EP0620758B1 - Vorrichtung zum antrieb eines taumelkörpers - Google Patents

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EP0620758B1
EP0620758B1 EP93909746A EP93909746A EP0620758B1 EP 0620758 B1 EP0620758 B1 EP 0620758B1 EP 93909746 A EP93909746 A EP 93909746A EP 93909746 A EP93909746 A EP 93909746A EP 0620758 B1 EP0620758 B1 EP 0620758B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
driving
tumbling body
guiding
rollers
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93909746A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0620758A1 (de
Inventor
Pio Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bioengineering AG
Original Assignee
Bioengineering AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bioengineering AG filed Critical Bioengineering AG
Publication of EP0620758A1 publication Critical patent/EP0620758A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0620758B1 publication Critical patent/EP0620758B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/70—Drives therefor, e.g. crank mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a device for driving a wobble body according to the preamble of patent claim 1.
  • CH patent 500,000 describes a device for generating a wobbling movement. This consists of a body which the inventor Paul Schatz calls an "oloid" in his book “Rhythm Research and Technology” (Stuttgart 1975). According to CH-A1 500 000, this oloid is driven by an endless belt on which the oloid is placed.
  • a device is known with which a body is also set in a tumbling motion.
  • the type of wobble is completely different from what is meant here.
  • a cylinder body is rotated uniformly about its longitudinal axis.
  • This first cylinder body is designed in such a way that it is suitable for receiving a second, essentially likewise cylindrical body.
  • the longitudinal axes of the two cylinder bodies now intersect at a certain, predetermined angle.
  • the longitudinal axis of the second cylinder body used - which is generally proposed as a drum-shaped receptacle for mixed material or the like - describes a double cone about the longitudinal axis of the first cylinder body in the course of one revolution of the first cylinder body.
  • the center of gravity of the contents moves both radially and axially with respect to the center of the receptacle. Because of the uniformity of the rotation of the second cylinder axis about the first, however, the movement characteristics of both the receptacle, the contents and its center of gravity are completely different from those envisaged here.
  • a drive of a mixer with a rotating chain is known from US-1,657,764.
  • US-1,657,764 since the movement of the mixing vessel is purely rotational about an axis that is stationary with respect to the drive, nothing can be derived from the teaching given there for the present task. Because of the cylindrical shape of the mixing vessel from US Pat. No. 1,657,764, it is completely uncritical where the mixing vessel is guided and where the tangent point of the chain to the mixing vessel is located.
  • the object on which this present invention is based is to create a drive for an oloid body which overcomes the disadvantages mentioned and is equally suitable for oloids within a large dimensional range.
  • An oloid - in the sense of Paul Schatz - is, among other possibilities, defined as that body that arises as rolling elements of two identical circles K1, K2, which lie in mutually perpendicular planes E1, E2, penetrate each other so that the periphery of the one through the center the other goes as shown in Fig. 1.
  • ellipses can also replace circles.
  • FIG. 2 shows the development 1 of an oloid that is generated from two circles. If such an oloid is placed on a plane, it always has a straight line of contact 2 with it. In Fig. 2, some such lines of contact 2 are shown representative. Among these lines of contact 2 there are four excellent lines, which are referred to here as tangent lines 4; there are those contact lines 2, which are in the levels E1, E2. Where the tangent lines 4 touch the circles K1, K2, there are tangent points 3. In the development according to FIG. 2, the tangent points 3 appear as the deepest points of incisions 5.
  • This strip 6 does not lead over an edge of the oloid, or not over one of the circular lines K1, K2, has a flat development and is limited in a straight line.
  • FIGS. 4a, b show the schematic representation of a first exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • a hollow body 7 shaped as an oloid as the first exemplary embodiment of an oloid wobble body lies on two free-running conveyor belts 8.
  • the conveyor belt 8 facing the viewer is not shown in FIG. 3b.
  • Around the hollow body 8 run - within the strip 6 designated in FIG. 2 - two profiles 9, which are shown in detail in FIGS. 4a, b, c.
  • a strip 10 to which the profiles 9 are fastened on the one hand, and which on the other hand is suitably designed for the positive reception of a drive means such as a toothed belt, a flat belt or a drive chain.
  • the strip 10 is fastened in the region of the strip 6 - according to FIG. 2 - on the wobble body, here on the hollow body 7.
  • a drive and guide unit 11 which is shown in detail in FIG. 5.
  • the profiles 9 are perpendicular downwards and parallel to the direction of travel of the conveyor belts 8.
  • the conveyor belts 8 each run over one table 12 equipped with low friction and two rollers 13 each.
  • Table 12, rollers 13 and drive and guide assembly 11 are all attached to a frame 14 which is anchored in a foundation 15.
