WO2012116456A1 - Fördereinrichtung - Google Patents

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WO2012116456A1
WO2012116456A1 PCT/CH2012/000045 CH2012000045W WO2012116456A1 WO 2012116456 A1 WO2012116456 A1 WO 2012116456A1 CH 2012000045 W CH2012000045 W CH 2012000045W WO 2012116456 A1 WO2012116456 A1 WO 2012116456A1
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WO
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Prior art keywords
tooth
teeth
toothing
drive
gap width
Prior art date
Application number
PCT/CH2012/000045
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Beat Studer
Original Assignee
Ferag 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 Ferag Ag filed Critical Ferag Ag
Publication of WO2012116456A1 publication Critical patent/WO2012116456A1/de

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A44HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44CPERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C5/00Bracelets; Wrist-watch straps; Fastenings for bracelets or wrist-watch straps
    • A44C5/18Fasteners for straps, chains or the like
    • A44C5/22Fasteners for straps, chains or the like for closed straps
    • A44C5/24Fasteners for straps, chains or the like for closed straps with folding devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G23/00Driving gear for endless conveyors; Belt- or chain-tensioning arrangements
    • B65G23/02Belt- or chain-engaging elements
    • B65G23/14Endless driving elements extending parallel to belt or chain
    • B65G23/16Endless driving elements extending parallel to belt or chain with dogs engaging abutments on belts or chains

Definitions

  • the invention relates to a conveyor with a plurality of transport bodies, in particular with a conveyor chain of a plurality of chain links, which are hinged together along their longitudinal axes, wherein the transport body along a L josschtungs adopted are feasible, and a drive means for driving the transport body or the conveyor chain , Furthermore, the invention relates to a transport body and in particular a chain link.
  • Conveying conveyors to the chain links of which conveyor members, such as grippers or plate members, are attached, which are guided by the conveyor chain along an orbit through a conveyor, are well known.
  • the drive of such conveyor chains can be done in various ways. So z. B. drive systems known in which the drive is frictionally engaged. In other drive systems, the drive is again form-fitting.
  • the publication EP-A-1 975 093 describes, for example, a side arc conveyor chain formed from inner chain links and outer chain links. The individual chain links are connected to each other via a kind of gimbal connection. The outer chain links also have connection points over which support plates can be fastened in a form-fitting manner.
  • the drive mode described has significant disadvantages. So z. B. the contact surface between the drive sprocket and the chain links, on which the drive force is transmitted, limited to the two, each laterally arranged projections per chain link. As a result, no optimal power transmission takes place.
  • a link belt conveyor for conveying piece goods is described with a modular link belt.
  • the link belt on which the piece goods to be conveyed rests, is constructed of individual joint elements and has bending sections on the side, which grip around a guide strip.
  • the conveyor belt contains at the joints downwardly directed transverse strips, which mesh with an arranged under the link belt worm drive.
  • the link belt is driven by the meshing engagement of the rotating worm drive via the transverse strips.
  • the drive has major disadvantages.
  • the feed on the cross bars is made via the helically moving drive worm.
  • the transverse strips are arranged at relatively large distances from each other. Therefore, the contact surface for the power transmission is formed comparatively small here as well.
  • the publication DE 102 36 559 also describes a link belt conveyor for conveying articles with a support surface for the support of the article, consisting of a plurality of link elements.
  • the cams of a rotating drive roller are brought into engagement with the link belt.
  • the cams are introduced between outwardly extending lugs in the form of bolts.
  • the publication EP-B-1 042 196 in turn describes a conveyor with a plurality of individually moving, over end faces abutting drivable and guided by a guide rail transport carriage. The trolleys are driven by a toothed belt, which is brought into a positive engagement with the trolley.
  • the gear drive should also be characterized by an optimal transmission of the driving force to the transport body or the conveyor chain.
  • the transport bodies are preferably formed as chain links of a conveyor chain of the conveyor, wherein the chain links are hinged together along their longitudinal axes.
