DE4417137C1

DE4417137C1 - Vorrichtung zum Spannen eines Zugmittels

Info

Publication number: DE4417137C1
Application number: DE4417137A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl Ing Werner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2014-05-18
Also published as: AU2564295A; ZA954029B; WO1995031389A1

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Zugmittels entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

In Briefverteilanlagen erfolgt das Fördern von Sendungen mit einem oder mehreren über Rollen verlaufenden Transport- /Antriebsbändern. Solche Bänder unterliegen einer Längung durch Verschleiß, durch Spannungsrelaxation oder durch Umgebungseinflüsse, wie z. B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Die daraus sich ergebende Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Trumes bewirkt einen unruhigen und weiteren Verschleiß fördernden Lauf der Bänder. Ähnliche Probleme treten in jeder Art von Zugmittelgetrieben auf. Zur Vermeidung dieses Problems ist es daher erforderlich das Zugmittel nachzu spannen. Ein dabei auftretendes Problem ist, daß sich durch das Nachspannen die Zugkraft im Zugmittel ändert, da herkömm liche mit Hilfe von mechanischen Federn, Elastomerelementen, gas- oder öldruckarbeitende Spanneinrichtungen eine mehr oder weniger steile Kennlinie (Kraft/Moment über Weg/Winkel) aufweisen.

Aus den Druckschriften DE 36 31 117 A1, DE-GM 19 01 380, DE- AS 22 21 548, EP 0189735 A1, DE-AS 11 19 164 und DE-OS 25 11 420 sind bereits Vorrichtungen zum Spannen eines Zugmittels mit Mitteln zum Erzeugen eines Drehmoments an einem um eine Drehachse A bewegbaren Hebelarm bekannt. Aus den beiden ersten Druckschriften ist insbesondere bekannt, daß zur Führung des Zugmittellaufs zwei ortsfeste Standrollen vorgesehen sind und daß am Hebelarm eine Gegenwelle mit Gegenrolle angebracht ist, wobei der Zugmittellauf von der einen Standrolle über die Gegenrolle zur zweiten Standrolle verläuft.

Da es für jede Art von Zugmittelgetrieben eine optimale Spannung im Zugmittel gibt, ermöglicht eine nichthorizontale Kennlinie nur für einen bestimmten Arbeitspunkt, das heißt Länge des Zugmittels, einen optimalen Betriebszustand. Vielmehr weicht bei Verlängerung bzw. Verkürzung des Zugmittels die Spannung von dem optimalen Betriebswert ab.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Spannen eines Zugmittels, bei der eine Längenänderung des Zugmittels ausgeglichen werden kann, ohne daß sich die Zugkraft im Zugmittel ändert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach sind Mittel zur Erzeugung eines Drehmoments an einem um eine Drehachse A bewegbaren Hebelarm sowie zur Führung des Zugmittellaufs zwei ortsfeste Standrollen 2, 3 vorgesehen, wobei am Hebelarm eine Gegenrolle 4 angebracht ist, und der Zugmittellauf von einer der Standrollen 2, 3 über eine Gegenrolle 4 zur zweiten Standrolle verläuft, die Mittel zur Erzeugung eines Drehmoments eine derartige Kenn linie aufweisen, daß die Wellenlast an der Gegenrolle 4 konstant ist, unabhängig von einer Bewegung des Hebelarms um die Drehachse A. Als Zugmittel sind alle Zugmittel geeignet, die in zwei Richtungen gebogen oder umgelenkt werden können, wie z. B. Ketten, Bandriemen und Bänder aller Art. Die Erfin dung geht von der Idee aus, durch das Zusammenspiel zwischen dem ein Drehmoment erzeugenden Mittel und dem effektiven Hebelarm um die Drehachse A zu erreichen, daß die Steilheit der Drehmomentkennlinie des Drehmoment erzeugenden Mittels kompensiert wird.

Um zu erreichen, daß die Wellenlast an der Gegenrolle 4 stets durch einen festen Punkt C zwischen den Standrollen 2 und 3 verläuft, ist es vorteilhaft, die beiden Zweige des Zugmit tellaufs zwischen der Gegenrolle 4 und den beiden Standrollen 2, 3 parallel zueinander anzuordnen.

Ein besonders einfaches Mittel zur Erzeugung eines Dreh moments in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Dreh feder.

Die Vorrichtung kann vorteilhaft zum Spannen von Zugmitteln derart in Zugmittelgetrieben, insbesondere in Briefverteil anlagen mit einem oder mehreren über Rollen verlaufenden Bändern eingesetzt werden. Weitere vorteilhafte Aus führungsformen der Erfindung sind der Zeichnung sowie der Beschreibung zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung genauer beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich tung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse A.

In Fig. 1 liegt ein Flachriemen 1 um die Standrollen 2 und 3 sowie um die Gegenrolle 4. Die Gegenrolle 4 ist auf einem Bügel 5 der Länge r befestigt, der drehbar um die Achse A gelagert ist. Als Drehmoment erzeugendes Mittel zeigt die Abbildung eine Drehfeder 6, die ein Drehmoment M aufbaut, welches im Gegenuhrzeigersinn auf den Hebelarm 5 wirkt. Wie erwähnt, kann statt eines Flachriemens auch ein den entspre chenden Bedingungen angepaßtes anderes Zugmittel eingesetzt werden.

