DE8626279U1 - Drive gear, especially for conveyor systems for use in chemical process engineering - Google Patents
Drive gear, especially for conveyor systems for use in chemical process engineeringInfo
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Description
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Reapston, EnglandAnweltaakte: P + G 1447
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Reapston, England
Antrlebsgahnrad, Insbesondere für FordereinrichtungenDrive gear, especially for conveyor systems
gur Verwendung bei chemischer Verfahrenstechnikgur use in chemical process engineering
Die Erfindung betrifft AntrleberahnrUder gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches, insbesondere zur Anwendung bei chemischen Verfahren, die bei erhöhter Temperatur ausgeführt «erden, beispielsweise for einen Ätzprozess, der zur Herstellung gedruckter Schaltungen angewandt wird. The invention relates to drive motors according to the preamble of the main claim, in particular for use in chemical processes that are carried out at elevated temperatures, for example for an etching process that is used to produce printed circuits.
Bei der Herstellung gedruckter Schaltungen 1st es üblich, die Schalungsträger durch eine Keihe von BeärbeitüngwMsehitten sdttels eines Fördersysteme hindurchzufOrdern. Die Verfahreneschritte beinhalten das sogenannte resist stripping, Vorreinigen, Ätzen, Neutralisieren, Spulen mit Wasser und Trocknen. Das Fördersystem umfaßt In allgemeinen eine Anzahl von Walzen» die durch die Maschinen voneinander getrennt und parallel zueinander sowie senkrecht zur Fürderrichtuns angeordnet sind. Die Walzen sind mittels einer Welle über ein Kegelradgetriebe angetrieben, das ein Ritzel umfaßt, welches seinerseits an einem gemeinsam angetriebenen Ende einer jeden Walze angeordnet ist, und mit einem entsprechenden Ritzel kant, das in geeigneter Weise auf dar Welle angeordnet 1st, die sich in Forderrichtung erstreckt. An der Stelle, an der der Förderer «Äschen einander benachbarten Bearbeltungsoaschinen durchlauft oder kreuzt, 1st jede Maschine mit einer Welle (layshaft) versehen» und diese sind miteinander zueaoraengekoppelt, so daß sie «n«««*· mittels eines eiiudgen Antriebenotors angetrieben sind, oder aber jede Maschine verfügt Ober ihren eigenen Antriebsmotor,In the manufacture of printed circuit boards it is usual to convey the formwork supports through a series of processing steps by means of a conveyor system. The processing steps include resist stripping, pre-cleaning, etching, neutralising, water rinsing and drying. The conveyor system generally comprises a number of rollers separated by the machines and arranged parallel to each other and perpendicular to the direction of conveyance. The rollers are driven by means of a shaft through a bevel gear comprising a pinion which in turn is arranged at a commonly driven end of each roller and is connected to a corresponding pinion suitably arranged on the shaft which extends in the direction of conveyance. At the point where the conveyor passes through or crosses adjacent processing machines, each machine is provided with a shaft and these are coupled together so that they are driven by a single drive motor, or each machine has its own drive motor,
wobei die Motoren derart gestaltet und angeordnet sein nassen, daß sie is wesentlichen nit ein und derselben Geschwindigkeit angetrieben werden.the motors being designed and arranged in such a way that they are driven at essentially the same speed.
Seit vielen Jahren gibt es Probleme mit solchen Pörder sy steinen, insbesondere dort, wo sie Ätzisvzesee (etching) durchlaufen. Dies ist
deshalb der Fall, weil Atzen bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise
bei 120 - 130° F ausgeführt wird, vas dazu führen kann, daß sich die
Atzmaschine bei fortwährendem Gebrauch in ihrer Längsrichtung verwirft.
Die abrasive Natur von Ätzmitteln, beispielsweise Eisenchlorid,
Katriumasnoniak und Kupferchlorid, verursachen raschen Verschleiß
^ der Ritzel, die dann später bis heute aus wlrasauehflrtenden Kunststoffen
hergestellt wurden. Weiterhin tritt eine Ansamnlung einer Aufschleamung
auf» die verursacht wird durch die Ladefähigkeit des Ätzmittels auf
das Kupfer der gedrückten Schaltung, die hindurchlauft, und zwar an
den Kegelrädern der bekannten Bauarten. Bs besteht die Gefahr, daß
diese Aufsehlenmung is die Zahnlücken eingepreßt wird, so daß schließlich die miteinander kämmenden Ritzel auseinandergedrückt werden.