  • the transport body can also be designed as independently along a longitudinal guide means behind the other guided dolly as z.
  • EP-B-1 042 196 are described.
  • the trolley or attached to the trolley conveyor members may have this roller body.
  • At least one of the transport body or one of the chain links thus contains at least one along its longitudinal axis arranged first toothing of a plurality of first teeth and arranged therebetween first tooth gaps.
  • “Teeth arranged along its longitudinal axis” means that the teeth and tooth gaps are arranged alternately in the longitudinal direction of the transport body or of the chain link.
  • the drive device includes a drive means with a second toothing, also of a plurality of second teeth and arranged therebetween second tooth gaps for engagement in the first toothing of the transport body or of the chain link.
  • the drive means is preferably flexible.
  • the flexible drive means is particularly preferably a drivable toothed belt or a chain.
  • the toothed belt and possibly also the teeth may consist of a plastic, in particular of rubber-elastic plastic or contain this.
  • the flexible drive means is preferably driven via at least one drive wheel or drive roller.
  • the drive of the flexible drive means can be positive or frictional. If a toothed belt driven in a form-fitting manner, it may also have a toothing for engagement in an engagement side of the drive wheel on the side opposite the second toothing. On the other hand, if the toothed belt is driven by frictional engagement, then it can be flat on the aforementioned side.
  • the drive means may also be designed as a gear. Of course, several, z. B.
  • the drive means can be designed both for accelerating and for decelerating the transport body or the conveyor chain.
  • means may be provided which allow to recover kinetic energy during braking of the conveyor chain or the transport body by means of recuperation.
  • these means comprise a recuperation brake, by means of which electric current is obtained from the kinetic energy. This can z. B. be fed into a network. It is also possible to convert the recovered kinetic energy into another form of energy.
  • the first toothing is preferably formed in a plane which is particularly preferably arranged parallel to the longitudinal axis of the transport body or of the chain link.
  • the toothing particularly preferably extends over a surface section.
  • the teeth may be formed in a cross-section jagged, as convex or arcuate elevations or as polygonal structures. If the tooth gaps and teeth of the first and second toothing cross-sectionally not configured the same shape, so preferably at least the second teeth and the first tooth gaps are formed opposite to each other.
  • the toothing of the drive means or of the transport body or of the chain link can also be ladder-shaped, with the teeth corresponding to the rungs here.
  • the drive means could in such a case z. B. be a chain.
  • the transport body or chain link can be driven via the toothing in a drive direction parallel to its longitudinal axis.
  • the drive means is in an inlet region, for the purpose of producing a positive engagement with the transport body or the chain link, with against the transport body or the chain links directed teeth transverse to the longitudinal direction or drive direction and in an inlet angle, preferably a sharp entry angle, the engaging side supplied to the transport body or the chain link.
  • the drive means in particular if it is a flexible drive means, extends in a subsequent drive section preferably parallel to the engagement side of the transport body or the chain link.
  • the lying between the inlet and a discharge area drive section extends z. B. over a partial section of the engaging side or first toothing.
  • the drive section can also extend over one or more transport bodies or chain links or their engagement sides. If the drive section extends over a plurality of transport bodies or chain links, then this at least can extend completely over its engagement side in the case of a transport body or chain link.
  • the two first and second toothings meshing with one another preferably extend parallel to the longitudinal axis of the transport body or of the chain link or to the drive direction.
  • the drive of the transport body or chain links is accordingly linear.
  • the drive means is guided away after passing through the drive section in a subsequent outlet region in an outlet angle, preferably in a pointed outlet angle, transversely to the longitudinal direction or drive direction to release the engagement.
  • the toothings of the engagement side and the drive means should be aligned as exactly as possible in the inlet region, so that the teeth of the drive means with the tooth gaps of the engagement side aligned and vice versa. Ensuring a necessary for a precisely fitting engagement, mutual alignment of the teeth is, however, fraught with conveyors with transport bodies and in particular with a conveyor chain with chain links with difficulty.
