Bezeichnung der Erfindung
Entmistυngseinrichtung mit einer motorisch angetriebenen Seiltrommel sowie Seiltrommelanordnung und Antriebsvorrichtung hierfür.
Die Erfindung betrifft eine Seiltrommelanordnung einer Entmistungseinrichtung mit einer motorisch angetriebenen Seiltrommel und eine Antriebsvorrichtung hierfür sowie eine Entmistungseinrichtung.
Eine gängige Bauform von Entmistungseinrichtungen mit einem in einer Rinne bzw. einem Kanal längsverschiebbar geführten Schieber benutzt zur Bewegung des Schiebers eine motorisch angetriebene Seiltrommelanordnung, auf weiche ein als Zugmittel benutztes Stahlseil aufgewickelt wird und hierbei den am Seil befestigten Schieber in Arbeitsrichtung zieht. Zum Zurückfahren des Schiebers kann eine zweite Seiltrommel vorgesehen sein, wobei in vorteilhafter Ausfüh¬ rung zwei Kanäle mit je einem Schieber und je einer Seiltrommelanordnung vorgesehen sind und die Schieber über einen den Seiltrommeln abgewandten umgelenkten Seilabschnitt gegenläufig gekoppelt bewegt werden. Eine derarti¬ ge Anlage ist z. B. aus der DE 1 153 502 bekannt. Der Antrieb der Seiltrom- mein erfolgt über eine Gliederkette und ein auf der gemeinsamen Welle der beiden Seiltrommeln befestigtes Kettenritzel durch einen Antriebsmotor.
Eine weitere derartige Anlage ist aus der DE 19 73 099 U bekannt, wobei ein umsteuerbarer Motor über einen Keilriemenantrieb und ein Getriebe eine für zwei Seiltrommeln gemeinsame Welle antreibt. Je nach Drehrichtung der Welle wird eine der Seiltrommeln auf Wickeln angetrieben, während das Seil von der jeweils anderen, vorzugsweise gebremsten Seiltrommel abgewickelt wird.
Derartige Entmistungseinrichtungen sind stark mit Verschmutzungen belastet und mechanisch stark beansprucht, sollen aber zugleich einfach, stabil und kostengünstig aufgebaut sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige und zuverlässi¬ ge Seiltrommelanordnung und eine Antriebsvorrichtung hierfür sowie eine Ent- mistungseinrichtung anzugeben.
Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Ansprüchen angege- ben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Die Seiltrommelanordnung enthält vorteilhafterweise wenigstens einen Rah- men, eine Seiltrommel und eine Antriebsvorrichtung. Die Seiltrommel ist in dem Rahmen um ihre Drehachse, nachfolgend auch als Trommelachse bezeichnet, drehbar gelagert und zum Aufwickeln des Zugseils durch die Antriebsvorrich¬ tung um die Trommelachse gedreht. Der Rahmen ist feststehend verankert. Die Antriebsvorrichtung enthält typischerweise einen Elektromotor in Verbindung mit einem drehzahluntersetzenden Getriebe. Ein Abtriebselement des Getrie¬ bes greift in eine mit der Seiltrommel drehfest verbundene Antriebsstruktur ein.