  • the profiles 9 each consist of a web 17 on which a tube 18 is welded, for example.
  • the web 17 can be made continuously or from individual bars.
  • the strip 10 for receiving the drive means mentioned, in FIG. 4a a toothed belt 20 which engages in a toothing 21.
  • the webs 17 each carry a transverse band 22, which is also welded to the web 17 over its entire length, for example.
  • the strip 10 lying between two low webs 23 is flat here for receiving a flat belt 24.
  • the webs 17 merge into a channel-shaped profile 25 - as in the left part of FIG. 4c - or, as a variant, into a profile 26 with two channels.
  • a welded connection between the web 17 and the profile 25 or 26 is provided.
  • the strip 10 contains essentially hemispherical depressions 27 for receiving a rosary chain 28.
  • the drive and guide assembly 11 contains the means for driving the hollow body 7 and those for guiding it by means of the profiles 9.
  • the drive means and the guide means are shown together in FIGS. 5 and 6; 7a, b, c, d, however, only the guide means.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the guiding and drive unit 11 on the basis of the embodiment of the profiles 9 drawn in FIG. 4a.
  • the direction of movement of the profiles 9 - as shown - is always parallel to the direction of movement of the conveyor belts 8.
  • the profiles 9 also submerge the most below the level of the conveyor belts 8.
  • each tube 18 is guided between two rollers 29, 30, the four rollers 29, 30 being arranged essentially on a straight line.
  • Both pairs of rollers 29, 30 have a channel-shaped cross section corresponding to the tube 18; they can therefore transmit forces to the tube 18 both in the radial and in the axial direction (based on the rollers 29, 30).
  • the axes of the rollers 29 sit directly on the frame 14, while the axes of the rollers 30 are connected to the frame 14 via a hard suspension, for example via an angle piece 31.
  • a toothed belt 20 lies positively in the toothing 21.
  • the toothed belt 20 runs with the smooth side over two deflection rollers 32 (only one is visible in FIG. 5) and wraps around a drive wheel 33 - for example one, with the toothed side External rotor motor - with an axis 34.
  • the axis 34 is fastened to the frame 14, for example, with set screws 35.
  • the axes of the rollers 32 are - in a manner not shown - attached to the frame 14.
  • the deflection rollers 32 are on the one hand as close as possible to the strip 10, and on the other hand as close to each other as possible so that the points where the drive means detaches from the strip 10 come as close as possible to the lowest point of the strip 10.
  • FIG. 6 The same device is drawn in a side view in FIG. 6. With reference to FIG. 5, the device shown is viewed from the right. The right web 17 is removed, as is the right tube 18. Only the right roller 30 is visible from the pairs of rollers 29, 30. Instead of the toothed belt 21 shown, as already mentioned, a flat belt 24 or a rosary chain 28 is also inventive.
  • FIG. 7 shows a variant of the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6.
  • the hard-sprung roller 30 is opposed by two cylindrical rollers 36 with a slight offset.
  • the roller 30 takes on radial and axial forces, the rollers 36 only radial.
  • the axial distance between the cylindrical rollers 36 is small, since the tangent direction of the tube 18 strictly runs parallel to the direction of the conveyor belts 8 (not shown) only in the region of the roller 30.
  • the spring action necessary for the construction tolerances is applied here by the webs 17.
  • FIG. 7c shows the guide interacting with the profile from FIG. 4b: a cylindrical roller 37 guides the web 17 in the lateral direction; a second, also cylindrical roller 38 guides the belt 22 with respect to its height.
  • the arrangement on the second profile 9 is a mirror image so that the cornering forces counteract each other.
  • a roller 39 which is adapted to the hollow shape of the profile 25, engages in this and guides the profile 9 consisting of web 17 and profile 25 both radially and in the axial direction (based on the roller 39).
  • Two rollers 39 are provided for guiding the profile 9 according to the right side of FIG. 4c.
  • Fig. 8 is the representation of a second embodiment of a wobble body and thus a variant of Fig. 3a, b.
  • the wobble body is designed here as a skeleton body 66. This is made from partially curved rods 65 and exhibits the same rolling behavior as the hollow body 7. Its development is essentially the same as that shown in FIG. 2, with the difference that - strictly mathematically speaking - it always has only two points lies on the flat surface.
  • the contact lines 2 drawn in FIG. 2 in this case are the connecting sections of the two mentioned contact points, which are always only in the contour of the development shown in FIG. 2.
  • the inside of the skeleton body 66 carries, for example, a simply designed vessel 67, such as a commercially available chemical drum, with rods 68 and tapes 69 is attached.
  • the strip 10 with the profiles 9 and the shaped elements for the positive reception of the drive means - for example the toothed belt 20 - is attached to the partially curved rods 65. 8 correspond to those of FIGS. 3a, b, 5 and 6.