  • the teeth of the engagement sides of the chain links must z. B., taking into account the design of the hinge connection, ie the distance between the chain links generated by the hinge connection, on the teeth be tuned the incoming timing belt.
  • a flexible drive means with its toothing is usually in each case simultaneously engaged with the toothing of both a forward and a trailing chain link, this leads to problems with a train chain loaded with tension or pressure. If, for example, the distance of a trailing chain link subjected to tension to the directly preceding chain link is greater than the nominal distance at which the serrations of the chain links are adjusted, then the toothing of the drive means is not aligned exactly with the toothing of the trailing chain link.
  • the teeth of the drive means therefore engage with offset in the tooth spaces of the trailing chain link and push the trailing chain link in the direction of the forward chain link until the desired distance is reached and the toothing of the drive means has taken a positive engagement with the engaging side of the trailing chain link.
  • the tooth gap width of one or more, in the drive direction front, in particular vorrad, arranged tooth gaps of the first toothing is formed larger than the tooth gap width of one or more subsequent tooth gaps.
  • the width of this at least one front or front tooth gap is expediently greater than the thickness of the teeth of the drive means, so that the second teeth in the at least one further tooth gap play. This ensures that the teeth of the drive means engage despite the above-described change in distance to the subsequent chain link without or with significantly reduced friction with the tooth flank in the front tooth spaces. Since the width of the now subsequent tooth spaces becomes increasingly smaller, the chain link running ahead is displaced in relation to the trailing chain link in the manner described above until it has reached the desired distance.
  • This procedure is particularly low in wear, because the shift in contrast to the case mentioned here in the majority here by applying pressure to the tooth flanks of the first toothing through the already engaging second teeth opposite or in the conveying direction, depending on whether the chain link is loaded on pressure or train, happens.
  • the friction between the tooth flanks of the first and second teeth is thereby kept low.
  • the tooth gap width is expediently defined by the distance between two adjacent teeth at the base or at the widest point of the teeth. Accordingly, the tooth thickness is expediently defined by the width of the teeth at their base or at their widest point.
  • the division of the first teeth remains practically the same despite different tooth gaps. This means that a larger tooth gap width is at the expense of a smaller tooth thickness of an adjacent tooth. This now means that the tooth thickness of one or more, in the drive direction vorderst arranged teeth of the first toothing is expediently smaller than the tooth thickness of one or more subsequent teeth.
  • the conveyor is preferably designed so that the conveyor chain can be driven via the first toothing in two mutually opposite directions parallel to the longitudinal axis of the chain link.
  • the tooth gap width of one or more in the two drive directions in each case front, in particular vorderst, arranged tooth gaps of the first toothing is greater than the tooth gap width of one or more intervening tooth gaps.
  • arranged teeth of the first toothing is smaller than the tooth thickness of one or more intervening teeth.
  • the pitch of the teeth of the first toothing is constant despite different tooth gap widths. That is, a tooth and a tooth space adjacent thereto each form a pair of teeth, wherein the Tooth gaps and tooth thicknesses are preferably designed so that the sum of tooth thickness and tooth gap width of all Zahnungspaare is the same.
  • the tooth gap width of the first toothing gradually decreases from the foremost tooth gap counter to the respective drive direction.
  • the tooth thickness preferably increases gradually from the foremost tooth against the drive direction.
  • the tooth gap width progressively decreases, at least in sections, against the two drive directions, starting from the tooth gaps lying on both sides to the outermost tooth gaps towards the center of the toothing.
  • the thickness of the teeth progressively increases, at least in sections, against the two drive directions, starting from the teeth lying on both sides to the outermost teeth toward the middle of the toothing.
  • the first toothing of the at least one chain link therefore has one or more tooth spaces, each with a minimum and a maximum tooth gap width.
  • the minimum tooth gap width which corresponds to the smallest tooth gap width, is expediently designed such that the second teeth of the drive means engage in a form-fitting manner in the respective tooth gaps.
