die Richtung des Beschleunigungsim­ pulses je nach der Relativgeschwindigkeit zwischen dem auf­ treffenden Frachtbehälter und der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle mehr oder weniger tangential zur Rolle verläuft.

Da die Rolle über einen Getriebezug mit dem Antriebsmotor verbunden ist, wird sowohl auf den Getriebezug als auch auf den Motor ein entsprechender Beschleunigungsstoß übertragen, so daß der Getriebezug, die Lager, Zahnräder usw. stark be­ ansprucht werden. Wenn man die Kraft verringert, mit welcher die Antriebsrolle an den Frachtcontainer gepreßt wird, oder wenn man die Rolle im Leerlauf weniger weit in die Bahn des nächsten ankommenden Frachtcontainers emporhebt, so wird zwar der Beschleunigungsstoß etwas verringert, jedoch ist dann kein hinreichend großer Reibschluß mehr zwischen An­ triebsrolle und Frachtcontainer gewährleistet, insbesondere wenn dessen Boden wellig ist. Die Antriebsrolle rutscht dann ganz besonders stark beim Transportieren von feuchten Containern durch.

Aus der DE-PS 8 26 915 ist eine Rollenantriebseinheit bekannt, bei der eine Förderrolle über ein Planetengetriebe von einem Motor angetrieben wird. Die Welle des Motors ist drehelastisch ausgebildet, um so eine selbständige Einstellung des Plane­ tengetriebes sicherzustellen.

Aus der DE-OS 24 01 308 ist eine gedämpfte Rollenantriebs­ einheit bekannt. Bei dieser Antriebseinheit ist der Mantel gegenüber dem Kern mittels Gummielementen gelagert. Dadurch werden zwar sehr harte, impulsartige Stöße vermindert, je­ doch ergeben sich immer noch sehr hohe Belastungen des An­ triebsmotors. Darüber hinaus zeigte sich, daß die Antriebs­ wirkung derartiger Einheiten insbesondere bei feuchten Um­ gebungsbedingungen zu wünschen übrig läßt, da die Rollen an den zu befördernden Containerflächen rutschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollenan­ triebseinheit der eingangs genannten Art dahingehend weiter­ zubilden, daß eine einfache Dämpfung von Beschleunigungsstößen sicherge­ stellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentan­ spruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das ohnehin vorhandene Planetengetriebe der Anordnung in die Federanordnung mit einbezogen wird. Dadurch ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis dieses Getriebes mit einzube­ ziehen, so daß große Verdrehungswinkel der Antriebsrolle kleinen Verdrehungswinkeln der Feder gegenüberstehen. Dadurch ist es möglich, den Drehweg der Feder auf einen Winkel von unter 360° und somit durch einfache Anschläge zu begrenzen, während dennoch die Antriebsrolle einen größeren Drehweg unter Beaufschlagung der Feder zurücklegen kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Federanordnung nicht in der Rolle, sondern an einem ortsfesten Teil angebracht ist. Wenn nämlich die Feder in der Rolle sitzt, so wird deren Gewicht erhöht, was das Anheben der Rolle beim Einschalten des Antriebsmotors erschwert.

Ein weiterer, besonders wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß das Absenken der Antriebsrolle beim Ab­ schalten des Motors bisher dadurch bewerkstelligt wurde, daß eine, die Rolle lagernde Schwenkanordnung über eine Fe­ der in Richtung auf ihre Ruhestellung beaufschlagt werden mußte, während das Anheben der Rolle mittels einer vom An­ triebsmoment durch Bremsen abgezweigten Kraft erfolgt. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird nun beim Abschalten des Antriebsmotors die in der Feder gespeicherte Kraft freige­ geben und wirkt über die Bremsanordnung im Sinne einer Rück­ stellung der Antriebsrolle von einer hochgehobenen Arbeits­ position in eine tiefer liegende Ruhepositon.

Vorzugsweise ist das Hohlrad des Planetengetriebes im Rah­ men drehbar gelagert und mit dem einen Ende einer Schrauben- Drehfeder verbunden, deren anderes Ende am Rahmen befestigt ist. Dies ist die einfachste Anordnung.

