DE69813389T2

DE69813389T2 - Nachgiebig mit einer Antriebswelle verbundenes, ausrichtbares Drehelement

Info

Publication number: DE69813389T2
Application number: DE69813389T
Authority: DE
Inventors: Merrill David Oakland Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: JPH1120925A; US6000531A; ES2198649T3; EP0889261A1; EP0889261B1; DE69813389D1; CA2228080A1

Description

Gebiet der Erfindung:
Die Erfindung betrifft ein ausrichtbares Drehelement wie in der WO-A-9600856 offenbart und entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einem ausrichtbaren Drehelement kann die Ebene des Drehelements zur Drehachse seiner Antriebswelle zwischen dem Standardwinkel von 90° und wechselnden, von 90° verschiedenen Winkeln variieren.
Das Drehelement kann eine ausrichtbare Riemenscheibe, ein ausrichtbares Kettenrad oder ein ausrichtbares Taktzahnrad sein.
Beschreibung des Stands der Technik:
In Fördersystemen des Stands der Technik, bei denen es wünschenswert war, nebeneinanderliegende Riemen, Ketten oder Taktriemen in unterschiedlichen Winkeln zu halten, bestand eine allgemeine Lösung für Maschinen mit Transportriemen in der Verwendung elastischer Riemen mit kreisförmigem Querschnitt. In derartigen Anlagen war die Ebene der Antriebsriemenscheibe zur Ebene der Spannrolle oder angetriebenen Riemenscheibe versetzt, aber die Ebenen beider Riemenscheiben blieben in einem 90°-Winkel bezüglich der Drehachsen ihrer jeweiligen Wellen.
In Fördersystemen, bei denen ein flacher Riemen erforderlich war, wurde eine besondere Riemenscheibe benötigt. Im US-Patent Nr. 1 454 657, das am B. Mai 1923 an Smith erteilt wurde, ist eine ausrichtbare Riemenscheibe beschrieben. Die aufwendige Vorrichtung von Smith umfasst sich selbst ausrichtende Drehzapfenlager sowie eine Vielzahl Metallteile.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung widmet sich dem Problem der Übertragung von Drehmoment in einer Drehvorrichtung wie beispielsweise einer Antriebsriemenscheibe, einem Kettenrad oder einem Taktzahnrad, wenn sich die Ebene der Drehvorrichtung in einem beliebigen Winkel unter unendlich vielen Winkeln zur Drehachse der Antriebswelle befindet. Die vorliegende Erfindung reduziert die Anzahl der beweglichen Teile und die Kosten der Konstruktion einer antreibenden Drehvorrichtung in beträchtlichem Maße, indem sie alle beweglichen Teile in der nach dem Stand der Technik ausrichtbaren antreibenden Drehvorrichtung durch eine einfache Scheibe ersetzt, die Drehmoment von der Antriebswelle auf den Kranz der Drehvorrichtung überträgt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehvorrichtung mit einem Endloselement auszustatten, wie beispielsweise einer Antriebsriemenscheibe in einem Fördersystem, das in der gleichen Ebene wie die angetriebene Riemenscheibe rotiert, selbst wenn der Winkel der Drehachse der Antriebswelle von einer rechtwinkligen Beziehung in einen von 90° verschiedenen Winkel verändert wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehvorrichtung wie beispielsweise eine Antriebsriemenscheibe oder eine Spannriemenscheibe bereitzustellen, bei welcher die Ebene der Riemenscheibe in Bezug auf die Drehachse der Antriebswelle abgewinkelt sein kann.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Drehvorrichtung wie beispielsweise eine Antriebsriemenscheibe bereitzustellen, die einstellbar entlang der Antriebswelle verschoben werden kann.
Noch eine andere Aufgabe ist es, ein ausrichtbares Kettenrad in einem Kettenantrieb bereitzustellen.
Noch eine andere Aufgabe ist es, ein ausrichtbares Taktzahnrad für einen gezahnten Steuerriemen bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein ausrichtbares Drehteil entsprechend der Definition im Anspruch 1 bereitgestellt; dieses umfasst:

a) ein drehbares Halterungsteil,
b) ein Kranzteil, das vom drehbaren Halterungsteil entfernt angeordnet und mit einer Kraftübertragungsfläche versehen ist, und
c) ein drehbares und im nicht schrägen Zustand ebenes Drehmomentübertragungsteil, das aus einem Material besteht, welches ein radiales Dehnen und seitliches Biegen erlaubt, und mit dem drehbaren Halterungsteil sowie dem Kranzteil verbunden ist, wodurch das Kranzteil relativ zum drehbaren Halterungsteil um einen Punkt auf der Achse des Drehteils schwenken kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fördersystem, das die ausrichtbare Antriebsriemenscheibe der vorliegenden Erfindung benutzt.
2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Ausschnitts des in der 1 dargestellten Fördersystems entlang der Linie 2–2 in der 1, der die ausrichtbare Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung enthält.
3 ist eine Querschnittsansicht der ausrichtbaren Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 3–3 in der 2.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der ausrichtbaren Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 4–4 in der 1, welche die Riemenscheibe in einer winkelbezogenen Position relativ zur Antriebswelle zeigt. 5 ist eine isometrische Explosionszeichnung der Bestandteile einer bevorzugten Ausführung der ausrichtbaren Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine isometrische Zeichnung eines Teils der Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine isometrische Zeichnung der zusammengebauten Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine isometrische Zeichnung eines Teils einer anderen Ausführung der Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine isometrische Zeichnung des zusammengebauten ausrichtbaren Taktzahnrades einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Querschnitt entlang der Linie 10–10 des in der 9 dargestellten Zahnrades.
11 ist eine isometrische Explosionsansicht des in der 9 gezeigten Zahnrades.
