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Endlose Transportvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine endlose
Transportvorrichtung für ununterbrochenen Betrieb, insbesondere eine mechanische
Treppe mit zwei sich in entgegengesetzten Richtungen bewegenden Hälften. Gemäß der
Erfindung besteht die Transportvorrichtung aus zwei endlosen Ketten, deren Glieder
durch kugelförmige Gelenke miteinander und durch weitere kugelförmige Gelenke mit
Verstrebungsachsen verbunden sind, welche für je einen Teil der Transportvorrichtung,
beispielsweise eine Treppenstufe, als Drehachse dienen.
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Es sind bereits mechanische Treppen bekannt, bei denen die Treppenstufen
an ihrer senkrechten Mittelachse durch mit Kugelgelenken versehene Hebel oder Lenker
miteinander verbunden sind und durch mit den senkrechten Mittelachsen in Eingriff
kommenden Antriebsschnecken vorbewegt werden. Diese bekannten mechanischen Treppen
weisen jedoch den Übelstand auf, daß die Umkehr der Bewegungsrichtung mir auf einem
Halbkreis von verhältnismäßig großem Durchmesser erfolgen kann und je zwei aufeinanderfolgende
Treppenstufen derart verschieden ausgebildet und geführt werden müssen, daß sie
sich in den Kurven gegenseitig teilweise überdecken können. Ein weiterer Übelstand
ist, daß bei schräger Angriffsrichtung der nur an den senkrechten Mittelachsen der
Stufen angreifenden Antriebskraft, also insbesondere in den Kurven sowie auch bei
einseitiger Belastung der Stufen, die Stufen das Bestreben haben, sich schräg zur
stellen, so daß ihre Oberseiten nicht mehr parallel zueinander liegen. Diese Nachteile
werden bei der Erfindung durch die Verwendung zweier Antriebsketten mit kugelgelenkartig
ausgebildeten Kettengliedern, die durch die ebenfalls mit Kugelgelenken versehenen
Trag-oder Drehachsen der Treppenstufen o. dgl. miteinander verstrebt sind, beseitigt,
und es wird hierdurch ferner der Vorteil erzielt, daß das aufwärts- und abwärtsgehende
Trum der Fördervorrichtung sowohl übereinander als auch unmittelbar nebeneinander
sowie in beliebiger Schräglage zueinander angeordnet werden können.
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Die Erfindung kann im allgemeinen bei beliebigen mechanischen Verlade-
und Transportvorrichtungen mit ununterbrochenem Betrieb, z. B. beweglichen Treppen,
Eimerketten, Paternosterwerken, Rollsteigen, Baggern
u. dgl. angewendet
werden, bei denen langgliedrige Ketten zur Verwendung gelangen, deren Bewegung gleichmäßig
gemacht werden soll und von denen der auf- sowie ablaufende Teil Richtungswechseln
unterworfen ist, um Transportwagen von beliebiger Form folgen zu können.
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Entsprechend den verschiedenen Verwendungszwecken wird die Transportvorrichtung
entweder mit Treppenstufen oder mit Eimern oder auch mit Förderorganen u. dgl. ausgerüstet.
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Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung für eine mechanische Treppe, rund zwar Abb. i eine Draufsicht, aus
welcher die Anordnung der Ketten und der Treppenstufen hervorgeht.
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Abb. 2_ ist ein Schnitt durch eine Treppenstufe.
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Abb. 3 zeigt im linken Teil einen Längsschnitt durch das Gelenk einer
Treppenstufe für eine Treppe mit nur einer Neigung und im rechten Teil die gleiche
Stufe von hinten gesehen: Abb. 4 ist ein Schnitt durch eine Treppenstufe für eine
Treppe mit zwei entgegengesetzten Neigungen.
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Abb. 5 ist ein Schnitt durch eine Plattform für einen waagerecht liegenden
oder nur wenig geneigten Rollsteig.
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Abb. 6 ist eine Rückansicht zweier mit Zement und Siliziumkarbid bzw.
mit Holz bekleideten Treppenstufen.
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Abb. 7 ist ein Grundriß zu Abb. 6.