Eine weitere, positive Wirkung wird dadurch erzielt, daß beim Durchrutschen der jeweils fördernden Antriebsrolle durch die Entspannung der Feder 33 und damit einer Verminderung des auf den Container ausgeübten Vortriebsmomentes die Gleitreibung der Antriebsrolle wieder in eine Haftreibung übergehen kann.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzug­ ter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand von Abbil­ dungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen.

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung; und

Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung.

Im folgenden wird anhand von Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert, wobei an dieser Stelle ausdrücklich Bezug auf die eingangs genannte EP-O 1 49 658 B1 genommen wird.

Bei dieser Rollenantriebseinheit sind zwei Antriebsrollen 10, 10′ vorgesehen, die in einer Schwenkhalterung 16 gela­ gert sind. Die Schwenkhalterung 16 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet, der um seine Symmetrielinie verschwenkbar in einem Rahmen 36, 36′ gehalten ist.

Jede der Antriebsrollen 10, 10′ weist eine Antriebswelle 13, 13′, auf welcher ein Antriebszahnrad 14, 14′ sitzt. Die An­ triebszahnräder 14, 14′ kämmen jeweils mit einem Zwischen­ zahnrad 25, 25′ das wiederum mit einem zweiten Zwischenzahn­ rad 26, 26′ kämmt. Die zweiten Zwischenzahnräder 26, 26′ kämmen mit einem einzigen Getriebeausgangszahnrad 27, das auf einer Ausgangswelle eines Planetengetriebes aufgekeilt ist.

Das Planetengetriebe umfaßt ein Paar von Planetenträgern 28, 28′ mit darauf drehbar gelagerten Planetenrädern 29, 29′, die jeweils sowohl mit Sonnenrädern 31, 31′, als auch mit einem gemeinsamen Hohlrad 30 kämmen. Diese zwei Einzel-Pla­ netengetriebe sind wirkungsmäßig hintereinander geschaltet, wobei das getriebe-eingangsseitige Sonnenrad 31′ auf einer Motorwelle 37 eines Elektromotorläufers 34 sitzt, dessen Stator 35 im Rahmen 16 gelagert ist.

Auf beiden Stirnflächen des Getriebeausgangszahnrades 27 sind Bremsanordnungen 22a, 22b vorgesehen, die über Federringe 23 gegenüber der Schwenkhalterung 16 vorgespannt werden. Auf diese Weise wirkt bei eingeschaltetem Motor und somit einer Drehung des Getriebeausgangszahnrades 27 ein Drehmoment auf die Schwenkhalterung 16, so daß diese je nach Drehrichtung des Elektromotors in die eine oder andere Richtung ver­ schwenkt wird, um so die eine Antriebsrolle 10 oder die an­ dere Antriebsrolle 10′ zu verschwenken.

Das Hohlrad 30 ist über ein Paar von Wälzlagern 32, 32′ in der Schwenkhalterung 16 drehbeweglich in einem ringförmigen Hohlraum gelagert. Rings um das Hohlrad 30 ist eine Schrau­ benfeder 33 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende (in Fig. 1 rechts oben) mit dem Hohlrad 30, mit ihrem anderen Ende (in Fig. 1 links unten) mit der Schwenkhalterung 16 verbunden ist.

Wenn nun der Elektromotor eingeschaltet wird und durch Ab­ bremsung des Getriebeausgangszahnrades bereits ein Drehmo­ ment auf das Hohlrad 30 wirkt, so dreht sich dieses auf sei­ nen Lagern 32, 32′ und spannt die Feder 33. Wenn weiterhin die jeweils hochgehobene Antriebsrolle mit einem darüber be­ findlichen Container in Berührung kommt, so wird die Feder weiter gespannt. Sobald der Kontakt zwischen der jeweiligen Antriebsrolle und dem Container endet, entspannt sich die Feder. Wenn nun ein neuer Container auf die hochgehobene Antriebsrolle auftrifft, so wird der entstehende Drehimpuls zunächst durch eine schnelle Drehung des Hohlrads 30 und ein entsprechendes Spannen der Feder aufgefangen, so daß die im gesamten Getriebezug bis zum Elektromotor wirkenden Kräfte nur langsam und somit schonend ansteigen.