12 ist eine isometrische Zeichnung des zusammengebauten ausrichtbaren Kettenrades einer anderen Ausführung der Erfindung.
13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 13–13 des in der 12 dargestellten Kettenrades.
14 ist eine isometrische Explosionsansicht des in der 12 gezeigten ausrichtbaren Kettenrades.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung besteht, kurz beschrieben, aus einer ausrichtbaren Riemenscheibe 1 mit einem drehbaren Halterungsteil wie beispielsweise einem Achsenelement oder einer Antriebswelle 3, einem Kranzteil 5, das vom Achsenelement oder von der Antriebswelle 3 entfernt angeordnet und mit einer Kraftübertragungsfläche versehen ist, wie beispielsweise einer riemenscheibengurtaufnehmenden Oberfläche 18 und 19, und einem drehbaren Drehmomentübertragungsteil 4, das aus einem Material besteht, welches radiales Dehnen und seitliches Biegen erlaubt, und mit dem drehbaren Halterungsteil sowie dem Kranzteil 5 verbunden ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das drehbare Teil wie beispielsweise die Riemenscheibe 1 zur Drehung in einem Rahmen 2 angebracht und wirkmäßig mit einer Welle 3 in einstellbarer Winkelbeziehung zu dieser verbunden und umfasst: ein drehbares Übertragungsteil 4, das mit der Welle 3 wirkmäßig verbunden ist; die Riemenscheibe 1 ist dabei mit einem Kranzteil 5 versehen, welches wirkmäßig mit dem drehbaren Übertragungsteil 4 radial von der Welle 3 verbunden ist, und das drehbare Übertragungsteil 4 besteht aus einem Material, welches dem drehbaren Übertragungsteil 4 erlaubt, sich in Bezug auf die Rotationsachse 6 der Welle 3 radial zu dehnen und seitlich zu biegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das drehbare Übertragungsteil 4 der Riemenscheibe 1 eine Scheibe, wie in den 5 und 6 veranschaulicht, aber das Teil 4 kann auch andere Formen haben, wovon eine in der 8 dargestellt ist. Wie in den 3 und 4 veranschaulicht, ist die Scheibe 4 zur Drehung mit der Welle 3 montiert.
In einer anderen bevorzugten Form der Erfindung ist die Riemenscheibe 1 eine auf der Welle 3 montierte ausrichtbare Riemenscheibe, und die Scheibe 4 ist aus einem drehmomentübertragenden Material geformt.
Die ausrichtbare Riemenscheibe 1 der vorliegenden Erfindung ist zur gemeinsamen Drehung mit der Antriebswelle 3 über die in der 5 veranschaulichte Einrichtung 8 montiert. Eine Buchsenteil 7 ist koaxial auf der Antriebswelle 3 angebracht und der Keil 53, welcher durch den Schlitz 54 in der Buchse 7 eingeschoben ist, verriegelt sich mechanisch mit der Nut 55 in der Welle 3 und der Keilschlitzöffnung 56 in der Scheibe 4. Die Scheibe 4 ist mit einer Öffnung 9 zum Durchführen der Buchse 7 versehen und weist ringförmige, radial innere und äußere Lagerflächen 10 und 11 auf. Alternativ zur Verwendung eines Buchsenelementes 7 und eines Keils 53 lässt sich eine gemeinsame Drehung der Riemenscheibe 1 auf der Welle 3 durch die Verwendung einer Achse sowie verzahnter Verbindungselemente herbeiführen.
Ein Paar erster und zweiter Krägen 12 und 13 sind koaxial auf der Buchse 7 an entgegengesetzten Seiten der Scheibe 4 angebracht. Erste und zweite Krägen 12 und 13 sind mit einer Einrichtung 14 zum gemeinsamen Drehen der Krägen 12 und 13 mit der Buchse 7 versehen. Die Einrichtung 14 besteht darin, den Kragen 12 wie einen Spaltring zu verklemmen. Eine Bohrung 57 auf einer Seite der Verbindungsstelle 58 des Kragens 12 ist zur Einführung des Gewindebolzens 60 in Ausrichtung mit einer nicht gezeigten Gewindebohrung auf der anderen Seite der Verbindungsstelle 58 ausgebildet. Durch das Einführen und Anziehen des Bolzens 60 wird die innere ringförmige Oberfläche 61 des Kragens 12 gegen die äußere Oberfläche 62 der Buchse 7 geklemmt. Eine Schlitzöffnung 68 im Kragen 12 verriegelt sich mit dem Keil 53.
Die Krägen 12 und 13 klemmen die radial inneren Lagerflächen 10 der Scheibe 4 unter Verwendung von Klemmeinrichtungen 15 wie beispielsweise Schrauben 63 fest, welche zum Einsetzen durch Öffnungen 64 im Kragen 12, durch Öffnungen 65 in der Scheibe 4 und in mit Gewinde versehenen Öffnungen 66 im Kragen 13 ausgelegt sind. Der Kragen 13 ist ebenfalls mit einer Schlitzöffnung 67 zur mechanischen Verriegelung mit dem Keil 53 versehen.
Die ausrichtbare Riemenscheibe 1 umfaßt Außen- und Innenkranzteile 16 und 17, die zur Drehung mit der Antriebswelle 3 angebracht und mit dazu passenden riemenscheibengurtaufnehmenden Umfangsflächen 18 und 19 versehen sind. Das Innenkranzteil 17 ist mit einer ringförmigen Klemmfläche 20 versehen, die zur Aufnahme der ringförmigen äußeren Lagerfläche 11 der Scheibe 4 ausgelegt ist. Ein Klemmring 21 ist zum Festklemmen der ringförmigen äußeren Lagerfläche 11 der Scheibe 4 gegen die ringförmige Klemmfläche 20 ausgelegt. Schrauben 44, die durch Öffnungen 45 im Klemmring 21 sowie durch Öffnungen 48 in der Scheibe 4 eingesetzt und in die Gewindeöffnungen 46 des Innenkranzteils 17 geschraubt sind, verklemmen die ringförmige äußere Lagertläche 11 der Scheibe 4 mit der ringförmigen, im Innenkranzteil 17 ausgebildeten Klemmfläche 20.