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Abb.8 zeigt im Querschnitt die Befestigung der Treppenstufe auf ihrer
Achse. Abb.9 und io zeigen die Anbringung der Holzlatten des Treppenrostes.
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Abb. i i ist eine schaubildliche Seitenansicht der Mittel zur Ablenkung
und Kippbewegung der Treppenstufen am unteren Teil der Treppe und Abb. i2 eine entsprechende
Darstellung der Mittel für den Antrieb, die Kippbewegung und die Ablenkung der Stufen
am oberen Teil der Treppe.
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Abb. 13 ist ein Grundriß zu Abb. 12. Abb. 14 zeigt die Gesamtanordnung
einer Treppe mit nur einer Neigung.
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Abb. 15 zeigt die Gesamtanordnung einer Treppe mit zwei entgegengesetzten
Neigungen, bei welcher der Mittelpodest höher liegt als die beiden Enden der Treppe.
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Abb. 16 zeigt die Gesamtanordnung einer Treppe mit zwei entgegengesetzten
Neigungen, bei welcher der Mittelpodest tiefer liegt als die beiden Enden der Treppe.
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Abb. 17 zeigt die Gesamtanordnung eines waagerecht liegenden
oder nur wenig geneigten Rollsteiges. Abb. i8 zeigt im Grundriß schematisch die
Gesamtanordnung einer mechanischen Treppe.
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Abb. i9 zeigt eine Vorrichtung zur seitlichen Ablenkung einer mechanischen
Treppe. Abb. 2o ist ein Grundriß zu Abb. i9. Abb.2i ist eine schematische Darstellung
einer Vorrichtung, durch welche der Transportkette eine gleichförmige Bewegung erteilt
wird.
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Abb. 22 zeigt in Seitenansicht ein statisches Zwischenrelais, und
Abb. 23 zeigt in einer entsprechenden Ansicht ein gleichzeitig zum Antrieb dienendes
Zwischenrelais.
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Abb.24 ist eine schematische Darstellung des Weges der beiden Ketten
bei der Bewegung über schräg zueinander angeordnete Führungstrommeln.
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Die Treppenstufe besteht aus einem Körper i, dessen Oberteil mit einer
breiten Aussparung 2 versehen ist und Rostwerklatten trägt, die. aus trogartigen
Behältern 3 mit leicht nach innen umgebogenen Rändern 4 bestehen können, die mit
einer Zementmasse gefüllt sind, welche eine harte Masse, beispielsweise Siliziumkarbid,
enthält. Durch die Behälter 3 geht eine Stange 5 hindurch, deren umgebogene und
mit Gewinde versehene Enden zur Befestigung der Latte auf dem oberen Teil der Treppenstufe
dienen (Abb. 2 und 3). Der Treppenrost kann gegebenenfalls auch aus Holzlatten
6 mit Schwalbenschwanz bestehen, die in entsprechend ausgebildete, auf den oberen
Teil der Treppenstufen angeschweißte Schienen 7 eingesetzt sind und in ihrer Stellung
durch einen Nagel 8 festgehalten werden (Abb. 4 bis io).
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Die beiden endlosen Zugketten bestehen aus Kettengliedern mit Kugelgelenken,
die abwechselnd außen und innen angeordnet und mit 9 bzw. io bezeichnet sind. Die
beiden Seitenteile der Kettenglieder 9 sind durch Hülsen i i mit kugelförmig gestalteter
Außenfläche und einer zylindrischen Bohrung sowie durch Versteifungen 12 miteinander
verbunden. Die beiden Seitenteile der Kettenglieder io sind durch Büchsen 13 mit
kugelförmiger Bohrung und zylindrischer Außenfläche sowie durch Versteifungen 15
miteinander verbunden. Die beiden Zugketten sind durchAchsen 16 miteinander verbunden,
die an jedem Ende mit einer kugelförmigen Verdickung 17 versehen sind, die sich
innerhalb . der Bohrung der Hülsen i i frei drehen können.
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Jede Achse 16 trägt zwei Laufrollen 18, zwei verschiebbare zylindrische
Hülsen i9 mit einem seitlichen Bund 2o und eine U-förmige Strebe 21, die auf zwei
Schrauben mit viereckigem Kopf 22 aufgesetzt ist und durch Splinte 23 festgehalten
wird.