  • the rolling device which consists of two conveyor belts 8
  • the rolling device can also be designed with two roller carpets.
  • These roller carpets consist of a large number of individual free-running, parallel rollers, the axis direction of which is the same as that of the rollers 13, that is to say perpendicular to the rolling direction of the wobble body.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Im CH-Patent 500 000 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen einer taumelnden Bewegung beschrieben. Diese besteht aus einem Körper, den der Erfinder Paul Schatz in seinem Buche "Rhythmusforschung und Technik" (Stuttgart 1975) ein "Oloid" nennt. Angetrieben wird dieses Oloid gemäss CH-A1 500 000 durch ein endloses Band, auf welches das Oloid aufgelegt wird.
  • In der Praxis hat sich dieser Antrieb nicht durchsetzen können, da dies einerseits eine ideale Fertigungsgenauigkeit des Oloides voraussetzt, und anderseits beim Abrollen des Oloides auf dem Band keinerlei Schlupf entstehen darf. Führungsrollen, wie dies bei trommelförmigen Wälzkörpern möglich ist, sind bei der Form des Oloides ausgeschlossen: Es besitzt zwar - wie ein Zylinder - eine gerade Berührungslinie auf einer Ebene, nur ändert sich der Winkel dieser Berührungslinie zur Fortbewegungsrichtung des Bandes in oszillatorischer Weise. Die Erfindung hat sich daher auch nie durchzusetzen vermocht, im Gegensatz zur Lösung gemäss dem CH-Patent 216 760, in welchem der Hohlkörper, welcher eine taumelnde Bewegung ausführt, als Glied einer halben Bricard-Gelenkkette gelagert ist. Diese Lösung hat sich in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Antriebsmitteln im Markte durchgesetzt. Allerdings haftet ihr ein schwerer Nachteil an, der es verhindert, eine Mischmaschine nach dem Oloid- oder Inversionsprinzip zu bauen, deren Fassungsvermögen bei einem bis mehreren Kubikmetern liegt. Dieser Nachteil liegt in den grossen Massenkräften, die beim Betrieb auftreten, und nach Grösse und Richtung dauernd ändern. Die Massenkräfte verlangen ausserordentlich kräftige Dimensionierung aller Bauteile und stellen extreme Anforderungen an das Fundament einer solchen Maschine.
  • Aus CH-422 723 ist eine Vorrichtung bekannt, mit welcher ebenfalls ein Körper in eine taumelnde Bewegung versetzt wird. Die Art der Taumelbewegung ist allerdings von der hier gemeinten völlig verschieden. In CH-422 723 wird ein Zylinderkörper um seine Längsachse in gleichförmige Drehbewegung versetzt. Dieser erste Zylinderkörper ist so ausgestaltet, dass er zur Aufnahme eines zweiten, im wesentlichen ebenfalls zylindrischen Körpers geeignet ist. Die Längsachsen der beiden Zylinderkörper schneiden einander nun unter einem bestimmten, vorgegebenen Winkel. Dadurch beschreibt die Längsachse des zweiten, eingesetzten Zylinderkörpers - der in der Regel als trommelförmiges Aufnahmegefäss für Mischgut oder dergleichen vorgeschlagen ist - im Laufe einer Umdrehung des ersten Zylinderkörpers einen Doppelkegel um die Längsachse des ersten Zylinderkörpers. Ist das trommelförmige Aufnahmegefäss nicht zur Gänze gefüllt oder sein Inhalt dichtemässig stark inhomogen, so bewegt sich der Schwerpunkt des Inhaltes sowohl radial als auch axial in bezug auf das Zentrum des Aufnahmegefässes. Wegen der Gleichförmigkeit der Drehung der zweiten Zylinderachse um die erste ist jedoch die Bewegungscharakteristik sowohl des Aufnahmegefässes, wie des Inhaltes und seines Schwerpunktes eine völlig andere, als vorliegend ins Auge gefasst.
  • Ein Antrieb eines Mischers mit umlaufender Kette ist aus US-1,657,764 bekannt. Da die Bewegung des Mischgefässes jedoch eine rein rotatorische ist um eine bezüglich des Antriebes raumfeste Achse, ist aus der dort gegebenen Lehre nichts für die vorliegende Aufgabenstellung herzuleiten. Wegen der Zylinderform des Mischgefässes von US-1, 657,764 ist es dort völlig unkritisch, an welcher Stelle das Mischgefäss geführt, und wo der Tangentenpunkt der Kette ans Mischgefäss sich befindet.