Das Innenkranzteil 17 ist trennbar mit dem Außenkranzteil 16 mittels Einrichtungen 22 verbunden, wie beispielsweise Schrauben 40, die durch Öffnungen 41 im Außenkranzteil 16, durch Öffnungen 42 im Klemmring 21 und durch Öffnungen 47 in der Scheibe 4 gesteckt und in Gewindeöffnungen 43 des Innenkranzteils 17 eingeführt werden.
Die ausrichtbare Riemenscheibe 1 ist vorzugsweise auf Kugellagerteilen 23 und 24 angebracht. Außen- und Innenkranzteile 16 und 17 sind mit ringförmigen, zu den Kranzteilen 16 und 17 koaxialen Flanschen 25 und 26 versehen, welche die inneren Laufringe 49 und 50 der Kugellagerteile 23 und 24 aufnehmen, und der Rahmen 2 umfasst ringförmige Teile 35 und 36 zur Aufnahme der äußeren Laufringe 51 und 52 der Kugellagerteile 23 und 24.
Eine bevorzugte Verwendung der ausrichtbaren Riemenscheibe 1 der vorliegenden Erfindung besteht in einer in der 1 veranschaulichten Fördereinrichtung 38, welche kurz beschrieben aus einer vom Motor 73 angetriebenen Antriebswelle 3 besteht, einem länglichen Rahmen 27, einer an einem Ende 28 des länglichen Rahmens 27 angeordneten Antriebsriemenscheibe 1, die wirkmäßig mit der Antriebswelle 3 zur Drehung mit dieser verbunden ist, mit einem drehbaren, wirkmäßig mit der Antriebswelle 3 verbundenen Übertragungsteil 4, wobei die Antriebsriemenscheibe ein Kranzteil 5 aufweist, das wirkmäßig mit dem drehbaren Übertragungsteil 4 radial von der Antriebswelle 3 verbunden ist, das drehbare Übertragungsteil 4 aus einem Material besteht, welches ihm erlaubt, sich in Bezug auf die Drehachse 6 der Welle 3 radial zu dehnen und seitlich zu biegen, aus einem Riemen 29, der auf dem Kranz 5 der Antriebsriemenscheibe 1 montiert ist, einer Spannrollenwelle 30, die von der Antriebswelle 3 beabstandet ist, einer Spannrolle 31, deren Drehachse 33 am anderen Ende 32 des länglichen Rahmens 27 angebracht und die wirkmäßig mit der Spannrollenwelle 30 zur Drehung auf dieser verbunden ist, und einer Spannrolle 31, die einen zur Aufnahme des Riemens 29 vorgesehenen Kranz 34 umfasst.
Die in der 1 dargestellte Fördereinrichtung 38 umfasst eine Antriebsriemenscheibe 1, welche eine ausrichtbare Riemenscheibe ist, wie in den 3–5 dargestellt.
Wie in der 1 dargestellt, umfasst die Fördereinrichtung 39 mehrere ausrichtbare Antriebsriemenscheiben 1, 1' und 1'', die auf mit länglichen Rahmen 27, 27' und 27'' verbundenen Rahmen 2, 2' und 2'' zum Antreiben durch die Antriebswelle 3 angebracht sind, mehrere Spannrollen 31, 31' und 31'', die auf Spannrollenwellen 30, 30' und 30'' montiert sind, sowie mehrere Riemen 29, 29' und 29'', von denen jeder zur Bewegung zwischen Paaren der ausrichtbaren Antriebsriemenscheiben 1, 1' und 1" und Kränzen 34, 34' und 34'' der Spannrollen 31, 31' und 31'' vorgesehen ist.
Richtungsänderungen der Fördereinrichtungen 38, 38' und 38'' können durch manuelles Verschieben der Fördereinrichtungen bewirkt werden, oder die Fördereinrichtung 39 kann mit einer nicht gezeigten Einrichtung versehen sein, die wirkmäßig mit den anderen Enden 32, 32' und 32'' der länglichen Rahmen 27, 27' und 27'' verbunden ist, um die länglichen Rahmen 27, 27' und 27'' seitlich zu verschieben.
Obwohl die Hauptverwendung der vorliegenden Erfindung bei gurtgetriebenen Riemenscheiben liegt, wie in der 1 dargestellt, bei denen nur eine Riemenscheibe 1 ausrichtbar ist, kann bei einigen Anwendungen die Spannrolle 31 ebenfalls eine ausrichtbare Riemenscheibe sein.
Bei denjenigen Anwendungen, bei denen die Fördereinrichtung 38 mit zwei ausrichtbaren Riemenscheiben versehen ist, ist die Antriebsriemenscheibe 1 so aufgebaut, wie dies vorher beschrieben wurde und in den 3–5 dargestellt ist. Zum Zweck der Kürze und weil der Aufbau identisch ist, wird die ausrichtbare Riemenscheibe, welche die Spannrolle ersetzt, nicht dargestellt oder weiter beschrieben. An Stelle der Spannrolle 31 würde eine ausrichtbare Riemenscheibe, wie vorher beschrieben und in den 3–5 dargestellt, eingesetzt. Anstatt der Spannrollenwelle 30 mit ihrer rechtwinklig zur Drehebene der Spannrolle 31 feststehenden Achse könnte die Welle 30 auf andere Winkel als rechtwinklig zur Ebene der Riemenscheibe 31 verschoben werden.