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Die Seitenwände der Treppenstufenkörper
sind je mit
einer Öffnung 24 versehen, deren Durchmesser dem Außendurchmesser der zylindrischen
Hülsen ig und deren Verengung 25 in der Breite dem Durchmesser der Achse 16 entspricht.
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Die Achsen 16 sind paarweise neben den äußeren Kettengliedern der
Zugkette durch einen Stift 14 miteinander verbunden. Die Treppenstufe ist mit ihren
Öffnungen 24. in die Hülsen ig eingesetzt, die ihrerseits durch die Strebe 21 in
erforderlichem Abstand gehalten werden. Die seitlichen Bunde :2o der Hülsen verhindern
jede seitliche Verschiebung der Treppenstufe.
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Um die Treppenstufe von der Achse r6 zu trennen, genügt es, die Splinte
23 und die Strebe 21 herauszunehmen und die beiden Hülsen ig nach der Mitte hin
zu verschieben. Die Treppenstufe kann dann herausgenommen werden, indem die Achse
16 durch die Verengungen 25 hindurchgeführt wird. Hierbei ist also weder eine Schraube
noch eine Schraubenmutter zu lösen. Da die Achsen 16 der Ketten Laufrollen 18 tragen,
können die Ketten unabhängig von der Anordnung der Treppenstufen in Betrieb gesetzt
werden, wodurch der Zusammenbau und etwaige Reparaturen erleichtert werden.
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Die Achsen 16 tragen je eine Treppenstufe. Durch die oberhalb der
Treppenstufen vorgesehene Aussparung 2 und durch die zwischen den einzelnen Rostwerkplatten
vorgesehenen Zwischenräume wird verhindert, daß der Treppenstufenkörper als Resonanzkörper
wirkt; andererseits wird das Geräusch auf den Treppenstufen durch Verwendung von
Laufschienen 26 aus schallsicherem Stoff, z. B. an einem Profileisen 27 befestigten
Platten aus Holz, Preßpapier, Fiber u. dgl., gedämpft.
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Die zusammengebaute Treppenstufe kann sich um die Achse 16 frei drehen,
wenn die von der hinteren Achse 29 getragenen Laufrollen 28 angehoben oder gesenkt
werden. Die einzelnen Treppenstufen sind mit je zwei Seitenschildern 30 versehen,
deren Ränder 31 und 32 so ausgebildet sind, daß sie während der Verschiebung der
Treppenstufen stets miteinander in Berührung stehen. Hierdurch wird vermieden, daß
zwischen den eine gegenseitige Bewegung ausführenden Teilen der Treppenstufen irgendein
Spielraum entsteht. Auf diese Weise wird jedes seitliche Erfassen von Kleidern bzw.
jede seitliche Einführung von Gegenständen sowohl in der einen als auch in der anderen
Bewegungsrichtung unmöglich gemacht.
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Aus der "vorhergehenden Beschreibung geht hervor, daß die Zugketten
mittels ihrer kugelförmigen Gelenke sich nach allen Richtungen durchbiegen und in
sich selbst verdrehen können. Infolge der Verbindung der beiden Ketten miteinander
durch die Achsen 16, die selbst mit den Kettengliedern durch Kugelgelenke verbunden
sind, kann sich ferner die durch die Zugketten mit den Achsen und den Treppenstufen
gebildete Laufbahn verdrehen, so daß sie nach Art eines Riemens über geeignete Vorlegewellen
geführt werden kann.
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Durch diese Einrichtung wird die Möglichkeit gegeben, mechanische
Treppen auszuführen, deren beide sich in entgegengesetzter Richtung bewegende Hälften
nebeneinander derart angeordnet sind, daß sich ihre Endpodeste auf gleicher Höhe
befinden. Außerdem kann jede Treppenhälfte in der lotrechten Ebene ein eigenes Längsprofil
erhalten, und es können ferner auch die Endpodeste in verschiedenen Höhenlagen angeordnet
werden. Schließlich wird dadurch, daß Abwinklungen in der Ebene vorgesehen werden
können, die Ausführung einer einzigen Treppenlaufbahn ermöglicht, die in einem vieleckförmigen
Umriß geführt wird, dessen Ecken sich in verschiedenen Höhenlagen befinden können.