  • Die Aufgabe, die dieser vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist die Schaffung eines Antriebs für einen Oloid-Körper, der die genannten Nachteile überwindet und sich für Oloide innerhalb eines grossen Dimensionsbereiches gleichermassen eignet.
  • Die Lösung ist wiedergegeben im Patentanspruch 1 hinsichtlich des zentralen Erfindungsgedankens, in den Patentansprüchen 2 bis 18 hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen.
  • Anhand der beiliegenden Zeichnung wird der Erfindungsgedanke mit mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    eine erste geometrische Darstellung zu den Grundlagen,
    Fig. 2
    eine zweite geometrische Darstellung zu den Grundlagen,
    Fig. 3a, b
    eine Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung in zwei Ansichten,
    Fig. 4a
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines Teils der Vorrichtung,
    Fig. 4b
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines Teils der Vorrichtung,
    Fig. 4c
    ein drittes Ausführungsbeispiel eines Teils der Vorrichtung,
    Fig. 5
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Antriebs- und Führungseinrichtung in einer Frontansicht,
    Fig. 6
    das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 in einer Seitenansicht,
    Fig. 7a
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer Führungsveorrichtung,
    Fig. 7b
    ein drittes Ausführungsbeispiel einer Führungsvorrichtung,
    Fig. 7c
    ein viertes Ausführungsbeispiel einer Führungsvorrichtung,
    Fig. 7d
    ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Führungsvorrichtung,
    Fig. 8
    eine Variante zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3a, b.
  • Ein Oloid - im Sinne von Paul Schatz - ist, unter anderen Möglichkeiten, definiert als jener Körper, der entsteht als Wälzkörper zweier gleicher Kreise K₁, K₂, die, in zueinander senkrechten Ebenen E₁, E₂ liegend, einander so durchdringen, dass die Peripherie des einen durch das Zentrum des anderen geht, wie in Fig. 1 gezeigt. An die Stelle von Kreisen können grundsätzlich auch Ellipsen treten.
  • Ein solcher Körper hat, als Wälzkörper, eine ebene Abwicklung. Fig. 2 zeigt die Abwicklung 1 eines Oloides, das aus zwei Kreisen erzeugt ist. Wird ein solches Oloid auf eine Ebene gelegt, so hat es mit dieser immer eine gerade Berührungslinie 2 gemeinsam. In Fig. 2 sind einige solcher Berührungslinien 2 stellvertretend eingezeichnet. Unter diesen Berührungslinien 2 gibt es vier ausgezeichnete, die hier als Tangentenlinien 4 bezeichnet werden; es sind jene Berührungslinien 2, die in den Ebenen E₁, E₂ liegen. Dort, wo die Tangentenlinien 4 die Kreise K₁, K₂ berühren, sind Tangentenpunkte 3. In der Abwicklung gemäss Fig. 2 erscheinen die Tangentenpunkte 3 als die tiefsten Punkte von Einschnitten 5. Zwischen den Tangentenpunkten 3, die jeweils zu einem Kreise K₁ einerseits und jenen, die zum anderen Kreise K₂ anderseits gehören, liegt ein Streifen 6. Dieser Streifen 6 führt nicht über eine Kante des Oloides, bzw. nicht über eine der Kreislinien K₁, K₂, hat eine ebene Abwicklung und ist geradlinig begrenzt.
  • Die schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Vorrichtung zeigen Fig. 3a, b. Ein als Oloid geformter Hohlkörper 7 als erstes Ausführungsbeispiel eines oloidischen Taumelkörpers liegt auf zwei freilaufenden Transportbändern 8. In Fig. 3b ist das dem Betrachter zugewandte eine Transportband 8 nicht gezeichnet. Um den Hohlkörper 8 herum laufen - innerhalb des in Fig. 2 bezeichneten Streifens 6 - zwei Profile 9, die im Detail in den Fig. 4a, b, c gezeigt sind. Zwischen den Profilen 9, deren Abwicklung gemäss Fig. 2 gerade ist, liegt ein Streifen 10, an dem einerseits die Profile 9 befestigt sind, der anderseits zur formschlüssigen Aufnahme eines Antriebsmittels, wie beispielsweise eines Zahnriemens, eines Flachriemens oder einer Antriebskette geeignet gestaltet ist. Der Streifen 10 ist im Bereich des Streifens 6 - gemäss Fig. 2 - am Taumelkörper, hier am Hohlkörper 7, befestigt. Zwischen den Transportbändern 8 liegt ein Antriebs- und Führungsaggregat 11, das in Fig. 5 im einzelnen gezeigt ist. Innerhalb eines kleinen Raumgebietes innerhalb des Antriebs- und Führungsaggregates 11 stehen die Profile 9 senkrecht nach unten und parallel zur Laufrichtung der Transportbänder 8. Die Transportbänder 8 laufen je über einen reibungsarm ausgerüsteten Tisch 12 und über je zwei Walzen 13. Tisch 12, Walzen 13 und Antriebs- und Führungsaggregat 11 sind alle an einem Gestell 14 befestigt, welches in einem Fundament 15 verankert ist.