In einer anderen Ausführung der Erfindung kann die vorher beschriebene Fördereinrichtung 39 auch aus mehreren ausrichtbaren, auf der Antriebswelle 3 angeordneten Antriebsriemenscheiben 1, 1' und 1'' bestehen, aus mehreren Spannrollen 31, 31' und 31'', die auf Spannrollenwellen 30, 30' und 30'' angeordnet sind, mehreren Riemen 29, 29' und 29", von denen jeder zur Bewegung zwischen Paaren der ausrichtbaren Antriebsriemenscheiben 1, 1' und 1'' und den Spannrollen 31, 31' und 31'' vorgesehen ist. In dieser Ausführung der Erfindung sind die Spannrollen 31, 31' und 31'' nicht einzeln beschrieben oder dargestellt, da sie mit den ausrichtbaren Riemenscheiben 1, 1' und 1'' identisch sind. Die Spannrollenwellen 30, 30' und 30'' sind nicht gesondert beschrieben oder dargestellt, da sie der Antriebswelle 3 ähnlich wären.
Eine andere Ausführung des drehbaren Übertragungsgteils oder der Scheibe 4' ist in der 8 dargestellt. In dieser Ausführung der Erfindung ist die Scheibe 4' mit einer länglich runden Form versehen, aber andere geometrische Formen könnten auch verwendet werden.
Die Scheibe 4' ist mit einer Öffnung 9' sowie einer Keilnut 56' zur Aufnahme eines Keilelementes 53 versehen. Öffnungen 65' sollten zur Durchführung von Befestigungselementen wie beispielsweise Schrauben 63 ebenfalls vorgesehen sein. Andere Öffnungen 47' und 48' sollten in der Scheibe 4' ferner für die Durchführung von Gewindebolzen vorgesehen sein, wie beispielsweise Bolzen 44 durch die Öffnungen 48'. Andere Öffnungen 47' sollten in der Scheibe 4' für die Durchführung von Gewindebolzen 40 vorgesehen sein.
Die Scheibe braucht keine Membran zu sein, sondern könnte auch aus mehreren Speichen bestehen. Auf jeden Fall würde die Membran oder die Speichenscheibe 4 oder 4' notwendigerweise aus einem Material hergestellt sein, das sich in Bezug auf die Drehachse 6 der Welle 3 radial zu dehnen oder zu verlängern und seitlich zu biegen vermag.
Ringförmige, radial innere Lagerflächen 10' zum Festklemmen durch Krägen 12 und 13 sowie radial äußere Lagerflächen 11' zur Aufnahme eines Klemmelementes wie beispielsweise des Klemmrings 21 sind ebenfalls vorgesehen.
Der Zusammenbau der Riemenscheibe der vorliegenden Erfindung ist wie folgt: Zuerst werden der Kragen 12 und der Keil 53 auf dem Buchsenteil 7 fixiert. Die Scheibe 4 wird über dem Buchsenteil 7 angebracht und zwischen dem ersten Kragen 12 und dem zweiten Kragen 13 festgeklemmt. Der vorerwähnte Aufbau, bestehend aus dem ersten Kragen 12, dem zweiten Kragen 13, der Scheibe 4, dem Buchsenteil 7 und dem Keil 53, wird in das Innenkranzteil 17 eingeführt. Die Scheibe 4 wird mit dem Klemmring 21 gegen die ringförmige Klemmfläche 20 des Innenkranzteils 17 festgeklemmt. Das Außenkranzteil 16 wird auf das Innenkranzteil 17 montiert, und schließlich werden die Lagerteile 23 und 24 auf die ringförmigen Flansche 25 und 26 montiert.
Eine Scheibe 4 kann aus einem Material wie beispielsweise Flachbandgewebe hergestellt sein, das die Fähigkeit haben muß, sich bezüglich deren Rotationsachse radial zu dehnen und seitlich zu biegen. Die zur Konstruktion der Scheibe benötigten Materialien hängen von mehreren Faktoren ab, wie beispielsweise Drehmomentlast, Drehgeschwindigkeit und Riemenscheibengröße. Als Beispiel kann das von der Globe Company hergestellte Polymate PM120^® für eine mehrlagige Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 14,48 cm für den Transport von Pappbogenmaterial in Stapelmaschinen mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 pro Minute verwendet werden.
Vorzugsweise sind die Scheiben verstärkt, und jede Lage der Scheibe ist so verklebt, dass sich die Verstärkung in einem Winkel zur Verstärkung in einer angrenzenden Lage befindet.
Die Wirkungsweise der Riemenscheibe 1 der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ersehen werden. Wenn die Achse 6 der Welle 3 rechtwinklig zu der Ebene 77 der Riemenscheibe 1 ist, wie in der 3 dargestellt, dann wird die Scheibe 4 in der Ebene 77 der Riemenscheibe 1 liegen und rechtwinklig zur Achse 6 der Welle 3 sein. In dieser Anordnung der Welle 3 und der Riemenscheibe 1 wird sich die Scheibe 4 um die Welle 3 drehen und Drehmoment auf den Kranz 5 der Riemenscheibe 1 übertragen, während sie in einer geraden Ebene verbleibt, die mit der in der 3 dargestellten Ebene 77 der Riemenscheibe 1 übereinstimmt.