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Abb. 14 ist eine schematische Darstellung einer mechanischen Treppe
mit einer einzigen Steigung mit je einem Zwischenpodest 33 für jede Treppenhälfte.
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Abb. 15 und 16 sind schematische Darstellungen von mechanischen Treppen
mit zwei Steigungen und einem Zwischenpodest, der in dem einen Falle höher und in
dem anderen tiefer als die Zugangspodeste liegt.
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Die Abb. 17 ist eine schematische Darstellung und zeigt einen
auf Rollen laufenden Bürgersteig, der waagerecht oder nur wenig geneigt angeordnet
ist.
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Die Abb. ig und 2o zeigen die Ausführungsform einer Knickstelle in
der waagerechten Ebene.
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Die Abb. 18 ist eine Draufsicht und zeigt die Art und Weise, wie man
die Laufbahn ablenken kann, um sie von einer senkrechten Ebene in eine benachbarte
senkrechte Ebene überzuführen, die zu der ersten Ebene nicht unbedingt parallel
zu liegen braucht.
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In den Abb. 11, 12 und 13 sind Rolltreppen der vorstehend beschriebenen
Art ausführlicher dargestellt. Die an einem, entweder dem oberen oder dem unteren
Ende der Treppe ankommende Laufbahn wird über eine eckige Trommel 34 mit waagerechter
Achse geführt, durch welche sie derart abgelenkt wird, daß sie unter Verdrehung
in sich selbst nach unten läuft und wird dann über zwei untereinander parallel,
aber zur Achse der Trommel 34 schräg angeordnete eckige Trommeln 35 und 36 geführt.
Hierauf läuft sie unter weiterer Verdrehung in sich selbst und wird nach oben über
eine eckige
Trommel 37 mit waagerechter Achse geführt. Die Achse
der Trommel 37 kann zu der Achse der Trommel 34 parallel liegen, obwohl dies natürlich
nicht unbedingt der Fall zu sein braucht. Wie aus der Zeichnung ohne weiteres hervorgeht,
müssen die Treppenstufen, um in der richtigen Lage auf die Trommel 37 zu gelangen,
unterwegs in der Weise gekippt werden, daß ihre hinteren Achsen in Abb. i i in ihrer
Bewegung verzögert und in Abb. 12 beschleunigt werden.
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Das Wenden der Treppenstufen kann an einer beliebigen Stelle der Treppenbahn
erfolgen und wird im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen, bei denen hierfür besondere,
mit Greifern o. dgl. versehene Ketten vorgesehen sind, in einfacher Weise durch
eine umlaufende Schnecke bewirkt. Die Verwendung einer Schnecke ermöglicht ein stoßfreies
Wenden der Treppenstufen und ist gleichzeitig auch insofern von Vorteil, als die
Wendevorrichtung der raumbeweglichen Anordnung der Treppenbahn angepaßt ist. Zum
Zwecke des Wendens der Treppenstufen sind die Zugketten in einer krummen Bahn 38
bzw. 39 geführt, und die Lauffrolleu 28 der hinteren Achsen kommen nach dem
Verlassen ihrer Laufschienen 4o bzw. 41 in Eingriff mit den Gängen einer Schraube
oder Schnecke 42 bzw. 43, durch welche sie eine von der Geschwindigkeit der vorderen
Achse verschiedene, und zwar je nach dem vorliegenden Fall kleinere oder größere
Geschwindigkeit erhalten und dann auf eine Führungsschiene 44 bzw. 45 aufgesetzt
werden.
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Die Schnecken werden von der einen Trommel mechanisch angetrieben,
und der Radius der Kurven 38 und 39 wird so gewählt, daß der von den hinteren Laufrollen
28 zurückgelegte Weg ungefähr geradlinig ist.