Eine erfindungsgemäße Seiltrommelanordnung sieht vor, die Seiltrommel ohne eine zentrale Welle wenigstens einseitig, vorzugsweise an beiden axial entge- gen gesetzten Enden in einer Lageranordnung drehbar zu lagern, welche meh¬ rere mit ihren Rollenachsen von der Trommelachse beabstandete und um die Trommelachse gegeneinander winkelversetzte Rollen aufweist, deren Rollen¬ laufflächen an einer oder mehreren ringförmigen Lagerflächen der Seiltrommel anliegen. Der Radius der ringförmigen Lagerflächen ist vorteilhafterweise zu-
mindest annähernd gleich dem Radius der Wickelfläche, insbesondere von die¬ sem um weniger als 25 %, vorzugsweise um weniger als 10 % verschieden. In besonders vorteilhafter Ausführung sind ringförmige Lagerflächen zur radialen Führung der Seiltrommel an der Innenfläche eines mit seiner Außenfläche die Wickelfläche bildenden Rohrabschnitts ausgebildet, insbesondere innerhalb des axialen Bereichs der Wickelfächen, dabei vorzugsweise in Bereichen von deren axialen Rändern, ausgebildet. Eine axiale Führung der Seiltrommel kann vorteilhafterweise durch einen die Wickelfläche seitlich begrenzenden, von der Wickelfläche radial nach außen weisenden Rand und an diesem anliegende Rollen der Lageranordnung gegeben sein. In vorteilhafter Ausführung können Rollenlaufflächen so gestaltet, beispielsweise gestuft oder gewinkelt verlaufend sein, dass eine axiale und radiale Abstützung gegeben ist. Eine Rolle kann ra¬ diale und axial führende Laufflächen oder Führungsflächen aufweisen. Eine Rolle kann eine gegen die Richtung der Trommel-Drehachse geneigte RoI- lenachse aufweisen und bezüglich der Trommel-Drehachse die Trommel axial und radial abstützen.
Die Rollen sind vorteilhafterweise ortsfest an dem Rahmen der Seiltromme¬ lanordnung um ihre jeweiligen Rollenachse drehbar gehalten. In bevorzugter Ausführung mit Rollen-Lageranordnungen an axial entgegen gesetzten Enden der Seiltrommel sind vorteilhafterweise axial durchgehende Rollenachsen von den entgegen gesetzten Lageranordnungen gemeinsam genutzt.
Auch das Abtriebselement der Antriebsvorrichtung ist vorteilhafterweise auf einer axial durchgehenden und an entgegen gesetzten Enden gelagerten Welle befestigt. In axialer Richtung liegen das Abtriebselement und die trommelseitige Antriebsstruktur vorteilhafterweise bei der axialen Mitte der Wickelfläche, vor¬ zugsweise um weniger als 20 %, insbesondere weniger als 10 % der axialen Erstreckung der Wickelfläche von deren axialer Mitte entfernt. Der Durchmes-
ser der trommelseitigen Antriebsstruktur weicht vorteilhafterweise um weniger als 25 %, insbesondere um weniger als 10 % vom Durchmesser der Wickelflä¬ che ab.
In vorteilhafter Ausführung kann der Antriebsmotor zumindest überwiegend in¬ nerhalb der Seiltrommel angeordnet sein. Eine Getriebeanordnung ist vorteil¬ hafterweise außerhalb der Seiltrommel fest mit dem Rahmen verbunden. Der Antriebsmotor kann vorteilhafterweise nur stimseitig gehalten sein ohne quer zum Motorgehäuse liegende Abstützungen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung einer Antriebsvorrichtung für eine Seiltrommelanordnung ist das Abtriebselement am Ausgang der Getriebean¬ ordnung ein Kettenritzel und die Antriebsstruktur eine drehfest mit der Seil¬ trommel verbundene, zu einem Ring geschlossene Gelenkkette. Die Verbin- düng der Gelenkkette mit der Seiltrommel erfolgt vorzugsweise nur über einen Teil der Kettenglieder in gleichmäßigen Abständen, insbesondere durch Ver¬ schweißen. Die Kettenlaschen sind vorteilhafterweise zwischen benachbarten Gelenken von der Auflagefläche der Kette an der Seiltrommel weg gewölbt. Hierdurch kann vorteilhaft einer Störung des Antriebs durch Verschmutzungen begegnet werden, da Schmutz zwar in die Lücken zwischen benachbarten Ge¬ lenken eindringen kann, bei Eingriff des Kettenritzels in eine solche ver¬ schmutzte Lücke aber der Schmutz durch den Freiraum zwischen der Auflage¬ fläche und der von dieser weg gewölbten Lasche wieder ausgedrückt werden kann. Die Gelenkkette kann insbesondere auf der Innenwandfläche eines mit seiner Außenwandfläche die Wickelfläche bildenden Rohrabschnitts befestigt sein.