Wenn sich jedoch die Achse 6 der Welle 3 nicht in einem 90°-Winkel zur Ebene 77 der Riemenscheibe 1 befindet, sondern vielmehr einen Winkel 78 hat, wie in der
4 gezeigt, dann dreht sich die Scheibe 4 nicht länger in einer geraden Ebene. Stattdessen wird sich die Ebene der Scheibe 4 fortwährend biegen und dehnen, während sich die Scheibe 4 dreht. Wenn zum Beispiel unter Bezugnahme auf die 4 die Achse 6 der Welle 3 mit einem Winkel 78 von einer Referenzebene 79 geneigt ist, welche die Ebene 77 der Riemenscheibe 1 rechtwinklig schneidet, werden die Umfangsränder der Scheibe 4 (ringförmige, radial äußere Lagerfläche der Scheibe 4) durch den Klemmring 21 in der Riemenscheibe 1 in der Ebene 77 gehalten, während die ringförmige, radial innere Lagerfläche 10 der Scheibe 4 mit einem Winkel 78 zur Achse 6 der Welle 3 geneigt ist. Dieser Zustand veranlasst die rechte Seite der Scheibe 4, wie in der 4 gezeigt, sich mit einem Winkel 80 von einer geraden Linie 81 nach oben zu biegen und die linke Seite der Scheibe 4 sich mit einem ähnlichen Winkel 82 von einer geraden Linie 83 nach unten zu biegen.
Die gerade Linie 81 ist in einem 90°-Winkel zur Achse 6 der Welle 3 gezeichnet, und die gerade Linie 83 ist ebenfalls in einem 90°-Winkel zur Achse 6 der Welle 3 gezeichnet. Es versteht sich von selbst, dass sich die Scheibe 4 während des Drehens fortwährend biegt. Wie schon erwähnt, wird die Scheibe 4, wenn sie sich aus einer geraden Ebene verbiegt, ständig in radialer Richtung gedehnt.
Die 1 veranschaulicht eine Verwendung der Riemenscheibe 1 und der Fördereinrichtung 39 der vorliegenden Erfindung. Wo es wünschenswert ist, eine seitliche Trennung zwischen aneinandergrenzenden Blattelementen 75 und 76 zu bewirken, wenn diese in die Fördereinrichtung 39 eintreten und sich in Richtung der Pfeile 84 fortbewegen, ist es notwendig, dass man die aneinandergrenzenden Fördereinrichtungen 38' und 38'' auseinander driften lässt. Durch Verschieben des Endes 32' der Fördereinrichtung 38' in Richtung des Pfeiles 85 und des Endes 32'' der Fördereinrichtung 38'' in Richtung des Pfeiles 86, so dass die hinteren Enden der Fördereinrichtungen weiter auseinander sind als die vorderen Enden, werden die Blätter 75' und 76' während ihres Transports seitlich getrennt und nehmen, wie dargestellt, die seitlich getrennten Positionen an. Eine Trennung der Blätter auf diese Art und Weise ist lange Zeit mit runden Riemen praktiziert worden, da es nicht notwendig war, die Antriebsriemenscheiben parallel zur Richtung der Riemen auszurichten. Es war jedoch nicht möglich, flache Riemen zu verwenden, außer unter Benutzung von sehr komplizierten, mechanisch aufwendigen Antriebsriemenscheiben, wie in der US-Schrift 1 454 657 beschrieben, welche in Richtung der Riemen ausgerichtet werden konnten. Folglich haben die Riemenscheiben 1' und 1'' einen Winkel mit der Welle 3, der von 90° verschieden ist, wenn sich das Transportband 38' in Richtung des Pfeiles 87 und das Transportband 38'' in Richtung des Pfeiles 88 bewegt. Diese Winkelbeziehung der Riemenscheiben 1' und 1'' wird durch die Lehren der vorliegenden, oben beschriebenen Erfindung ermöglicht.
Andererseits, wenn sich aneinandergrenzende Artikel wie beispielsweise blattförmige Materialien konvergierenden Fördereinrichtungen 38 und 38' nähern, die in konvergierende Richtungen laufen, wie durch die Pfeile 89 und 87 angedeutet, dann konvergieren solche Blätter oder Artikel, wenn sie sich entlang der Länge der beiden Fördereinrichtungen bewegen.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass die vorher beschriebene Antriebsriemenscheibe 1 einstellbar entlang der Antriebswelle 3 verschoben werden und an unendlich vielen Stellen entlang der Antriebswelle 3 arbeiten kann. Unter Bezugnahme auf die 1 kann man sehen, dass die Blätter oder die Packungen 75 und 76 unterschiedliche Breiten haben können, so dass die Fördereinrichtungen 38, 38' und 38'' auf nähere oder weitere Entfernung eingestellt werden können. Solche Einstellungen können durch einfaches Drücken oder Ziehen an den Fördereinrichtungen 38, 38' und 38'' in Richtung der Pfeile 90–95 vorgenommen werden.
Die einzige strukturelle Änderung, die zum Erreichen dieser Verschiebeeigenschaft notwendig ist, besteht darin, die Nut 55 in der Welle 3 in einer Länge vorzusehen, welche der gewünschten Verschiebestrecke der Riemenscheiben 1 entspricht. Das oben beschriebene ausrichtbare Riemenscheibenelement stellt nur eine Ausführung eines ausrichtbaren Drehteils dar, welches die Lehren der vorliegenden Erfindung anwendet. Das ausrichtbare Drehteil kann auch ein ausrichtbares Kettenrad sein, in welchem das Kranzteil eine gezahnte kettenaufnehmende Oberfläche zum Antreiben einer Kette hat. Alle anderen Teile der Vorrichtung sind mit den beschriebenen Teilen im ausrichtbaren Riemenscheibenelement identisch. Das oben beschriebene ausrichtbare Riemenscheibenelement kann ebenfalls ein ausrichtbares Taktzahnrad sein, in welchem das Kranzteil eine gezahnte zahnriemenaufnehmende Oberfläche zum Antreiben eines gezahnten Steuerriemens hat. Alle anderen Teile der Vorrichtung sind mit den beschriebenen Teilen im ausrichtbaren Riemenscheibenelement identisch.
