DE4420442C2 - Device for moving a load - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.
Bei Bogenanlegern wird der auf dem Hubtisch aufgenommene Stapel von oben abgearbeitet. Der Hubtisch wird dementsprechend schrittweise angehoben. Nach erfolgter Abarbeitung des Stapels wird der leere Hubtisch in einer ununterbrochenen Abwärtsbewegung wieder in die Ausgangsposition abgesenkt. In dem dem Hubtisch zugeordneten Antriebskettenzug ist dabei in der Regel ein Schneckengetriebe angeordnet, um eine große Untersetzung zu bewerkstelligen. Dieses Schneckengetriebe kann infolge seiner Selbsthemmung gleichzeitig als Rücklauf- bzw. Nachlaufsperre fungieren. Eine weitere Rücklauf- bzw. Nachlaufsperre ist bisher nicht vorgesehen. Das Schneckengetriebe unterliegt jedoch erfahrungsgemäß einem gewissen Verschleiß, wodurch sich unerwünschtes Spiel ergibt, was ungünstig auf die erzielbare Genauigkeit durchschlägt. Diese Problematik wird dadurch noch verschärft, daß infolge des erfahrungsgemäß benötigten, großen Moduls nur vergleichsweise wenige Zähne im Eingriff sind. Ein ganz besonderer Nachteil ist auch darin zu sehen, daß sich infolge der hohen dynamischen Kräfte bei der Abwärtsbewegung ein unerwünschter Nachlauf ergeben kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Schneckengetriebe mit kompakter Bauweise und kleinerer Untersetzung Verwendung findet. Auch dies wirkt sich ungünstig auf die erzielbare Genauigkeit aus.For sheet feeders, the stack of processed above. Accordingly, the lift table will be gradual raised. After the stack has been processed, the empty lifting table in an uninterrupted downward movement back to the starting position lowered. In the drive chain hoist assigned to the lifting table is in Usually a worm gear is arranged to have a large reduction accomplish. This worm gear can as a result of its Self-locking function as a backstop or backstop at the same time. A further backstop or backstop has not yet been provided. The Experience has shown that worm gears are subject to a certain amount Wear, which results in unwanted play, which is unfavorable to the achievable accuracy. This will add to this problem aggravated that only due to the experience, large module comparatively few teeth are engaged. A very special disadvantage can also be seen in the fact that due to the high dynamic forces the downward movement can result in undesired caster. this applies especially when a worm gear with a compact design and smaller reduction is used. This also has an unfavorable effect on the achievable accuracy.
Außerdem ist aus der DE-GM 85 01 283 eine magnetisch betätigbare Reibungsbremse mit einem Permanentmagneten, dessen Wirkung durch eine Elektromagnetanordnung aufhebbar ist, bekannt.In addition, from DE-GM 85 01 283 is a magnetically actuated Friction brake with a permanent magnet, the effect of which by a Electromagnet arrangement can be canceled, known.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, die eine hohe Funktionssicherheit und Genauigkeit ergibt und gleichzeitig eine kompakte Bauweise ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.Proceeding from this, it is therefore the object of the present invention while avoiding the disadvantages of the known arrangements To create device of the type mentioned, which has a high Functional reliability and accuracy results and at the same time a compact Construction allows. This object is achieved by the Characteristic of claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Kombination von Kupplung und Freilauf ermöglicht in vorteilhafter Weise in einer Richtung eine freie Drehbarkeit und in der Gegenrichtung eine drehfeste Verbindung der Welle mit dem Gestell und damit eine zuverlässige, spiel- und nachlauffreie Rücklauf- bzw. Nachlaufsperre. Die Ausbildung der Kupplung als schaltbare Permanentmagnetkupplung ermöglicht dabei in vorteilhafter Weise eine Entkupplung zum Zwecke der Durchführung der Rückwärtsbewegung. Infolge der einfachen Steuerbarkeit der Elektromagnetanordnung ergibt sich insgesamt eine einfache und exakte Steuerbarkeit. Die erzielbare Genauigkeit hängt hier in vorteilhafter Weise nicht mehr von einem im Antriebskettenzug unter Umständen zusätzlich noch vorhandenen Schneckengetriebe ab. Dieses kann daher in vorteilhafter Weise ohne Rücksicht auf den zu befürchtenden Nachlauf etc. dimensioniert werden, was insgesamt eine kompakte Bauweise ermöglicht.The combination of clutch and freewheel according to the invention enables in advantageously freely rotatable in one direction and in the In the opposite direction, a non-rotatable connection of the shaft to the frame and thus a reliable, backlash-free and backlash-free or Overrun lock. The design of the clutch as switchable Permanent magnet coupling advantageously enables one Decoupling for the purpose of performing the backward movement. The simple controllability of the electromagnet arrangement results in overall simple and precise controllability. The achievable accuracy advantageously no longer depends on one in the drive chain hoist under certain circumstances, additional worm gears. This can therefore advantageously regardless of the feared Caster etc. can be dimensioned, which overall is a compact design enables.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann zweckmäßig eine Bremshälfte aus permanentmagnetischem Material bestehen und eine Nut aufweisen, in welche eine die Elektromagnetanordnung bildende Spule einsetzbar ist. Diese Maßnahmen ergeben eine besonders kompakte Anordnung.Advantageous refinements and practical training of overriding measures are specified in the subclaims. So can expediently a brake half made of permanent magnetic material exist and have a groove into which the electromagnet arrangement forming coil can be used. These measures result in a special compact arrangement.
Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die andere Hälfte wenigstens ein aus magnetisch anziehbarem Material bestehendes, in Anzugsrichtung mittels einer Federanordnung gehaltenes Element aufweist, das unter Überwindung eines Spalts zwischen den beiden Hälften entgegen der Kraft der Federanordnung an die gegenüberliegende Hälfte anziehbar ist. Diese Maßnahmen erleichtern die Entkupplung, indem sich automatisch ein Spalt einstellt.Another useful measure can be that the other Half at least one consisting of magnetically attractable material, in Has an element held by means of a spring arrangement, this by overcoming a gap between the two halves the force of the spring arrangement is attractable to the opposite half. These measures facilitate the uncoupling by automatically engaging Gap.
In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die erfindungsgemäße Bremse direkt der Welle eines Motors zugeordnet sein, was eine besonders kompakte Anordnung gewährleistet. Hierbei kann die Welle des Motors, an den die eine, drehfeste Bremshälfte angeflanscht sein kann, einen Wellenansatz aufweisen, auf dem über den Freilauf die andere Bremshälfte aufgenommen ist. In further training of the overarching measures, the brake according to the invention can be assigned directly to the shaft of an engine, which ensures a particularly compact arrangement. Here, the Shaft of the motor to which the one, non-rotatable brake half is flanged can have a shaft shoulder on which the other over the freewheel Brake half is added.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung entnehmbar.Further advantageous refinements and practical training of overriding measures are in the remaining subclaims specified and can be found in the example description below.
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und Anwendungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:A preferred embodiment and Application example of the invention explained in more detail with reference to the drawing. Here show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Stapelaufzugs eines Bogenanlegers und Fig. 1 is a perspective view of the stack elevator of a sheet feeder and
Fig. 2 einen Schnitt durch die dem Antriebsmotor zugeordnete, erfindungsgemäße Rücklaufsperre. Fig. 2 shows a section through the backstop according to the invention associated with the drive motor.
Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise von Bogenanlegern sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr. Der der Fig. 1 zugrundeliegende Bogenanleger besitzt ein aus zwei Seitenwänden, die durch Traversen miteinander verbunden sind, bestehendes Maschinengestell 1. Zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Bogenstapels ist ein Hubtisch 2 vorgesehen, der in vertikaler Richtung verschiebbar auf dem Maschinengestell 1 aufgenommen ist. Der Hubtisch 2 ist an zwei Hubketten 3 aufgehängt, die über zugeordnete, im Bereich der Seitenwände des Maschinengestells angeordnete Kettenräder 4 umgelenkt sind. Jeweils ein Kettenrad 4 pro Hubkette 3 ist mittels einer auf dem Maschinengestell 1 aufgenommenen Antriebseinrichtung angetrieben. The basic structure and mode of operation of sheet feeders are known per se and therefore do not require any further explanation in the present context. Of FIG. 1 underlying sheet feeder has a two side walls which are interconnected by cross beams, existing machine frame 1. A lifting table 2 is provided for accommodating a sheet stack, not shown, which is accommodated on the machine frame 1 so as to be displaceable in the vertical direction. The lifting table 2 is suspended from two lifting chains 3 , which are deflected via associated chain wheels 4 arranged in the area of the side walls of the machine frame. One sprocket 4 per lifting chain 3 is driven by means of a drive device accommodated on the machine frame 1 .