Eine Beschränkung auf maximal vier Wickellagen, vorzugsweise maximal drei Wickellagen des optimal vollständig auf die Seiltrommel aufgewickelten Zug-
seils durch Abstimmung der Dimension der Wickelfläche der Seiltrommel auf die durch die Verschiebestrecke des Schiebers vorgegebene Wickellänge des Seils ist besonders vorteilhaft. Dies erscheint zwar auf den ersten Blick gegen¬ über gebräuchlicher mehrlagiger Wicklung des Zugseils nachteilig, da die Ab- messungen der Wickelfläche der Seiltrommel entgegen dem üblichen Ziel einer kompakten Bauweise vergrößert werden. Die Dimensionierung der Wickelflä¬ che der Seiltrommel auf in diesem Sinne maximal vier, insbesondere maximal drei Wickellagen zeigt aber überraschend bedeutsame Vorteile. Dabei beträgt vorteilhafterweise der Durchmesser der Wickelfläche wenigstens das 1 , 5-fache, insbesondere wenigstens das 2,5-fache, vorzugsweise wenigstens das 3,5- fache der axialen, d. h. zur Richtung der Drehachse der Seiltrommel, nachfol¬ gend auch als Trommelachse bezeichnet, parallelen Erstreckung der Wickelflä¬ che. Vorteilhafterweise beträgt der Durchmesser der Wickelfläche maximal das 8-fache, insbesondere maximal das 6-fache der axialen Erstreckung.
Das Zugseil wird ohne zusätzliche Einrichtungen zur regelmäßigen Aufwick¬ lung, welche aber aufwendig und/oder störanfällig sind, insbesondere durch anhaftenden Schmutz häufig nicht vollständig gleichmäßig auf die Wickelfläche aufgewickelt. Es zeigt sich, dass mit zunehmender Anzahl von Wickellagen die Unregelmäßigkeiten bei der Aufwicklung rasch zunehmen, so dass durch die genannte Dimensionierung der Wickelfläche der Anteil der unregelmäßigen Aufwicklung gering bleibt und trotz des gegenüber gebräuchlichen Seiltrom- melanordπungen größeren Volumens der leeren Seiltrommel das Volumen der vollständig bewickelten Seiltrommel mit den Seilwicklungen nicht wesentlich größer ist als bei gebräuchlichen Anordnungen. Insbesondere bei einer Wickel¬ fläche, die so dimensioniert ist, dass die Wickellänge des Seils bei idealer Wicklung maximal drei Wickellagen beansprucht, wird auch bei realen Bedin¬ gungen mit u. U. stark verschmutztem Seil typischerweise keine weitere Wik- kellage beansprucht.
Hierdurch und/oder durch einen großen Durchmesser der Wickelfläche wird vorteilhafterweise auch eine einfach aufgebaute Reinigungseinrichtung für das Zugseil an einem Seileinlauf in die Seiltrommelanordnung möglich. Eine solche Reinigungsvorrichtung kann durch die Beschränkung der realen Aufwicklung auf wenige, vorteilhafterweise Wickellagen in festem Abstand von der Trom- melachse angeordnet werden und in vorteilhafter Ausführung als Abstreifleiste mit elastischen Abstreiflippen oder vorzugsweise einer oder zwei parallel zur Trommelachse liegenden Bürstenleisten ausgeführt sein. Die einfache Mög- lichkeit zur Reinigung des einlaufenden Zugseils zumindest von groben Ver¬ schmutzungen begünstigt wiederum eine gleichmäßigere Aufwicklung des Zug¬ seils auf die Wickelfläche.
Wickelflächen von Seiltrommeln sind an sich in nahezu beliebigen, relativen und absoluten Abmessungen und Wickellagenzahlen bekannt, im Segment der Entmistungseinrichtungen mit den Anforderungen zu einfachem, kompaktem und störunanfälligen Aufbau bei hoher Schmutzbelastung in dieser Art aber nicht gebräuchlich.