Das ausrichtbare Taktzahnrad 101 ist in den 9–11 dargestellt. Zum Zwecke eines einfachen und schnellen Vergleichens des ausrichtbaren Taktzahnrades 101 mit der vorher beschriebenen und in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe wurden identischen Teilen und identischen Bereichen von eng verwandten Teilen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen. Zum Beispiel ist der in der 11 dargestellte Klemmring 21 mit dem in der 5 dargestellten Klemmring 21 identisch, und die Öffnungen 45 in der 11 sind mit den Öffnungen 45 in der 5 identisch und haben die gleiche Funktion, nämlich Aufnahme und Durchführung von Schrauben 44, wie in den 11 und 5 dargestellt.
In gleicher Weise ist die ringförmige, im Innenkranzteil 117 ausgebildete Klemmfläche 20 mit der ringförmigen, im Innenkranzteil 17 ausgebildeten und in der 5 gezeigten Klemmfläche 20 identisch. Die ringförmige Klemmfläche 20 des Innenkranzteils 117 in der 11 hat ebenfalls den gleichen Zweck wie die ringförmige Klemmfläche 20 des in der 5 dargestellten Innenkranzteils 17, nämlich die Aufnahme der ringförmigen, radial äußeren Lagerfläche 11 der Scheibe 4, die durch den Klemmring 21 festgeklemmt wird.
Es sollte auch beachtet werden, dass im Falle, wo ein neues Element oder ein Teil eines Elementes, welches das in den 9–11 dargestellte ausrichtbare Taktzahnrad 101 bildet, eine unterschiedliche, aber verwandte Struktur oder Funktion hinsichtlich der in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe hat, praktischerweise die gleichen Zahlen wie in den Figuren 1 – 8 innerhalb einer Einhundert-Reihe in den 9–11 verwendet wurden. Zum Beispiel hat das ausrichtbare Taktzahnrad 101 eine von der in der 7 beschriebenen ausrichtbaren Riemenscheibe 1 verschiedene Struktur, aber das erfindungsgemäße Konzept ist identisch, weshalb das ausrichtbare Taktzahnrad in der 9 die Zahl "einhundertundeins" (101) hat.
Gleiche Teile mit gleichen Zahlen werden aus Gründen der Kürze nicht nochmals beschrieben.
Aus den Darstellungen in den 9–11 ist ersichtlich, dass das ausrichtbare Taktzahnrad 101 in Struktur und Funktion mit der vorher beschriebenen und in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe 1 identisch ist, außer dass die Außen- und Innenkranzteile 116 und 117 anstatt mit glatten und ringförmigen riemenscheibengurtaufnehmenden Flächen 18 und 19 mit Zahnradzähnen 118 bzw. 119 zum Antreiben eines nicht dargestellten gezahnten Steuerriemens versehen sind.
In den 10 und 11 ist eine andere Variante der vorliegenden Erfindung dargestellt. Anstatt das drehbare Übertragungsteil oder die Scheibe 4 als Einkomponententeil auszubilden oder aus mehreren, zu einem Einkomponententeil verklebten Materialschichten, werden zwei gänzlich getrennte Scheiben 4, die nicht zusammengeklebt sind, verwendet. Es können mehr als zwei getrennte Scheiben 4 verwendet werden, aber aus Darstellungsgründen sind nur zwei gezeigt.
Es sollte beachtet werden, dass die Verwendung von zwei oder mehr vollkommen getrennten Scheiben 4 nicht auf das in den 9–11 dargestellte Taktzahnrad beschränkt ist. Die in den 1–8 dargestellte ausrichtbare Riemenscheibe 1 könnte auch aus zwei oder mehreren vollkommen getrennten Scheiben 4 aufgebaut sein.
Die Funktion des ausrichtbaren Taktzahnrades 101 ist mit der Funktion der in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe 1 identisch. Insbesondere werden sich die Scheiben 4 in der 11 in der gleichen Weise seitlich und axial biegen wie die in der 4 dargestellte Scheibe 4, wenn eine nicht gezeigt Welle, auf der die Buchse 7 angebracht und durch den Keil 53 verbunden sein kann, um einen Winkel bezüglich der Drehachse des Außen- und Innenkranzteils 116 und 117 verschwenkt wird. Folglich kann das ausrichtbare Taktzahnrad 101, falls seine Drehachse mit der Drehachse 6 der nicht gezeigten Antriebswelle einen Winkel bildet, dennoch von einer nicht gezeigten Antriebswelle gedreht werden, und ein nicht gezeigter Steuerriemen wird auf dem ausrichtbaren Taktzahnrad 101 verbleiben.
Das oben beschriebene ausrichtbare Riemenscheibenelement kann auch ein ausrichtbares Kettenrad sein, in dem das Kranzteil eine gezahnte kettenaufnehmende Oberfläche zum Antreiben einer Kette hat. Alle anderen Teile der Vorrichtung sind mit den beschriebenen Teilen im ausrichtbaren Riemenscheibenelement identisch.
Das ausrichtbare Kettenrad 201 ist in den 12–14 dargestellt. Zum Zwecke eines einfachen und schnellen Vergleichens des ausrichtbaren Kettenrades 201 mit der vorher beschriebenen und in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe wurden identischen Teilen und identischen Bereichen von eng verwandten Teilen die gleichen Zahlen zugewiesen. Zum Beispiel ist der in der 14 dargestellte Klemmring 21 mit dem in der 5 dargestellten Klemmring 21 identisch, und die Öffnungen 45 in der 14 sind mit den Öffnungen 45 in der 5 identisch und haben die gleiche Funktion zur Aufnahme und Durchführung von Schrauben 44, wie in den 14 und 5 dargestellt.