Zur Losung dieses Probleaee wurden schon Zahnrader sit Zahnen in
Gestalt einzelner, radial sich erstreckender Stifte angewandt, die derart angeordnet sind, daß sie in senkrechter Richtung miteinander
kämmen, wobei große Lückenabstflnde auftreten, so daß keinerlei Gefahr
besteht, daß Aufschlämmung in die Lücken eingepreßt wird-Problems have been experienced with such conveyor systems for many years, particularly where they undergo etching. This is because etching is carried out at elevated temperatures, for example 120 - 130° F, which can cause the etching machine to warp longitudinally with continued use. The abrasive nature of etchants, for example ferric chloride,
Sodium hydroxide and copper chloride cause rapid wear of the pinions, which were later made of water-curing plastics until today. Furthermore, a build-up of slurry occurs, which is caused by the charging ability of the etching agent on the copper of the pressed circuit, which runs through it, namely on the bevel gears of the known designs. There is a danger that this slurry is pressed into the tooth gaps, so that the meshing pinions are finally pushed apart. To solve this problem, gears with teeth in the form of individual, radially extending pins have already been used, which are arranged in such a way that they mesh with each other in a vertical direction, whereby large gap distances occur, so that there is no danger of slurry being pressed into the gaps.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Zahnrad für derartige Kegelradgetriebe oder Kegelräder zu schaffen, das wader von abrasiven ch—tsrhsn Flüssigkeiten, noch von erhöhten Temperaturen amegriffen vird; ferner, «ins fellenanordnunf für ein solche Zahnräder verwendendes Fördersystem zu schaffen, bei welchem der Antrieb auch bei Nichtfluchten, etwa infolge einer Verwerfung, unbeeintrachtigt bleibt.The invention is based on the object of creating an improved gear for such bevel gears or bevel gears, which is neither affected by abrasive liquids nor by elevated temperatures; furthermore, to create a gear arrangement for a conveyor system using such gears, in which the drive remains unaffected even in the event of misalignment, for example as a result of a distortion.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein solches Zahnrad aus keramischem Material gefertigt wird, vorzugsweise durch Formen.According to the invention, this object is achieved in that such a gear is made of ceramic material, preferably by molding.
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KLn besonders geeignetes Material 1st das la Handel unter der Bezeichnung ULfWI, erhältliche anzusehen. Moses Keramikaaterial besteht aus 95% Aluminium und wird von der Firaa wade (Advanced Ceramics) Ltd. hergestellt. A particularly suitable material is the one available on the market under the name ULfWI. Moses ceramic material consists of 95% aluminium and is manufactured by Firaa wade (Advanced Ceramics) Ltd.
Ub ein sauberes Rteaen zu erreichen» sind die Zahne der Ritzel jeweils mit geraden Eingriffsflachen ausgestattet» die sich gegeneinander verjüngen» und sind die Zahnlücken und Spitzen der Zahne abgerundet. Eine Flache, nämlich die rückwärtige Flache des Radzahnes, verlauft la wesentlichen senkrecht zur Radachse» wahrend die andere„ nämlich die Frontflache, mit der genannten Achse einen solchen Winkel bildet» daß sie sich nach einwärts gegen die Spitzen derZähne hin verjüngt. ^ Bei einer solchen Radform und bei Anwendung bei einem Kegelradgetriebe wird ein Paar derartiger Ritzel senkrecht zu den anderen angeordnet» so daß ein Kflnsaen auf den Antriebeflachen an einer Stelle in der Mähe entsprechender Spitzen stattfindet, wobei die unter einem Winkel verlaufenden Frontflächen der Ritzel einander zugewandt sind.In order to achieve a clean grinding, the teeth of the pinions are each provided with straight engagement surfaces which taper towards each other and the tooth gaps and tips of the teeth are rounded. One surface, namely the rear surface of the wheel tooth, runs essentially perpendicular to the wheel axis, while the other, namely the front surface, forms such an angle with the said axis that it tapers inwards towards the tips of the teeth. With such a wheel shape and when used in a bevel gear , a pair of such pinions are arranged perpendicular to the others so that grinding takes place on the drive surfaces at a point near the corresponding tips, the front surfaces of the pinions running at an angle facing each other.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Ritzel - bei Anwendung In einer Hauptantriebswsllenanordnung für Förderwalzen - jeweils mit einer Nabe versehen» die eine Bohrung hat, die derart gestaltet ist, daß sie d£Bhfest auf der Hauptantriebswelle und jedem gemeinsamen angetriebenen Wellenende der Förderwalzen drehfest Montiert ist, wobei die Ritzel somit zuIschen der angetriebenen und der getriebenen Welle ('&Lgr; austauschbar sind.In a further embodiment of the invention, the pinions - when used in a main drive shaft arrangement for conveyor rollers - are each provided with a hub which has a bore which is designed in such a way that it is mounted in a rotationally fixed manner on the main drive shaft and each common driven shaft end of the conveyor rollers, the pinions thus being interchangeable between the driven and the driven shaft ('Λ) .