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Um eine Abwinklung in einer Ebene in der in den Abb. i9 und 2o dargestellten
Weise zu erzielen, wird die Laufbahn über drei Walzen 64, 65 und 66 geführt und
gleichzeitig einer doppelten Verdrehung ausgesetzt, und zwar einmal zwischen den
Walzen 64 und 65 und ferner zwischen den Walzen 65 und 66. Der freie Zwischenraum
zwischen den Walzen 64 und 66 wird durch einen festen Fußboden 67 überdeckt, dessen
Kante 68 in der Laufrichtung als Kamm ausgebildet ist.
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Die Abb. 24 'läßt erkennen, in welcher Weise die beiden Ketten über
die schräg zueinander angeordneten Führungstrommeln laufen. In dem oberen Teil der
Abb. 24 ist der Weg der einen Kette y und in dem unteren Teil der Weg der anderen
Kette z dargestellt. Wie aus der Abbildung hervorgeht, ist der Weg y', den die Kette
y zwischen den schräg zueinander stehenden Trommeln 34 und 35 zurücklegt, ebenso
lang wie der Weg--', den die Kette z zwischen den beiden Trommeln zurücklegt.
In entsprechender Weise ist auch der Weg y" der Kette y zwischen den Trommeln 36
und 37 ebenso lang wie der Weg z" der Kette z zwischen diesen beiden Trommeln.
Es braucht demnach eine Längenänderung, d. h. eine gegenseitige Dehnung oder Verkürzung
der beiden Ketten nicht stattzufinden, sondern es findet gewissermaßen lediglich
eine Verdrehung des durch die beiden Ketten gebildeten Förderorgans um eine in der
Förderrichtung liegende Achse statt, und diese Verdrehung wird dadurch ermöglicht,
daß die Kettenglieder miteinander und mit den die Treppenstufen tragenden Achsen
durch kugelförmige Gelenke verbunden sind.
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Der mechanische Antrieb der Laufbahn erfolgt durch Einwirkung auf
eine der Führungstrommeln, Lund zwar vorzugsweise ajuf die eine Trommel des oberen
Teiles. Der Antrieb ist derart ausgebildet, daß die bei einer Kette mit großer Teilung,
welche über eine eckige Trommel mit nur wenigen Kanten geführt wird, auftretenden
Ungleichmäßigkeiten in der Bewegung ausgeglichen werden.
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Eine -Ausführung einer diesem Zwecke dienenden Ausgleichsvorrichtung
ist in Abb. 2,1 dargestellt. Durch ein Antriebsritzel 46 wird eine endlose Kette
47 mit kurzer Teilung angetrieben, die über eine eckige Trommel 48 geführt ist,
deren Umfangsflächen j,e,einer bestimmten Anzahl von Teilungen der Kette 47 entsprechen.
Eine mit der Trommel 48 fest verbundene eckige Trommel 35 treibt die Kette mit großer
Teilung 49 an, deren Teilungen je,einer Umfangsteilung der Trommel 35 entsprechen.
Die beiden Trommeln 48 und 35 besitzen die gleiche. Anzahl von Kanten, und ihre
gegenseitige Lage ist eine solche, daß bei einer Stellung, in welcher die beiden
Hälften der Kette 47 außerhalb der Trommel 48 in der Verlängerung der Umfangsflächen
dieser Trommel liegen, die beiden Hälften der Kette 49 sich ebenfalls in der Verlängerung
der beiden Umfangsflächen der Trommel 35 befinden.
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Mit dem mittleren Teil der Kette 47 stehen zwei Vorlegeräder 5o und
51 in Eingriff. Ferner sind zwei als Spannrollen wirkende Räder 52 und 53
vorgesehen, durch die entsprechend der Bewegungsrichtung das jeweilige Leertrum
gespannt wird.