In gleicher Weise ist die ringförmige, im Innenkranzteil 217 ausgebildete Klemmfläche 20 mit der ringförmigen, im Innenkranzteil 17 ausgebildeten und in der 5 gezeigten Klemmfläche 20 identisch. Die ringförmige Klemmfläche 20 des Innenkranzteils 217 in der 1 4 hat ebenfalls den gleichen Zweck wie die ringförmige Klemmfläche 20 des in der 5 dargestellten Innenkranzteils 17, nämlich die Aufnahme der ringförmigen, radial äußeren Lagerfläche 11 der Scheibe 4, die durch den Klemmring 21 festgeklemmt wird.
Es sollte auch beachtet werden, dass im Falle, wo ein neues Element oder ein Teil eines Elementes, welche das in den 12–14 dargestellte ausrichtbare Kettenrad 201 bildet, eine unterschiedliche, aber verwandte Struktur oder Funktion hinsichtlich der in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe hat, praktischerweise die gleichen Zahlen wie in den Figuren 1–8 innerhalb einer Zweihundert-Reihe in den 12–14 verwendet wurden. Zum Beispiel hat das ausrichtbare Kettenrad 201 eine von der in der 7 beschriebenen ausrichtbaren Riemenscheibe 1 verschiedene Struktur, aber das erfindungsgemäße Konzept ist identisch, weshalb das ausrichtbare Kettenrad in der 12 die Zahl "zweihundertundeins" (201) hat.
Gleiche Teile mit gleichen Zahlen werden aus Gründen der Kürze nicht nochmals beschrieben.
Aus den Darstellungen in den 12–14 ist ersichtlich, dass das ausrichtbare Kettenrad 201 in Struktur und Funktion mit der vorher beschriebenen und in den
1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe 1 identisch ist, außer dass die Außen- oder Innenkranzteile 216 oder 217 (vorzugsweise das Innenkranzteil (217) anstatt mit glatten und ringförmigen riemenscheibengurtaufnehmenden Flächen 18 und 19 jeweils mit Zähnen 219 zum Antrieb einer nicht dargestellten Kette versehen sind.
In den 13 und 14 ist eine andere Variante der vorliegenden Erfindung dargestellt. Anstatt das drehbare Übertragungsteil oder die Scheibe 4 als Einkomponententeil auszubilden oder aus mehreren, zu einem Einkomponententeil verklebten Materialschichten, werden zwei gänzlich getrennte Scheiben 4, die nicht zusammengeklebt sind, verwendet. Es können mehr als zwei getrennte Scheiben 4 verwendet werden, aber aus Darstellungsgründen sind nur zwei gezeigt.
Die Funktion des ausrichtbaren Kettenrades 201 ist mit der Funktion der in den 1–8 dargestellten ausrichtbaren Riemenscheibe 1 identisch. Insbesondere werden sich die Scheiben 4 in der 13 in der gleichen Weise seitlich und axial biegen wie die in der 4 dargestellte Scheibe 4, wenn eine nicht gezeigte Welle, auf welcher die Buchse 7 angebracht und durch den Keil 53 verbunden sein kann, um einem Winkel bezüglich der Drehachse des Außen- und Innenkranzteils 216 und 217 verschwenkt wird. Folglich kann das ausrichtbare Kettenrad 201, falls seine Drehachse mit der Drehachse 6 der nicht gezeigten Antriebswelle einen Winkel bildet, dennoch von einer nicht gezeigten Antriebswelle gedreht werden, und eine nicht gezeigte Kette wird auf dem ausrichtbaren Kettenrad 201 verbleiben.

Claims

Ausrichtbares Drehteil, umfassend: a. ein drehbares Halterungsteil (7), b. ein Kranzteil (5), das vom drehbaren Halterungsteil (7) entfernt angeordnet und mit einer Kraftübertragungsfläche (18, 19) versehen ist, und c. ein drehbares Drehmomentübertragungsteil (4), das aus einem Material besteht, welches ein radiales Dehnen und seitliches Biegen erlaubt, und mit dem drehbaren Halterungsteil (7) und dem Kranzteil (5) verbunden ist, wodurch das Kranzteil schräg zum drehbaren Halterungsteil (7) um einen Punkt auf der Achse (6) des Drehteils verlaufen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Drehmomentübertragungsteil (4) in einem nicht schräg verlaufenden Zustand flächig ist.
Ausrichtbares Drehteil nach Anspruch 1, wobei das drehbare Übertragungsteil (4) eine Scheibe ist.
Ausrichtbares Drehteil nach Anspruch 1, in der Form einer Riemenscheibe.
Ausrichtbares Drehteil nach Anspruch 1, in der Form eines Kettenrads.
Ausrichtbares Drehteil nach Anspruch 1, in der Form eines Taktgetriebes.
Riemenscheibe nach Anspruch 3, welche zur Drehung in einem Rahmen (2) angebracht and wirkmäßig mit einer Welle (3) in einstellbarer Winkelbeziehung zu dieser verbunden ist, wobei das drehbare Halterungsteil zur Drehung mit der Welle (3) angebracht oder durch diese definiert ist.
Ausrichtbare Riemenscheibe nach Anspruch 6, mit a) ringförmigen Lagerteilen (23, 24), b) das Kranzteil (5) mit ringförmigen Flanschen (25, 26) versehen ist, die zur Aufname der Lagerteile koaxial zum Kranzteil sind, und c) Einrichtungen (35, 36) zur Stützung der Lagerteile.
Ausrichtbare Riemenscheibe nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Welle eine Antriebswelle ist (3).