Me Hauptantriebswalle ist am besten aus einem vom Lager beziehbaren
Im Querschnitt sechseckigen Stab gebildet, und die angetriebenen
Vbllenenden der FOcdenralzen sind entsprechend bearbeitet.The main drive shaft is best formed from a hexagonal rod obtained from the warehouse, and the driven
The ends of the foden rollers are machined accordingly.
ALe Erfindung ist anhand der Zeichnung naher erläutert. Darin ist in einseisen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail using the drawing. It shows the following in detail:
Fig. 1 ist eine Aufrißansicht des Ritzels für das Kegelradgetriebe gemäß der Erfindung.Fig. 1 is an elevational view of the pinion for the bevel gear transmission according to the invention.
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Fig. la 1st ein Querschnitt durch einen Ritzelzahn gemflß der Linie la—Ie?Fig. la is a cross-section through a pinion tooth along the line la-le?
Flg. 2 ist eine Draufsicht, die eine Hauptgetriebeanordnung (layshaft gear arrangement) zeigt, «obel zwei Ritzel ähnlich jenem gemäß Fig. 1 als Kegelräder verwendet werden.Fig. 2 is a plan view showing a main gear arrangement in which two pinions similar to that of Fig. 1 are used as bevel gears.
Fig. 3 ist eine Teilansicht einer flexiblen Trageinrichtung für die Hauptantriebewelle (layshaft).Fig. 3 is a partial view of a flexible support for the main drive shaft (layshaft).
Im folgenden soll zunächst auf Fig. 1 eingegangen werden. Das dort dargestellte Zahnrad ist aus keramischem Werkstoff geformt, beispielsweise von der Firme Wade. Es umfaßt Zähne 1 mit geraden Antrtebsflachen (Flanken) 2. Diese Flachen verjüngen sich in Bezug zueinander und sind durch Radien im Sereich der Zahnkopfe und Zahnfuße begrsüüt. Aus Fig. 2 erkennt man, daß eine rückwärtige Flanke 3 des Ritzels senkrecht zur Ritzelachse steht, während die andere Frontfläcba 4 einen Winkel zur Achse <vl.nnlmmt und zum Zahnkopf hin geneigt verlauft. Bin typischer Querschnitt durch einen Zahn 1 ist in Fig. Ia dargestellt.In the following, we will first look at Fig. 1. The gear shown there is made of ceramic material, for example from the Wade company. It comprises teeth 1 with straight drive surfaces (flanks) 2. These surfaces taper in relation to one another and are surrounded by radii in the area of the tooth tips and tooth roots. From Fig. 2 it can be seen that a rear flank 3 of the pinion is perpendicular to the pinion axis, while the other front surface 4 forms an angle to the axis <vl.n and is inclined towards the tooth tip. A typical cross section through a tooth 1 is shown in Fig. 1a.