Diese enthält eine durchgehende Welle 5, die mittels eines Elektromotors 6 mit nachgeordnetem, selbsthemmendem Schneckengetriebe 7, das als Untersetzungsgetriebe fungiert, antreibbar ist und über seitliche Kettentriebe 8 mit den anzutreibenden Kettenrädern 4 verbunden ist. Der Elektromotor 6 ist an das Schneckengetriebe 7 angeflanscht, das seinerseits am Maschinengestell 1, hier an einer Traverse, befestigt ist.This contains a continuous shaft 5 , which can be driven by means of an electric motor 6 with a downstream, self-locking worm gear 7 , which functions as a reduction gear, and is connected to the chain wheels 4 to be driven via lateral chain drives 8 . The electric motor 6 is flanged to the worm gear 7 , which in turn is attached to the machine frame 1 , here on a crossmember.
Während des normalen Arbeitsbetriebs wird der Hubtisch 2 entsprechend der Abnahme der Höhe des Bogenstapels schrittweise angehoben. Hierzu wird der Elektromotor 6 entsprechend schrittweise angesteuert. Nach erfolgter Abarbeitung des auf dem Hubtisch 2 aufgenommenen Bogenstapels wird der Hubtisch 2 ohne Unterbrechung von der oberen Endposition in die untere Ausgangsposition abgesenkt. Hierzu wird der Elektromotor 6 entsprechend umgesteuert.During normal work, the lifting table 2 is gradually raised in accordance with the decrease in the height of the sheet stack. For this purpose, the electric motor 6 is controlled step by step. After the sheet stack received on the lifting table 2 has been processed , the lifting table 2 is lowered without interruption from the upper end position into the lower starting position. For this purpose, the electric motor 6 is reversed accordingly.
Aufgrund der Selbsthemmung des Schneckengetriebes 7 ist an sich bereits sichergestellt, daß der Hubtisch 2 bei Stromausfall etc. nicht aufgrund seines Eigengewichts nach unten fährt. Ohne zusätzliche Maßnahmen ergäben sich allerdings vergleichsweise große Ungenauigkeiten. Um diese zu vermeiden ist eine zusätzliche Rücklaufsperreinrichtung 9 vorgesehen. Diese kann irgend einer angetriebenen Welle innerhalb des Antriebskettenzugs zugeordnet sein. Im dargestellten Beispiel wirkt die Rücklaufsperreinrichtung 9 direkt mit der Welle des Antriebsmotors 6 zusammen und kann dementsprechend direkt an den Elektromotor 6, hier im Bereich der dem Schneckengetriebe 7 gegenüber liegenden Motorseite, angesetzt sein. Due to the self-locking of the worm gear 7, it is already ensured per se that the lifting table 2 does not move down due to its own weight in the event of a power failure etc. Without additional measures, however, there would be comparatively large inaccuracies. In order to avoid this, an additional backstop device 9 is provided. This can be assigned to any driven shaft within the drive chain hoist. In the example shown, the backstop device 9 interacts directly with the shaft of the drive motor 6 and can accordingly be attached directly to the electric motor 6 , here in the region of the motor side opposite the worm gear 7 .
Der über das Schneckengetriebe 7 gestellfest angeordnete Elektromotor 6 besitzt dabei, wie Fig. 2 anschaulich zeigt, eine mit einem rückwärtigem Wellenansatz 10 versehene Motorwelle. Der aus dem Motorgehäuse herausgeführte Wellenansatz 10 durchgreift die zugeordnete Rücklaufsperreinrichtung 9 koaxial. Diese ist als schaltbare, nur in einer Richtung wirkende Permanentmagnetkupplung ausgebildet, die aus zwei Kupplungshälften 11 und 12 besteht. Die motorseitige Bremshälfte 11 ist dabei mit einem Flansch 13 versehen und an das Gehäuse des gestellfest angeordneten Elektromotors 6 angeflanscht. Die motorferne Bremshälfte 12 ist mittels einer Lageranordnung 14 auf dem Wellenansatz 10 gelagert und mit diesem über einen neben der Lageranordnung 14 angeordneten Freilauf 15 verbunden. Der Freilauf 15 läßt nur eine Drehung in einer Richtung zu und stellt in der Gegenrichtung eine feste Verbindung zwischen dem Wellenansatz 10 und der Bremshälfte 12 dar. Die Anordnung ist dabei im vorliegenden Fall so getroffen, daß der Freilauf 15 eine Drehung des Wellenansatzes 10 in der der Hubrichtung des Hubtisches 2 zugeordneten Richtung zuläßt und in der Gegenrichtung sperrt.The electric motor 6 arranged fixed to the frame via the worm gear 7 has, as FIG. 2 shows clearly, a motor shaft provided with a rear shaft extension 10 . The shaft extension 10 led out of the motor housing passes coaxially through the associated backstop device 9 . This is designed as a switchable, one-way permanent magnet coupling, which consists of two coupling halves 11 and 12 . The motor-side brake half 11 is provided with a flange 13 and flanged to the housing of the electric motor 6 arranged fixed to the frame. The brake half 12 remote from the motor is mounted on the shaft extension 10 by means of a bearing arrangement 14 and connected to the latter via a freewheel 15 arranged next to the bearing arrangement 14 . The freewheel 15 only allows rotation in one direction and in the opposite direction represents a fixed connection between the shaft extension 10 and the brake half 12. The arrangement is in this case such that the freewheel 15 rotates the shaft extension 10 in the the direction of the lifting table 2 assigned direction and blocks in the opposite direction.