Ausrichtbare Riemenscheibe nach Anspruch 6, umfassend: a. ein koaxial auf der Welle (3) angebrachtes Buchsenteil (7), b. eine Einrichtung (8), welche die Welle (3) und die Buchse (7) zur gemeinsamen Drehung verbindet, c. das Drehmomentübertragungsteil (4) mit einer Öffnung (9) zum Durchführen der Welle (3) versehen ist und ringförmige, radial innere und äußere Lagerflächen (10, 11) aufweist, d. ein Paar erster und zweiter Krägen (12, 13), die koaxial auf der Welle (3) an entgegengesetzten Seiten des Drehmomentübertragungsteils (4) angebracht sind, e. der erste und zweite Kragen (12, 13) mit einer Einrichtung (14) zum gemeinsamen Drehen der Krägen mit der Antriebswelle versehen ist, f. wobei die Krägen mit einer Einrichtung (15) versehen sind, welche die radial inneren Lagerflächen (10) des Drehmomentübertragungsteils zwischen diesen zur gemeinsamen Drehung klemmt, g. das Kranzteil (5) weist Außen- und Innenkranzteile (16, 17) auf, die zur Drehung mit der Welle (3) angebracht und mit dazu passenden riemenscheibengurtaufnehmenden Umfangsflächen (18, 19) versehen sind und dadurch die Kraftübertragungsflächen definieren, h. das Innenkranzteil (17) ist mit einer ringförmigen Klemmfläche (20) versehen, die zur Aufnahme des ringförmigen Außenlagers (11) des Drehmomentübertragungsteils (4) ausgelegt ist, i. ein Klemmring (21), der zur Lagerung an der ringförmigen Außenlagerfläche (11) des Drehmomentübertragungsteils ausgelegt ist, j. eine Einrichtung (22), welche das Außenkranzteil (18) lösbar mit dem Innenkranzteil (17) verbindet, und k. eine Einrichtung (44), welche den Klemmring (21) mit der ringförmigen Klemmfläche (20) des Innenkranzteils (17) verbindet.
Ausrichtbare Riemenscheibe nach Anspruch 9, umfassend: a. Lagerteile (23, 24), b. die Außen- und Innenkranzteile (16, 17) sind mit ringförmigen Flanschen (25, 26) versehen, die koaxial zu den Kranzteilen (16, 17) zur Aufnahme der Lagerteile sind, c. der Rahmen (2) umfasst ringförmige Teile (36, 36), welche die Lagerteile (23, 24) aufnehmen, und d. das Drehmomentübertragungsteil (4) weist mehrere passende Scheiben auf.
Fördereinrichtung, umfassend: a. eine Antriebswelle (3), b. einen länglichen Rahmen (27), c. eine Antriebsriemenscheibe (1) nach Anspruch 3, welche an einem Ende des länglichen Rahmens mit dem drehbaren Übertragungsteil (7) angebracht ist, welches wirkmäßig mit der Antriebswelle zum Mitdrehen verbunden ist, d. einen auf dem Kranz (5) der Antriebsriemenscheibe befestigten Riemen (29), e. eine von der Antriebswelle (3) beabstandete Spannrollenwelle (30), f. eine Spannrolle (31), die am anderen Ende des länglichen Rahmens (27) angebracht und wirkmäßig mit der Spannrollenwelle (30) zur Drehung auf dieser verbunden ist, und g. wobei die Spannrolle (31) einen Kranz (34) zur Aufnahme des Riemens (29) umfasst.
Fördereinrichtung nach Anspruch 11, umfassend mehrere dieser auf der Antriebswelle (3) angebrachter Antriebsriemenscheiben (1), mehrere dieser auf der Spannrollenwelle (30) angebrachter Spannrollen (31), und mehrere Riemen (29), von denen jeder zur Bewegung zwischen Paaren dieser Antriebsriemenscheiben und Spannrollen vorgesehen ist.
Fördereinrichtung nach Anspruch 11, wobei die Spannrolle (31) nach Anspruch 1 aufgebaut ist.
Antriebsriemenscheibe nach Anspruch 3, angebracht zur Drehung mit einer Antriebswelle (3), die mit einem länglichen Keilschlitz (55) darin ausgebildet ist, wobei a. das drehbare Lagerteil (7) ein Buchsenteil ist, welches koaxial auf der Antriebswelle zur axialen Gleitbewegung auf dieser und zur Drehung mit dieser angebracht und mit einer Keilöffnung (54) darin in passgenauer Ausrichtung mit dem länglichen Keilschlitz (55) versehen ist, b. Einrichtungen (12, 13) das drehbare Übertragungsteil (4) mit dem Buchsenteil (7) zur Drehung und axialen Gleitbewegung mit diesem verbinden, einschließlich eines Keilteils (43), welches durch die Keilöffnung (54) eingesetzt und passgenau mit dem Keilschlitz (55) in der Antriebswelle (3) ausgerichtet ist, und c. der Kranz (5) zur Drehung in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse (6) der Antriebswelle (3) angebracht ist sowie in Ebenen mit Winkeln, die nicht rechtwinklig zur Drehachse der Antriebswelle sind.
Antriebsriemenscheibe nach Anspruch 3, angebracht zur Drehung mit einer ausgebildeten verzahnten Antriebswelle (3), wobei a. das drehbare Halterungsteil (7) ein verzahntes Buchsenteil ist, welches koaxial auf der Antriebswelle (3) zum axialen Gleiten auf dieser sowie zum Drehen mit dieser angebracht ist, b. Einrichtungen (12, 13) das drehbare Übertragungsteil (4) mit dem Buchsenteil (7) zur Drehung und axialen Gleitbewegung mit diesem verbinden, und c. der Kranz (5) zur Drehung in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse (6) der Antriebswelle (3) angebracht ist sowie in Ebenen mit Winkeln, die nicht rechtwinklig zur Drehachse der Antriebswelle sind.