  • Die Fig. 4a, b, c zeigen drei Ausführungsbeispiele von Profilen 9 gemäss Fig. 3a, b. Mit der Ziffer 16 ist die Wandung eines Hohlkörpers 7 bezeichnet. In Fig. 4a bestehen die Profile 9 aus je einem Steg 17, auf welchem ein Rohr 18 beispielsweise aufgeschweisst ist. Der Steg 17 kann durchgehend oder aus einzelnen Stäben gefertigt sein. Zwischen den Stäben 17, und mit ihnen auf einer gemeinsamen Grundplatte 19 befestigt, liegt der Streifen 10 zur Aufnahme des genannten Antriebsmittels, in Fig. 4a eines Zahnriemens 20, welcher in eine Zähnung 21 eingreift. Im zweiten Ausführungsbeispiel der Profile 9 in Fig. 4b tragen die Stege 17 je ein querliegendes Band 22, das ebenfalls beispielsweise über seine ganze Länge am Steg 17 festgeschweisst ist. Der zwischen zwei niedrigen Stegen 23 liegende Streifen 10 ist hier flach ausgebildet zur Aufnahme eines Flachriemens 24.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel der Profile gemäss Fig. 4c gehen die Stege 17 über in ein kanalförmiges Profil 25 - wie im linken Teil der Fig. 4c - oder, als Variante, in ein Profil 26 mit zwei Kanälen. Auch hier ist eine Schweissverbindung zwischen dem Steg 17 und dem Profil 25 bzw. 26 vorgesehen. Der Streifen 10 enthält im wesentlichen halbkugelige Vertiefungen 27 zur Aufnahme einer Rosenkranz-Kette 28.
  • Es ist selbstverständlich in Sinne der Erfindung, ein beliebiges der in Fig. 4a, b, c gezeigten Antriebsmittel mit einem beliebigen der gezeigten Profile 9 zu kombinieren. Die dargestellten Kombinationen als solche haben nur Beispielscharakter.
  • Das Antriebs- und Führungsaggregat 11 enthält die Mittel für den Antrieb des Hohlkörpers 7 und jene für seine Führung mittels der Profile 9. In den Fig. 5 und 6 sind die Antriebsmittel und die Führungsmittel zusammen dargestellt; in den Fig 7a, b, c, d jedoch nur die Führungsmittel.
  • In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel des Führungs- und Antriebsaggregates 11 dargestellt auf der Grundlage des in Fig. 4a gezeichneten Ausführungsbeispiels der Profile 9. Der oloidische Hohlkörper 7, von dem nur die Wandung 16 dargestellt ist, liegt auf den zwei Transportbändern 8, die ihrerseits auf die Tische 12 abgestützt sind. Die Profile 9, die den Hohlkörper 7 umschlingen, tauchen zwischen die Transportbänder 8 ab. Im Bereich der Berührungslinie des Hohlkörpers 7 auf den Transportbändern 8 steht die Bewegungsrichtung der Profile 9 - wie gezeigt - immer parallel zur Bewegungsrichtung der Transportbänder 8. An der gleichen Stelle tauchen die Profile 9 auch am weitesten unter das Niveau der Transportbänder 8 ab. An dieser Stelle wird jedes Rohr 18 zwischen je zwei Rollen 29, 30 geführt, wobei die vier Rollen 29, 30 im wesentlichen auf einer Geraden angeordnet sind. Beide Rollenpaare 29, 30 weisen einen dem Rohr 18 entsprechenden kanalförmigen Querschnitt auf; sie können daher sowohl in radialer- als auch in axialer Richtung (bezogen auf die Rollen 29, 30) Kräfte auf das Rohr 18 übertragen. Die Achsen der Rollen 29 sitzen direkt auf dem Gestell 14, während die Achsen der Rollen 30 über eine harte Federung, beispielsweise über ein Winkelstück 31 mit dem Gestell 14 verbunden sind. Im Streifen 10 liegt ein Zahnriemen 20 formschlüssig in der Zähnung 21. Im dargestellten Bereich läuft der Zahnriemen 20 mit der glatten Seite über zwei Umlenkrollen 32 (in Fig. 5 ist nur eine sichtbar) und umschlingt mit der gezähnten Seite ein Antriebsrad 33 - beispielsweise einen Aussenläufermotor - mit einer Achse 34. Zum Einstellen der Riemenspannung ist die Achse 34 beispielsweise mit Stellschrauben 35 am Gestell 14 befestigt. Die Achsen der Rollen 32 sind - in nicht gezeichnter Weise - am Gestell 14 befestigt. Die Umlenkrollen 32 liegen einerseits so nahe wie möglich am Streifen 10, anderseits so nahe beieinander, wie möglich, damit die Stellen, wo sich das Antriebsmittel vom Streifen 10 löst, nächstmöglich an den tiefsten Punkt des Streifens 10 zu liegen kommt.