Die an den Elektromotor 6 angeflanschte Bremshälfte 11 besitzt ein aus permanentmagnetischem Material bestehendes, zylinderbüchsenartiges Gehäuse 16, dessen zentrale Bohrung gegenüber dem koaxial durchgreifenden Wellenansatz 10 Übermaß besitzt. Das Gehäuse 16 ist mit einer umlaufenden Nut 17 versehen, in die eine Elektromagnetanordnung bildende, mit Strom beaufschlagbare Spule 18 eingesetzt ist. Diese ist so ausgebildet, daß sie die magnetische Wirkung des permanentmagnetischen Gehäuses 16 aufhebt, sobald sie mit Strom beaufschlagt wird. Die andere Bremshälfte 12 besitzt ein aus magnetisch anziehbarem Material bestehendes Element, hier in Form eines im Bereich der Bremshälfte 11 zugewandten Stirnseite angeordneten Rings 19. Der Ring 19 wird durch das permanentmagnetische Gehäuse 16 angezogen, solange die Spule 18 nicht erregt ist. Im vorliegenden Anwendungsfall wird die Spule 18 beim Betrieb des Elektromotors 6 in der zum Absenken des Hubtisches 2 vorgesehenen Richtung erregt, so daß die permanentmagnetische Wirkung des Gehäuses 16 aufgehoben wird. In diesem Fall wird die Bremshälfte 12 vom Wellenansatz 10 über den in dieser Richtung sperrenden Freilauf 15 einfach mitgenommen. Sobald die gewünschte Position erreicht ist und der Motor stillgesetzt wird, wird die Erregung der Spule 18 weggenommen, womit die Rücklaufsperreinrichtung 9 wirksam wird, die in diesem Fall einen Nachlauf nach unten verhindert, also als Nachlaufsperre wirkt. Bei Betrieb des Elektromotors 6 in der der Hubrichtung des Hubtisches 2 entsprechenden Richtung ist die Spule 18 nicht erregt. In diesem Fall wird der Ring 19 durch das permanentmagnetische Gehäuse 16 angezogen, womit eine feste Verbindung zwischen den beiden Kupplungshälften 11 und 12 hergestellt wird. In diesem Fall sind dementsprechend beide Kupplungshälften 11 und 12 gestellfest angeordnet. In Hubrichtung kann der Wellenansatz 10 unter der Wirkung des Freilaufs 15 durchdrehen. In der Gegenrichtung erfolgt eine Sperrung, wobei das auf den Wellenansatz 10 wirkende Drehmoment über den Freilauf 15 und die beiden fest miteinander verbundenen Kupplungshälften 11, 12 sowie das die eine Bremshälfte aufnehmende Gehäuse des Elektromotors 6 spielfrei auf das Maschinengestell 1 übertragen wird, also eine spielfreie Rücklaufsperre bewerkstelligt wird.The brake half 11 flanged to the electric motor 6 has a cylinder liner-like housing 16 made of permanent magnetic material, the central bore of which has an oversize compared to the coaxially penetrating shaft extension 10 . The housing 16 is provided with a circumferential groove 17 , into which a coil 18 forming an electromagnet arrangement, to which current can be applied, is inserted. This is designed so that it cancels the magnetic effect of the permanent magnetic housing 16 as soon as it is supplied with current. The other brake half 12 has an element made of magnetically attractable material, here in the form of a ring 19 arranged in the area of the brake half 11 facing the end face. The ring 19 is attracted by the permanent magnetic housing 16 as long as the coil 18 is not energized. In the present application, the coil 18 is excited during operation of the electric motor 6 in the direction provided for lowering the lifting table 2 , so that the permanent magnetic effect of the housing 16 is canceled. In this case, the brake half 12 is simply carried along by the shaft extension 10 via the freewheel 15 which locks in this direction. As soon as the desired position is reached and the motor is stopped, the excitation of the coil 18 is removed, whereby the backstop device 9 becomes effective, which in this case prevents a downward run, that is to say acts as a backstop. When the electric motor 6 is operated in the direction corresponding to the lifting direction of the lifting table 2 , the coil 18 is not energized. In this case, the ring 19 is attracted by the permanent magnetic housing 16 , whereby a firm connection between the two coupling halves 11 and 12 is established. In this case, both coupling halves 11 and 12 are accordingly arranged fixed to the frame. The shaft extension 10 can spin under the action of the freewheel 15 in the stroke direction. In the opposite direction there is a lock, the torque acting on the shaft extension 10 via the freewheel 15 and the two firmly connected coupling halves 11 , 12 and the one brake housing accommodating the electric motor 6 being transmitted to the machine frame 1 without play, that is to say without play Backstop is accomplished.