An der Gegenrolle 4 wirkt eine Wellenlast W, die aus den beiden Trumkräften F_a und F_b des Zugmittels resultiert. Die Wellenlast W wirkt durch den Punkt C, der in der Mitte der die Achsen der Standrollen 2 und 3 verbindenden Strecke FG liegt. Die Wellenlast W hält über den effektiven Hebelarm S(p), p = Winkel, dem Drehmoment M das Gleichgewicht. Dabei soll W einen kontanten Wert annehmen. Es gilt:

M = W s(p) (1).

Der effektive Hebel s(p) ergibt sich geometrisch zu

Hierbei ist l(p) die Länge der Strecke B_iC und ergibt sich zu

l(p = ((r + a)² + r² - 2 r (r + a) cos(p))^1/2

Es ist ersichtlich, daß der effektive Hebel s(p) gleich der senkrechten Projektion von der Achse A auf die Verbindungs linie zwischen der Drehachse der Gegenrolle 4 (B₁, B₂) und dem Punkt C ist. s(p) ist gleich der Länge der Strecke AD_i (i=1, 2).

Die Kennlinie der Drehfeder 6 ist derart auszulegen, daß die Gleichung (1) erfüllt wird. Dies ist bei Drehfedern mit einer linearen Kennlinie in einem Winkelbereich vorzugsweise zwischen ca. 40° und 140° erreichbar.

Ein Maß für das Vermögen der Zugmittelspannungseinrichtung, Längenänderungen des Zugmittels zu kompensieren ist der Wert

Δl = l(p₂) - l(p₁).

Näherungsweise gilt für die Gesamtlängenänderung des Zugmit tels

Δlr ≈ 2 · Δl.

Die in der Zeichnung dargestellten Positionen der Gegenrolle 4, B₁ und B₂ bezeichnen mögliche Extremlagen, innerhalb derer die Spannvorrichtung arbeitet. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Standrollen 2 und 3 derart angeordnet sind, daß die Zweige des Zugmittellaufs jeweils zueinander parallel sind, insbesondere auch parallel zur Strecke B₁C bzw. B₂C.

Entsprechend verschiedenen Anwendungen ergibt sich jeweils ein anderer Wert für die Wellenlast W, so daß eine Anpassung erforderlich ist. Diese kann entweder dadurch erreicht werden, daß bei gegebener Geometrie der Anordnung Mittel mit einer anderen Drehmomentkennlinie verwendet werden, oder daß bei gegebenen Mitteln zur Erzeugung eines Drehmoments die Länge des Hebelarms R und die Position der Standrollen 2 und 3 verändert wird.

Durch die Variation des Abstandes A-C kann die Vorrichtung den Umgebungsbedingungen angepaßt werden. Insbesondere kann durch die Wahl von a 0 eine besonders kompakte Ausführungs form realisiert werden.

Besonders vorteilhaft ist, wie erwähnt, der Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Briefverteilanlagen mit Antriebsbändern zum Fördern von Sendungen.

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen eines Zugmittels mit einer mechanischen Feder oder Elastomerelementen oder mit Gas- oder Öldruck arbeitenden Spannvorrichtungen zum Erzeugen eines Drehmoments an einem um eine Drehachse A bewegbaren Hebelarm, wobei zur Führung des Zugmittellaufs zwei ortsfeste Standrollen (2, 3) vorgesehen sind, daß am Hebelarm eine Gegenwelle mit Gegenrolle (4) angebracht ist und der Zugmittellauf von einer der Standrollen (2, 3) über die Gegenrolle (4) zur zweiten Standrolle verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugmittellauf im wesentlichen U-förmig zwischen den Standrollen (2, 3) und der Gegenrolle (4) angeordnet ist und daß die Drehmomentkennlinie M der Feder oder des Elastomerelements oder der mit Gas- oder Öldruck arbeitenden Spannvorrichtungen derartig ausgelegt ist, daß für einen konstanten Wert W der Wellenlast des Zugmittels die Gleichung M = W · s(p) erfüllt ist, wobei der effektive Hebel s(p) gleich der senkrechten Projektion von der Achse auf die Verbindungslinie A-C zwischen der Drehachse der Gegenrolle und dem Mittelpunkt C, der die beiden Achsen der Standrollen (2, 3) verbindenden Strecke F-G ist und p den Drehwinkel um die Achse A, bezogen auf die Verbindungslinie A-C bezeichnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Standrollen (2, 3) derart angeordnet sind, daß die beiden Zweige des Zugmittellaufs zwischen der Gegenrolle (4) und den beiden Standrollen (2, 3) parallel zueinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß als Mittel zur Erzeugung eines Drehmoments eine Drehfeder vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Briefverteilanlage mit einem oder mehreren über Rollen verlaufenden Bändern zum Fördern von Sendungen vorgesehen ist.