  • Die gleiche Vorrichtung ist in Fig. 6 in einer Seitenansicht gezeichnet. In bezug auf Fig. 5 blickt man von rechts auf die dargestellte Vorrichtung. Der rechte Steg 17 ist entfernt, ebenso das rechte Rohr 18. Von den Rollenpaaren 29, 30 ist lediglich die rechte Rolle 30 sichtbar. Anstelle des gezeigten Zahnriemens 21 ist - wie bereits gesagt - auch ein Flachriemen 24 oder eine Rosenkranzkette 28 erfinderisch.
  • Während, unter Berücksichtigung der Eigenheiten dieser Antriebsmittel, die Art des Antriebs die gleiche ist, ist die Art der Führung der Profile 9 je nach Profil verschieden. So zeigen die Fig. 7a, b, c, d zu den einzelnen Ausführungsformen der Profile 9 die dazugehörigen Führungselemente. Von den zwei Profilen 9 ist jeweils nur eines dargestellt.
  • Fig. 7 zeigt eine Variante zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 und 6. Hier stehen der hart gefederten Rolle 30 zwei zylindrische Rollen 36 leicht versetzt gegenüber. Die Rolle 30 übernimmt radiale und axiale Kräfte, die Rollen 36 nur radiale. Der Achsenabstand der zylindrischen Rollen 36 ist klein, da die Tangentenrichtung des Rohres 18 streng nur im Bereich der Rolle 30 parallel läuft mit der Richtung der (nicht dargestellten) Transportbänder 8. Eine weitere Variante hierzu zeigt Fig. 7b. Hier ist bei jedem Rohr 18 nur eine einzige zylindrische Rolle 36 vorhanden, die bei beiden Profilen 9 entweder innen oder bei beiden aussen angebracht sind. Die für die Bautoleranzen notwendige Federwirkung wird hier von den Stegen 17 aufgebracht.
  • Fig. 7c zeigt die mit dem Profil aus Fig. 4b zusammenwirkende Führung: Eine zylindrische Rolle 37 führt den Steg 17 in seitlicher Richtung; eine zweite, ebenfalls zylindrische Rolle 38 führt das Band 22 in Bezug auf seine Höhenlage. Die Anordnung am zweiten Profil 9 ist spiegelbildlich, damit die Seitenführungskräfte einander entgegenwirken.
  • Im Ausführungsbaispiel gemäss Fig. 7d (auf der Grundlage von Fig. 4c) greift eine Rolle 39, die der Hohlform des Profils 25 angepasst ist, in dieses ein und führt das aus Steg 17 und Profil 25 bestehende Profil 9 sowohl in radialer, als auch in axialer Richtung (bezogen auf die Rolle 39). Für die Führung des Profils 9 gemäss der rechten Seite von Fig. 4c sind zwei Rollen 39 vorgesehen.
  • Fig. 8 ist die Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Taumelkörpers und damit eine Variante zu Fig. 3a, b. Der Taumelkörper ist hier als Skelettkörper 66 ausgeführt. Dieser ist aus teilweise gebogenen Stangen 65 gefertigt und zeigt das gleiche Abrollverhalten, wie der Hohlkörper 7. Seine Abwicklung ist im wesentlichen die gleiche, wie in Fig. 2 gezeigt, mit dem Unterschiede, dass er - streng mathematisch betrachtet - stets mit lediglich zwei Punkten auf der ebenen Unterlage aufliegt. Die in Fig. 2 gezeichneten Berührungslinien 2 sind in diesem Fall die Verbindungsstrecken der zwei genannten Berührungspunkte, die immer nur in der Kontur der in Fig. 2 gezeigten Abwicklung liegen. Im Inneren trägt der Skelettkörper 66 beispielsweise ein einfach gestaltetes Gefäss 67, wie eine handelsübliche Chemikalientrommel, die mit Stangen 68 und Bändern 69 befestigt ist. Der Streifen 10 mit den Profilen 9 und den Formelementen zur formschlüssigen Aufnahme des Antriebsmittels - beispielsweise des Zahnriemens 20 - ist an den teilweise gebogenen Stangen 65 befestigt. Die übrigen Merkmale des Ausführungsbeispiels genäss Fig. 8 entsprechen jenen von Fig. 3a, b, 5 und 6.