Die beiden Kupplungshälften 11, 12 sind mit axialem Abstand von etwa 0,2 mm nebeneinander angeordnet. Der so gebildete Spalt wird bei vom Gehäuse 16 angezogenem Ring 19 überbrückt. Hierzu ist der Ring 19 auf der vom Gehäuse 16 abgewandten Seite mit einem Federring 20 hinterlegt, der mittels umfangsseitig gegeneinander versetzter Haltemittel 21 einerseits mit einem Trommelgehäuse 22 der zugeordneten Bremshälfte 12 und andererseits mit dem Ring 19 verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine in axialer Richtung federnde Befestigung des Rings 19, wodurch der oben genannte Spalt überbrückbar ist. Der Federring 20 ist dabei vorgespannt. Sobald die auf den Ring 19 wirkende Anzugskraft wegfällt, wird dieser durch die Rückstellkraft des Federrings 20 vom Gehäuse 16 der benachbarten Bremshälfte 11 unter Bildung eines Luftspalts abgehoben. Diese Lüftung ergibt eine exakte Trennung der beiden Kupplungshälften 11, 12 und damit eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit. Zur Erhöhung des gegenseitigen Reibschlußes bei angezogenem Ring 19 können die in gegenseitiger Anlage kommenden Flächen als Reibflächen ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel ist hierzu im Bereich der dem Ring 19 zugewandten Stirnseite der gestellfest angeordneten Bremshälfte 11 ein ringförmiger Reibelag 23 angeordnet.The two coupling halves 11 , 12 are arranged next to one another with an axial distance of approximately 0.2 mm. The gap thus formed is bridged with the ring 19 attracted by the housing 16 . For this purpose, the ring 19 is deposited on the side facing away from the housing 16 with a spring ring 20 which is connected on the one hand to a drum housing 22 of the associated brake half 12 and on the other hand to the ring 19 by means of holding means 21 which are offset on the circumferential side. This results in an axially resilient fastening of the ring 19 , whereby the above-mentioned gap can be bridged. The spring ring 20 is biased. As soon as the tightening force acting on the ring 19 ceases to exist, it is lifted by the restoring force of the spring ring 20 from the housing 16 of the adjacent brake half 11 to form an air gap. This ventilation results in an exact separation of the two coupling halves 11 , 12 and thus high reliability and accuracy. To increase the mutual frictional engagement when ring 19 is tightened, the surfaces that come into mutual contact can be designed as friction surfaces. In the illustrated example of this is the the ring 19 arranged facing end side of the frame-fixed braking half 11, an annular Reibelag 23 in the region.
Der Freilauf 15 ist zwischen das äußere Trommelgehäuse 22 und eine innere Büchse 24 der zugeordneten Bremshälfte 12 eingepreßt. Die Büchse 24 ist auf den Wellenansatz 10 aufgesteckt und hiergegen mittels eines Keils 25 in Drehrichtung und mittels einer Halteschraube 26 in axialer Richtung gesichert. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache Montage bzw. Demontage.The freewheel 15 is pressed between the outer drum housing 22 and an inner sleeve 24 of the associated brake half 12 . The bushing 24 is attached to the shaft extension 10 and is secured against it by means of a wedge 25 in the direction of rotation and by means of a retaining screw 26 in the axial direction. This arrangement enables simple assembly and disassembly.
Vorstehend ist zwar ein bevorzugtes Ausführungs- und Anwendungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. So wäre es beispielsweise ohne Weiteres denkbar, die erfindungsgemäße Anordnung auch im Zusammenhang mit einem Bogenabstapler zur Anwendung zu bringen, wobei die Arbeitsrichtungen gegenläufig zum beschriebenen Beispiel wären.Above is a preferred embodiment and application example the invention explained in more detail, but without any limitation should be connected. For example, it would be easily conceivable that arrangement according to the invention also in connection with a Bring sheet stackers to application, with the working directions would be contrary to the example described.
Claims (9)
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1994
- 1994-06-10 DE DE19944420442 patent/DE4420442C2/en not_active Expired - Fee Related
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