Der Durchmesser der Wickelfläche der Seiltrommelanordnung beträgt vorteil¬ hafterweise wenigstens 40 cm, insbesondere wenigstens 60 cm. Durch die bei größerem Durchmesser der Wickelflächen auftretenden wenigen Wickellagen kann ein die Wickelfläche seitlich begrenzender und von dieser radial nach au¬ ßen weisender Rand niedrig gehalten werden, was eine besonders vorteilhafte Ausführung der Seiltrommel als einteiliges Rohr mit durch Kaltumformen der Rohrenden einstückig und nahtfrei mit der Wickelfläche ausgeführtem Rand ermöglicht. Hierfür besonders günstig ist wiederum ein großer Durchmesser der Wickelfläche von wenigstens 40 cm, insbesondere wenigstens 60 cm, da hier¬ durch die relative Materialdehnung bei der Kaltumformung geringer bleibt als
bei kleineren Durchmessern der Wickelfläche. Insbesondere bei großen Trom¬ meid urchmessern ist die Lagerung der Trommeln von der Trommelachse be- abstandeten Rollen und Lagerflächen großen Durchmessers besonders vorteil¬ haft. Besonders vorteilhaft bei großen Trommeid urchmessern ist ferner auch der Antrieb der Trommel über die mit der Trommel, insbesondere deren Innen¬ fläche verbundene Gelenkkette.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Seiltrommelanordnung,
Fig. 2 eine axiale Ansicht zu Fig. 1 ,
Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2 entlang E - E,
Fig. 4 einen Schnitt in einer die Trommelachse enthaltenden Ebene,
Fig. 5 ein Detail eines Trommelantriebs.
In Fig. 1 ist eine vorteilhafte Seiltrommelanordnung für eine Entmistungsein- richtung mit Blickrichtung in Richtung des Einlaufe eines aufzuwickelnden Zug- seils, in einem mit eingezeichneten rechtwinkligen xyz-Koordinatensystem in x- Richtung, skizziert. Die Seiltrommelanordnung enthält einen auf einer Grundflä¬ che GR befestigten Rahmen AR, dessen Form an sich weitgehend beliebig ist und welcher für die weiteren Abbildungen als ein Rahmen mit zwei in axialer Richtung (y) entgegen gesetzten und eine Seiltrommel zwischen sich einschlie-
ßenden Rahmenteilen angenommen sei, wobei für die beiden Rahmenteile ei¬ ne im wesentlichen quadratische Außenkontur gewählt sei. Die Rahmenteile können beispielsweise in bevorzugter Ausführung aus einer ebenen Platte durch Abkanten von Randabschnitten hergestellt sein.
An einem der beiden Rahmenteile ist eine Getriebeanordnung GA befestigt, welche wiederum einen elektrischen Antriebsmotor MO trägt. Die beiden Rah¬ menteile können auf verschiedene, dem Fachmann an sich bekannte Arten untereinander verbunden sein.