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Die Geschwindigkeit ist bei der Vorrichtung nach Abb. ai von der Laufrichtung
unabhängig. - Die Hauptbedingung für die Einstellung des Antriebes ist, daß die
beiden Kettenhälften jeder Kette gleichzeitig mit den Umfangsflächen der zugehörigen
Trommeln in Berührung kommen. Hierdurch wird erreicht, daß die Hebelarme, mit denen
die
Trommeln 48 und 35 an den Ketten 47 bzw. .49 angreifen, in einem
stets gleichbleibenden Verhältnis zueinander stehen, welches dem Verhältnis der
Trommelgrößen zueinander entspricht. Infolgedessen erhält bei gleichförmigem Umlauf
des Antriebsrades 46 auch die Kette 49 einen gleichförmigen Antrieb, und es werden
auf diese Kette keine Massenkräfte übertragen, so daß durch Trägheitswirkungen entstehende
Überlastungen vollständig vermieden werden. In der Praxis bewegen sich die Ketten
nicht parallel zu sich selbst, sondern so, daß ihr Berührungspunkt mit der Trommel
eine seitliche Bewegung ausführt, die dem Unterschied zwischen dem Radius und dem
Apothem der Trommel entspricht. Die sich daraus ergebende Schrägstellung kann nun
sowohl in kinematischer als auch in dynamischer Beziehung in einfacher Weise dadurch
berichtigt werden, daß der angetriebene Teil der Kette mit Führungsschienen für
die Rollen 8o versehen wird, so daß die Längen jeder dieser Schwingungsbewegung
ausgesetzten Kette den Trommelradien proportional sind, d. h. so daß man folgende
Beziehung erhält: Abstand 61 - 55 - R Abstand 62 - 63 - R'. Wenn der Höhenunterschied
zwischen den beiden Podesten der mechanischen Treppe groß ist, werden die Ketten
beim obersten Podest zweckmäßig durch Verwendung der in den Abb.22 und 23 dargestellten
Zwischenrelais entlastet.
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Die Vorrichtung gemäß Abb. 22 besteht aus zwei Zahnrädern 69, die
mit den beiden Kettenteilen 79, 82 in Eingriff stehen und ebenso wie ein Zahnrad
mit zylindrischer Verzahnung 7o auf einer Welle 71 sitzen, sowie aus zwei Zahnrädern
72, die mit den beiden Kettenteilen 81, 83 in Eingriff stehen und ebenso wie ein
Zahnrad mit zylindrischer Verzahnung 73 auf einer zweiten Welle 74. sitzen. Die
Zähne der Kettenräder 69 und 72 greifen z#,yischen den Gelenkhülsen 13 und den Versteifungsbolzen
12 und 15 in die Ketten ein. Die beiden Räder 7o und 73 stehen miteinander in Eingriff.
Die Wellen 71 und 74 mit ihren Rädern sind auf einem Wagen 75 angeordnet, der von
Rollen 76 getragen wird, die sich auf einer fest angeordneten Schiene bewegen. Der
Wagen 75 wird durch eine Rückstellung, z. B. ein Gegengewicht 78, nach oben gezogen.
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An den Stellen 82 und 83, an denen die Beanspruchung am höchsten ist,
werden die Ketten um den Betrag des von dem Wagen 7 5 auf den unteren Teil 79, 81
der Ketten ausgeübten Zuges entlastet, diese Entlastung kann jedoch nur so groß
sein wie die dem Eigengewicht dieses unteren Teiles entsprechende Kraft. Es kann
natürlich eine beliebige Anzahl von Relais vorgesehen werden.
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Das in Abb.23 dargestellte Relais dient gleichzeitig zum Antrieb der
Kette. Die Bauart dieses Relais ist die gleiche wie bei dem vorstehend beschriebenen
Relais, jedoch ist hier auf der Achse des Rades 7o noch ein Rad 84 angeordnet, welches
mit einem Triebrad 85 in Eingriff steht. Das Rad wird durch einen Kettentrieb 86
von einem Antriebsmotor 87 angetrieben.
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Die von dem Triebrad 85 auf das Rad 8,4 ausgefibte Umfangskraft ist
der wirksamen Belastung der Treppe proportional. Diese Kraft fügt sich von selbst
der - durch den Wagen 75 ausgeübten Kraft hinzu, so daß die höchste Beanspruchung
der Ketten an den Stellen 82 und 83 in passenden Grenzen gehalten werden kann. Es
kann eine beliebige Anzahl von Relaisstellen vorgesehen werden, die durch gleich
starke Motoren angetrieben werden.