  • Ist der Taumelkörper ein oloidischer Hohlkörper 7 gemäss den Fig. 3a, b, so kann die Abrollvorrichtung, die da aus zwei Transportbändern 8 besteht, auch mit zwei Rollenteppichen ausgeführt werden. Diese Rollenteppiche bestehen aus einer Vielzahl von einzelnen freilaufenden, untereinander parallelen Rollen, deren Achsenrichtung die gleiche ist, wie jene der Walzen 13, also senkrecht steht auf der Abrollrichtung des Taumelkörpers.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers, bestehend aus einem oloidischen Taumelkörper (7, 66), einer im wesentlichen ebenen und horizontalen Abrollvorrichtung und Mitteln zum Antrieb und zur Führung des auf der Abrollvorrichtung liegenden und zu bewegenden Taumelkörpers (7, 66), dadurch gekennzeichnet, dass
    - zwei Profile (9) vorhanden sind, welche um den Taumelkörper (7, 66) herumführen und an ihm befestigt sind, wobei diese Profile (9) so angeordnet sind, dass sie sich an den beiden Rändern eines Streifens (6) befinden, der in der ebenen Abwicklung des Taumelkörpers (7, 66) sich als durchgehend und geradlinig begrenzt erweist und in der Abwicklung in der Hauptbewegungsrichtung des Taumelkörpers (7, 66) verläuft,
    - ein zweiter Streifen (10) vorhanden ist, der auf den genannten ersten Streifen (6) zu liegen kommt und dort am Taumelkörper (7, 66) befestigt ist, welcher zweite Streifen (10) einerseits die genannten Profile (9) trägt, anderseits Formelemente aufweist, die geeignet sind zur formschlüssigen Aufnahme eines Antriebsmittels,
    - ein Gestell (14) vorhanden ist, das die ebene und horizontale Abrollvorrichtung trägt, auf welchem der Taumelkörper (7, 66) auf beiden von den Profilen (9) abgewandten Seiten aufliegt, und welche durch den Taumelkörper passiv bewegt wird,
    - der Taumelkörper (7, 66) so auf der Abrollvorrichtung liegt, dass seine Längsrichtung quer zur Bewegungsrichtung verläuft,
    - das genannte Gestell (14) ferner ein Führungs- und Antriebsaggregat (11) trägt, in welchem die Mittel zum Antrieb und zur Führung des Taumelkörpers (7, 66) vorhanden und zusammengefasst sind,
    - im Führungs- und Antriebsaggregat (11) Rollen (29, 30, 36, 37, 38, 39) vorhanden sind zum Ausüben von Führungskräften auf die Profile (9),
    - ein Antriebsmittel (20, 24, 28) in Form eines endlosen Bandes vorhanden ist, welches längs des zweiten Streifens (10) um den Taumelkörper (7, 66) herumgelegt ist und an diesem formschlüssig anliegt,
    - im Führungs- und Antriebsaggregat (11) ein motorisch angetriebenes Antriebsrad (33) vorhanden ist, um welches das Antriebsmittel (20, 24, 28) formschlüssig herumgelegt und vom Antriebsrad (33) angetrieben werden kann.
    - im Führungs- und Antriebsaggregat (11) ferner zwei Umlenkrollen vorhanden sind zur Umlenkung des Antriebsmittels (20, 24, 28) vom Formschluss am zweiten Streifen (10) auf das Antriebsrad (33), welche Umlenkrollen (32) so nahe wie möglich am zweiten Streifen (10) und so nahe beieinander wie möglich angeordnet sind,
    - das Führungs- und Antriebsaggregat (11) vollständig unterhalb der Ebene der Auflagefläche der Abrollvorrichtung für den Taumelkörper (7, 66) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper ein oloidischer Hohlkörper (7) ist.
  3. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollvorrichtung ein aus untereinander parallelen freilaufenden Rollen bestehender Rollenteppich ist, wobei die Achsenrichtung der den Rollenteppich bildenden Rollen senkrecht steht auf der Abrollrichtung des Hohlkörpers (7).
  4. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper ein aus teilweise gebogenen Stangen (65) bestehender Skelettkörper (66) ist mit dem gleichen Abrollverhalten wie demjenigen eines Oloides, dergestalt, dass die Abwicklung, die durch das Taumeln des Skelettkörpers (66) auf einer ebenen Fläche entsteht, die Form der Abwicklung eines Oloides aufweist.
  5. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollvorrichtung aus zwei freilaufenden horizontalen Transportbändern (8) besteht, welche um zwei Walzen (13) umlaufen und auf einen reibungsarm ausgerüsteten Tisch (12) sich abstützen, welcher seinerseits vom Gestell (14) getragen wird.