* Das Ritzel hat eine Nabe 5 mit rückwärtiger und vorderer FlIcXV 6, 7, senkrecht zur Rltzelachae, eine zentrale Sechseckbohrung 8 bildend. ,^ Die Abmessung der Bohrung 8 ist derart gewählt, daß ein Gleitsitz auf einem Stab von rechteckigem Querschnitt erzielt wird, der üblicherweise als Hauptwelle 9 (layshaft - siehe auch Fig. 3) verwendet wird. Die gemeinsamen angetriebenen Enden der Forderwal ran 11 sind auf dieeelfc* Gestalt bearbeitet, so daß die Ritzel austauschbar sind.* The pinion has a hub 5 with rear and front faces 6, 7, perpendicular to the pinion axis, forming a central hexagonal bore 8. The dimension of the bore 8 is chosen to provide a sliding fit on a rod of rectangular cross-section, which is usually used as the main shaft 9 (layshaft - see also Fig. 3). The common driven ends of the main shafts 11 are machined to this shape so that the pinions are interchangeable.
Wie nan aus Flg. 2 gut erkennt, kämmen, die Ritzel la Bereich der Zahnkopfe, wenn sie für ein Kegelrad eingesetzt werden* Die msjeigten Frontflächen 4 der Ritzel neigen beim Gebrauch dazu, die Ritzel auseinanderzudrücken. Aufgrund dieser Tatsache ist es nicht entscheidend, ob die Ritzel unmittelbar auf der Hauptwelle 9 befestigt sind. Stattdessen können sie auf ihren jeweiligen Wellen gleitend gelagert undAs can be clearly seen from Fig. 2, the pinions mesh in the area of the tooth tips when they are used for a bevel gear. The curved front surfaces 4 of the pinions tend to push the pinions apart during use. Due to this fact, it is not important whether the pinions are attached directly to the main shaft 9. Instead, they can be mounted on their respective shafts in a sliding manner and
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axial in ihrer kämmenden Position durch entsprechende Positionierstif te 12 oder Federrings eingestellt werden. Deshalb vermögen sich die Ritzel innerhalb der Toleranz ihrer Bohrungen 8 auf der Hauptwelle 9 zu neigen, und dabei werden kleinere Änderungen der Positionierung zwischen den angetriebenen und den treibenden Ritzeln axial ausgeglichen, die beispielsweise durch Verwerfung oder Verbiegung der Ätzmaschine auftreten. Um ein solches ttLchtf luchten über die Lange der Maschine aufgrund des Verwerfene oder Verbiegens auszugleichen, ist die Hauptwelle 9 auf einer flexiblen Trageinrichtung gelagert, umfassend Lagerblocke 13, die «Ine gewisse seitliche Verschiebung der Hauptwelle erlauben. Wie man auch aus Fig. 3 erkennt, hat jeder Lagerblock eine Lagerbohrung 14 zur Aufnahm* eines Lagerrlnges 15, dessen Bohrung 16 wiederum die Hauptwelle aber eine elastische Packung 17 aufnimmt.axially in their meshing position by means of appropriate positioning pins 12 or spring washers. Therefore, the pinions can incline within the tolerance of their bores 8 on the main shaft 9, and in doing so, minor changes in positioning between the driven and driving pinions, which occur, for example, due to warping or bending of the etching machine, are axially compensated. In order to compensate for such misalignment over the length of the machine due to warping or bending, the main shaft 9 is mounted on a flexible support device comprising bearing blocks 13 which allow a certain lateral displacement of the main shaft. As can also be seen from Fig. 3, each bearing block has a bearing bore 14 for receiving a bearing ring 15, the bore 16 of which in turn receives the main shaft via an elastic packing 17.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß ein Formling aus keramischem Material, Insbesondere dann, wenn von der oben beschriebenen Gestalt, genügend Festigkeit aufweist, ua bai einem Fordersystem für eine Ätzoder Graviermaschine eingesetzt werden zu können. QLe ausgezeichneten Eigenschaften von Keramik bezüglich der Temperaturbeständigkeit und des Angriffs von Korrosion erlauben es, derartige Ritzel alt betrechtlichem Vorteil einzusetzen, womit lange bestehende Probleme beseitigt sind.It has surprisingly been shown that a molded part made of ceramic material, especially if it has the shape described above, has sufficient strength to be used in a conveyor system for an etching or engraving machine. The excellent properties of ceramic with regard to temperature resistance and corrosion resistance allow such pinions to be used to legal advantage, thus eliminating long-standing problems.
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