Die zwischen den beiden Rahmenteilen befindliche Seiltrommel weist auf ei¬ nem kreiszylindrischen Rohrabschnitt eine Wickelfläche WF als außenliegende Wandfläche auf. Der Durchmesser DW der Wickelfläche beträgt vorteilhafter¬ weise wenigstens das 1 , 5-fache, insbesondere wenigstens das 2,5-fache, vor- zugsweise wenigstens das 3,5-fache und maximal das 8-fache, insbesondere maximal das 6-fache der axialen Länge LW der Wickelfläche. Durchmesser DW und axiale Länge LW der Wickelfläche der Seiltrommel sind so bemessen, dass das Zugseil über seine gesamte Wickellänge bei idealer gleichmäßiger Wicklung maximal vier Wickellagen, insbesondere maximal drei Wickellagen einnimmt. Der Durchmesser der Wickelfläche beträgt vorteilhafterweise wenig¬ stens 40 cm, insbesondere wenigstens 60 cm. Die Seiltrommel ist um eine Trommelachse TA drehbar. Ein Trommelrand TR begrenzt die Wickelfläche seitlich in axialer Richtung (y). Die Höhe HR des Trommelrandes als radiales Übermaß gegen den Durchmesser der Wickelfläche kann durch die Beschrän- kung auf zwei Wickellagen gering gehalten werden und beträgt vorteilhafter¬ weise weniger als das 5-fache, insbesondere weniger als das 4-fache des Zug¬ seildurchmessers. Die Höhe HR des Randes beträgt vorteilhafterweise weniger als 50 mm, insbesondere weniger als 40 mm. In Fig. 2 ist eine auf Höhe des einlaufenden Zugseils befindliche Schmutzabstreifvorrichtung SV, beispielswei-
se als Bürstenleiste in y-Richtung verlaufend angedeutet. Durch die geringe Variation des Wickeldurchmessers kann die Schmutzabstreifvorrichtung vorteil¬ hafterweise in fester Höhe angebracht sein.
In bevorzugter Ausführung ist der Trommelrand TR materialhomogen einstük- kig und nahtfrei mit dem die Wickelfläche bildenden Rohrabschnitt ausgebildet und insbesondere aus einem kreiszylindrischen Rohr durch Kaltumformung, insbesondere Walzen oder Rollen des Rohrendes hergestellt. Die Höhe HR des Rohrrandes beträgt dabei vorteilhafterweise weniger als 10 %, insbesonde- re weniger als 7 % des Durchmessers DW der Wickelfläche. Der Rand TR kann auf seiner radial außenliegenden Seite durch eine axiale Ringfläche fort¬ gesetzt sein. Die so gebildete Seiltrommel weist keine Schweißnähte auf.
Die bezüglich der Trommelachse TA radiale Lagerung der Seiltrommel ST im Rahmen AR erfolgt vorteilhafterweise wenigstens an einer, vorzugsweise an beiden axial entgegen gesetzten Enden durch mehrere am Rahmen um Rol¬ lenachsen drehbar befestigte Rollen RO, welche mit ihren Laufflächen RL an einer bzw. zwei axial entgegen gesetzt liegenden kreiszylindrischen, mit der Seiltrommel verbundenen Lagerflächen abrollen. Die trommelseitigen Lagerflä- chen sind vorteilhafterweise durch äußere oder vorzugsweise innere Mantelflä¬ chen von Rohrabschnitten gebildet. Im skizzierten bevorzugten Beispiel nach Fig. 3 sind solche Lagerflächen LF durch die Innenwandfläche IF des mit einer Außenwandfläche die Wickelfläche bildenden Rohrabschnitts der Seiltrommel gegeben. Die Lagerflächen LF sind vorteilhafterweise in den Bereichen der axial entgegen gesetzten Enden der Seiltrommel vorgesehen. Die axiale Ab¬ stützung der Seiltrommel kann durch dieselben Rollen RO erfolgen, welche dann zusätzlich zu den Rollenlaufflächen RL Rollen wie in Fig. 3, z. B. durch gestufte Form noch axiale Anlageflächen zur axialen Abstützung der Seiltrom¬ mel, z. B. zur Anlage an dem Trommelrand TR aufweisen können. In anderer
Ausführung können für die axiale Abstützung der Seiltrommel auch gesonderte Rollensätze mit bezüglich der Trommelachse radial ausgerichteten Rollenach¬ sen vorgesehen sein.