  6. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel ein Zahnriemen (20) ist.
  7. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel ein Flachriemen ist.
  8. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel eine Rosenkranzkette ist.
  9. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Profil (9) aus einem am zweiten Streifen (10) befestigten Steg (17) und einem darauf angeschweissten Rohr (18) besteht.
  10. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Profil (9) aus einem am zweiten Streifen (10) befestigten Steg (17) und einem darauf senkrechtstehenden und daran angeschweissten Band (22) besteht.
  11. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Profil (9) aus einem am zweiten Streifen (10) befestigten Steg (17) und einem daran angeschweissten kanalförmigen Profil (25) besteht.
  12. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Profil (9) aus einem am zweiten Streifen (10) befestigten Steg (17) und einem daran angeschweissten Profil (26) mit zwei Kanälen besteht, wobei je ein Kanal auf je eine Seite des Steges (17) zu liegen kommt.
  13. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    - im Führungs- und Antriebsaggregat (11) für jedes Profil (9) eine freilaufende Rolle (29) mit kanalförmigem Querschnitt vorhanden ist, deren Achse fest mit dem Gestell (14) verbunden ist,
    - ferner für jedes Profil (9) eine freilaufende Rolle (30) mit kanalförmigem Querschnitt vorhanden ist, deren Achse über eine harte Federung mit dem Gestell (14) verbunden ist,
    - die kanalförmigen Querschnitte der Rollen (29, 30) dem jenigen des Rohres (18) angepasst ist, dergestalt, dass die Rollen (29, 30) das Rohr (18) seitlich kraft- und formschlüssig umgreifen,
    - die Achsen der vier Rollen (29, 30) aufrecht stehen und im wesentlichen auf einer Geraden angeordnet sind.
  14. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    - im Führungs- und Antriebsaggregat (11) für jedes Profil (9) eine freilaufende Rolle (30) mit kanalförmigem Querschnitt vorhanden ist, deren Achse hart gefedert mit dem Gestell (14) verbunden ist,
    - ferner für jedes Profil (9) zwei weitere freilaufende Rollen (36) mit zylindrischem Querschnitt vorhanden sind, deren Achsen in der Vertikalebene liegen, die durch die Abrollbewegung des Taumelkörpers gegeben ist,
    - die Rollen (36) mit zylindrischem Querschnitt auf der einen Seite jedes Rohres (18) angeordnet sind, die Rollen (30) mit kanalförmigem Querschnitt auf der anderen, dergestalt dass zwischen der Rolle (30) mit kanalförmigem Querschnitt und dem Rohr (18) Kraft- und Formschluss, zwischen den Rollen (36) mit zylindrischem Querschnitt und dem Rohr (18) Kraftschluss besteht.
  15. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungs- und Antriebsaggregat (11) für jedes Profil (9) je eine freilaufende zylindrische Rolle (36) vorhanden ist, deren vertikale Achse fest mit dem Gestell (14) verbunden ist, welche Rollen (36) so angeordnet sind, dass die eine von der einen Seite auf das eine Rohr (18) drückt, die andere von der anderen Seite auf das andere Rohr (18), dergestalt, dass die zylindrischen Rollen (36) nur Seitenführungskräfte auf die Rohre (18) ausüben können.
  16. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungs- und Antriebsaggregat (11) für jedes Profil (9) zwei freilaufende zylindrische Rollen (37, 38) vorhanden sind, deren Achse mit dem Gestell (14) verbunden sind, wobei die einen Rollen (37) vertikale Achsen aufweisen und auf den Stegen (17) abrollen, also Seitenkräfte auf die Stege (17) ausüben können, die anderen Rollen (28) horizontale Achsen aufweisen und auf den Bändern (22) abrollen, also vertikale Kräfte auf die Bänder (22) ausüben können.
  17. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungs- und Antriebsaggregat (11) für jedes Profil (9) eine freilaufende Rolle (39) mit abgerundetem Querschnitt vorhanden ist, deren horizontale Achse mit dem Gestell (14) verbunden ist, deren abgerundeter Querschnitt demjenigen des kanalförmigen Profils (25) angepasst ist, in dieses eingreift und somit vertikale und seitliche Führungskräfte ausüben kann.
  18. Vorrichtung zum Antrieb eines Taumelkörpers nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungs- und Antriebsaggregat (11) für jedes Profil (9) zwei freilaufende Rollen (36) mit abgerundetem Querschnitt vorhanden sind, deren Achsen fest mit dem Gestell (14) verbunden sind, deren abgerundeter Querschnitt demjenigen des kanalförmigen Profils (26) angepasst ist, in dieses eingreift und jede Rolle (36) somit vertikale und seitliche Führungskräfte ausüben kann.
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