Schließlich wird beim Abschalten des Antriebsmotors die in der Feder gespeicherte Energie über das Bremsmoment zu einer Rückstellung der Schwenkhalterung 16 aus ihrer Arbeitsposi­ tion in ihre Ruheposition benützt. Es ist somit keine, eine erhöhte Bremswirkung erfordernde gesonderte Rückstellfeder zwischen der Schwenkhalterung 16 und dem Rahmen 36 notwendig. Dadurch wird einerseits das von der Antriebsleistung abzu­ zweigende Moment verringert, andererseits der Aufbau verein­ facht.

Im folgenden wird eine weitere, besonders bevorzugte Ausfüh­ rungsform der Erfindung anhand von Fig. 2 näher beschrieben.

Bei dieser Anordnung ist im Rahmen 36 ein Elektromotorläufer 34 eines Elektromotors an beiden Enden seiner Motorwelle 37 über Wälzlager gelagert. Ein Stator 35 ist am Rahmen 36 befestigt.

An einem Ende ist die Motorwelle 37 als Zahnrad ausgebildet, das ein Sonnenrad 31 eines Planetengetriebes bildet. Das Sonnenrad 31 kämmt mit einem Planetenrad 29, das auf einem Achsstummel drehbar befestigt ist, der in einem Planetenträ­ ger 28 sitzt. Konzentrisch um das Sonnenrad 31 ist ein Hohl­ rad 30 angebracht, das über ein Wälzlager 32 im Rahmen 36 gelagert ist. Am Hohlrad 30 greift ein Ende einer Schrauben- Drehfeder 33 an, die konzentrisch in einem Hohlraum rings um die Motorwelle 37 angeordnet ist. Das andere Ende der Fe­ der 33 ist am Rahmen 36 befestigt. Das Hohlrad 30 weist wei­ terhin einen Anschlagzapfen 41 auf, der mit einer nicht ge­ zeigten Anschlagfläche in dem Aufnahmehohlraum für die Feder 33 in Anschlag kommen kann. Dadurch wird der Drehweg des Hohlrads 30 begrenzt. Dieses kann selbstverständlich auch durch eine entsprechende Ausgestaltung der Feder 33 selbst erfolgen.

Der Planetenträger 28 ist mit einer Welle versehen, die im Rahmen 36 über ein Wälzlager gelagert ist. Das Ende der Welle ist als Getriebeausgangszahnrad 27 ausgebildet.

Das Getriebeausgangszahnrad 27 steht mit einem im Rahmen 36 gelagerten Zwischenzahnrad 26 in kämmender Verbindung, das wiederum mit einem weiteren, im Rahmen 36 gelagerten Zwi­ schenzahnrad 25 kämmt. Die Zahnradanordnung ist durch einen Deckel 38a verschlossen.

Das Zwischenzahnrad 25 kämmt mit einem Antriebszahnrad 24, das drehfest auf einer Antriebswelle 13 sitzt. Die Antriebs­ welle 13 ist an ihren beiden Enden über Antriebswellenlager 15a, 15b im Rahmen 36 gelagert. In ihrem mittleren Bereich ist auf der Antriebswelle 13 ein Antriebszahnrad 14 ausge­ bildet.

Auf der Welle 13 ist eine zweiteilige Schwenkhalterung 16a, 16b über ein Paar von Wälzlagern 18a, 18b so gelagert, daß sie um die Antriebswelle 13 verschwenkbar ist. Die Schwenk­ halterung 16 weist endseitig eine zylindrische Außenkontur auf, wobei die Symmetrieachse dieser Außenkontur asymmetrisch zur Achse durch die Antriebswelle 13 liegt. Auf diesen end­ seitigen zylindrischen Endabschnitten sitzen Rollenlager 17a, 17b, über welche ein Trägerkörper 40 mit außenliegendem Außenmantel 39 einer Antriebsrolle 10 gelagert ist.

Im Bereich des Antriebszahnrads 14 auf der Antriebswelle 13 ist am Trägerkörper 40 eine Innenverzahnung 11 ausgebildet.