Die Rollen RO sind vorteilhafterweise auf über die Längserstreckung der Seil¬ trommel durchgehenden und von Lageranordnungen mit Rollen an entgegen gesetzten Seiten der Seiltrommel gemeinsam genutzten Rollenachsen RA drehbar gelagert. Die Rollenachsen sind, wie in Fig. 3 skizziert, vorteilhafter¬ weise quer zur Trommelachse in geringem Umfang verstellbar, beispielsweise in Langlöchern der Rahmenteile. Die Rollenachsen RA können auch zusätzlich zur Aussteifung des Rahmens dienen. Vorteilhafterweise sind auf jeder Seite der Seiltrommel wenigstens drei, insbesondere wenigstens vier Rollen RO vor¬ gesehen, welche vorteilhafterweise im wesentlichen gleichmäßig um die Trommelachse winkelversetzt angeordnet sind (Fig. 2).
Der Antrieb der Seiltrommel erfolgt durch ein mit einer Ausgangswelle der Ge¬ triebeanordnung verbundenes Abtriebselement, welches in eine drehfest mit der Seiltrommel verbundene Antriebsstruktur eingreift, wobei vorteilhafterweise die Drehachse der Antriebswelle AW von der Trommelachse beabstandet ist. Die trommelseitige Antriebsstruktur bildet vorteilhafterweise einen Ring um die Trommelachse mit einem Durchmesser, welcher um weniger als 25 %, insbe¬ sondere weniger als 10 % vom Durchmesser der Wickelfläche abweicht. Die Abtriebswelle und das Abtriebselement liegen radial vorteilhafterweise zwi¬ schen der Trommelachse und der trommelseitigen Antriebsstruktur. Die Ab- triebswelle verläuft vorzugsweise parallel zur Trommelachse und ist vorteilhaf¬ terweise über die Länge der Seiltrommel durchgehend und an beiden entgegen gesetzten Enden gelagert. Die trommelseitige Antriebsstruktur ist vorteilhafter¬ weise bei der Mitte ML der axialen Erstreckung der Wickelfläche, vorzugsweise
um weniger als 25 %, insbesondere weniger als 10 % der Länge LW von ML beabstandet.
Bei der in Fig. 4 als Schnittbild in einer die Trommelachse und die dazu paral- IeIe Abtriebswelle enthaltenden Schnittebene dargestellten bevorzugten Aus- führungsform eines Seiltrommelantriebs ist als Abtriebselement ein Kettenritzel Rl auf der Ausgangswelle AW der Getriebeanordnung befestigt und als trom- melseitige Antriebsstruktur ist eine zu einem Ring geschlossene Gelenkkette drehfest mit der Seiltrommel verbunden. Die Gelenkkette KE ist bei der Mittele- bene ML an der Innenwand IW des mit seiner Außenwand die Wickelfläche bildenden Rohrabschnitts befestigt, z. B. durch Verschweißung mehrerer, vor¬ zugsweise nur eines Bruchteils der Kettengliederlaschen. Gelenkketten sind kostengünstig und in großer Vielfalt handelsüblich. Bei der in Fig. 4 skizzierten Anordnung ist in vorteilhafter platzsparender Ausführung der Antriebsmotor von der Getriebeanordnung in den Innenraum der Seiltrommel ragend ausgeführt. Der Querschnitt des Motorgehäuses schließt dabei vorteilhafterweise die Trommelachse TA ein. Der Motor ist vorteilhafterweise nur stirnseitig in der Getriebeanordnung gehalten und kann auf der der Getriebeanordnung axial entgegen gesetzten Seite der Seiltrommel durch eine Aussparung AU in dem Rahmenteil entnommen bzw. eingesetzt werden.
Wie aus der in Fig. 5 gewählten Ansicht des Ketten-Ritzel-Antriebs mit Blick¬ richtung y parallel zur Trommelachse ersichtlich, sind die Verbindungslaschen der einzelnen Kettenglieder zwischen benachbarten Gelenken von der Innen- wand IW weg gewölbt, so dass seitliche Öffnungen KO entstehen, durch wel¬ che eventuell auf der Kette auftretende und durch die eingreifenden Ritzelzäh¬ ne zur Innenwand hin gedrückte Verschmutzungen seitlich durch diese Öffnun¬ gen austreten können und nicht zu einer Blockierung des Antriebs führen.
Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbil¬ dungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebe¬ nen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.