Das in Fig. 2 rechte Teil 17b der Schwenkhalterung ist ein­ stückig mit einem Lagerzapfen 19 verbunden, der an seinem Ende ein konzentrisches Innengewinde aufweist. In das Innen­ gewinde ist eine Schraube 20 einsetzbar, die einen Ring 21 in Richtung auf das Schwenkhalterungsteil 16b verschieben kann, der mit einem Außenabschnitt auf einer Anschlagfläche im anderen (in Fig. 2 linken) Schwenkhalterungsteil 16a aufliegt.

Auf dem Lagerzapfen 19 ist ein zweiteilig ausgebildetes Zwi­ schenzahnrad 12a, 12b mittels eines Wälzlagers 12c drehbar gelagert. Das Zwischenzahnrad 12a, 12b kämmt sowohl mit dem Antriebszahnrad 14 als auch mit der Innenverzahnung 11.

Auf jeder der beiden Seiten des Antriebszahnrads 14 ist eine Bremsanordnung 22a, 22b vorgesehen, welche das Zwischenzahn­ rad 12a, 12b gegenüber der Schwenkhalterung 16a und 16b bremst. Zum Vorspannen und dadurch zum Einstellen der Brems­ einrichtungen 22a, 22b ist ein Paar von Federringen 23 vor­ gesehen. Wenn man bei dieser Anordnung die Schraube 20 spannt, so werden die beiden Schwenkhalterungsteile 16a und 16b zum Spannen der Federringe 23 und damit zum Anziehen der Bremseinrichtungen 22a, 22b aufeinander zu bewegt.

Wenn bei dieser Anordnung der Elektromotor mit Strom ver­ sorgt wird und der Elektromotorläufer 34 zu drehen beginnt, so wird ein Antriebsmoment auf die Welle 13 übertragen. Da die Bremsan­ ordnung 22a, 22b das Zwischenzahnrad 12a, 12b gegenüber der Schwenkhalterung 16a, 16b festhält, wird die Antriebsrolle 10 um die Drehachse der Antriebsachse 13 verschwenkt und gelangt von ihrer unteren Ruheposition in eine obere Ar­ beitsposition, die durch einen (nicht gezeigten) Anschlag definiert ist.

Die Wirkungsweise der Feder 33 entspricht derjenigen der anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform, so daß die obigen Erläuterungen auch hier vollständig gelten.

Claims (5)

1. Rollenantriebseinheit mit mindestens einer Antriebsrolle (10), mit einer an einem Rahmen (36) befestigten Schwenkhalterung (16) zum drehbeweglichen Lagern der Antriebsrolle (10) derart, daß sie von einer unteren Ruheposition je nach Drehrichtung in eine von zwei oberen Arbeitspositionen verschwenkbar ist, mit einem Antriebsmotor (34, 35) zum steuerbaren Antreiben der Antriebsrolle (10), mit einem, ein Planetengetriebe umfassenden Getriebezug zum Übertragen des Motorantriebsmomentes auf die Antriebsrolle (10) und mit einer Bremseinrichtung (22a, 22b; 23) zum Abnehmen eines Drehmomentes vom Motorantriebsmoment und zur Beaufschlagung der Schwenkhalterung (16) in Richtung auf eine der Antriebspositionen, gekennzeichnet durch eine Drehfeder (33) im Getriebezug zwischen dem Antriebsmotor (34, 35) und der Bremseinrichtung (22a, 22b; 23), und dadurch, daß das ruhende Glied des Planetengetriebes (28-31), nämlich das Hohlrad (30), das Sonnenrad (31) oder der Planetenträger (28′) mit darauf drehbar befestigten Planetenrädern (29) entgegen der Kraft der Drehfeder (33) drehelastisch gelagert ist.

2. Rollenantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (30) im Rahmen (36) drehbar gelagert (Lager 32) ist und mit dem einen Ende einer Schrauben-Drehfeder (33) verbunden ist, deren anderes Ende am Rahmen (36) befestigt ist.

3. Rollenantriebseinheit nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfeder (33) einen definiert begrenzten Drehweg aufweist.

4. Rollenantriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehweg durch Anschläge in beiden Drehrichtungen begrenzbar ist.

5. Rollenantriebseinheit nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stillstand des Antriebsmotors der Drehweg der Drehfeder (33) aufgrund der vorliegenden Untersetzungsverhältnisse geringer ist als derjenige der Antriebsrolle (10).