  • the first toothing has one or more leading tooth spaces with a tooth gap width which is greater than the minimum tooth gap width, so that the second teeth of the drive means engage with clearance in the tooth spaces in the drive direction.
  • the tooth spaces are located with minimal tooth gap width in the middle of the toothing.
  • the first toothing has a plurality of tooth gaps with a minimum tooth gap width, so as to ensure a sufficiently large drive portion with a positive engagement of the toothings.
  • the tooth height of one or more teeth of the first toothing arranged in front in the drive direction, in particular at the front is smaller than the tooth height of one or more subsequent teeth Teeth.
  • the tooth height gradually increases from the foremost tooth counter to the respective drive direction. The largest tooth height of the toothing in this case preferably corresponds to the desired height for an optimal, positive engagement of the second toothing of the drive means.
  • the tooth height progressively increases, counter to the two drive directions, starting from the teeth lying on both sides to the outermost teeth towards the center of the toothing.
  • the chain link preferably has a so-called load side over which the products are conveyed.
  • a conveying member such as a gripper, a plate member, a conveyor belt, a support surface, a hook, a hook and loop fastener, etc., arranged.
  • B. a gripper conveyor, a plate conveyor or a belt conveyor can be formed.
  • the chain link can be used for asymmetric force introduction z.
  • the chain links for symmetrical force introduction can also have two engagement sides which are arranged laterally with respect to the load side and which lie opposite one another.
  • This arrangement has the advantage that the drive means each in addition to a driving force at the same time also exert a counter-holding force for the force acting on the side of the chain link driving force on the opposite side of the engagement.
  • the first teeth on the engaging sides are each directed away from the chain link.
  • the first toothing is in each case arranged on the chain link such that the chain link can be driven via a respective drive means meshing with the first toothing.
  • the chain link has two, arranged on mutually opposite engagement sides toothings and on one side a drive means, for.
  • a non-driven counter-holding means with a toothing such as gear or toothed belt, are arranged to receive a counterforce. Both drive means and counter-holding means are respectively engaged with a first toothing on the chain link.
  • a pressing device is furthermore provided, by means of which, in particular, the flexibly formed drive means is pressed against the first toothing at least over a longitudinal section.
  • the teeth of the drive means each have the same tooth thicknesses and the tooth gaps of the drive means each have the same tooth gap widths.
  • the transport body or the chain link can be designed for sliding or rolling guidance along a longitudinal guide device. If the transport body or the chain link is designed for rolling guidance, then this preferably contains at least one roller body fastened thereto or integrated therein or at least one running wheel.
  • the transport body is a chain link, this has, viewed in the longitudinal direction, a forwardly running and a trailing end section.
  • the end sections have corresponding connecting elements for articulated connection with adjacent, abutting chain links.
  • the chain links are preferably of identical construction.
  • the chain links are preferably made of plastic or contain plastic.
  • the connection between two links may be a gimbal connection. Furthermore, the connection may also be a ball joint connection.
  • the articulated connection is preferably such that the chain links are rotatable relative to the adjacent chain links about a first, perpendicular to the longitudinal axis of the chain links axis of rotation AI and about a perpendicular to the longitudinal axis of the chain links and perpendicular to the first axis of rotation AI standing second axis of rotation A2.
  • the chain link is also rotatable about its longitudinal axis L.
  • a first connecting portion of the chain link can, for. B. form a receptacle and the second connecting portion can, for. B. be a coupling body, which engages in the receptacle of an adjacent chain link.
  • the recording can z. B. a socket and the coupling body be a joint head.
  • the joint can z. B. be a plug-in rotary connection, as z. B. in Swiss Patent Application CH 1991/10 is described.
  • the present invention is characterized in that the drive of the conveyor chain thanks to the interlocking teeth guarantee optimal and despite play between the individual chain links still low-wear power transmission.
  • the solution according to the invention acts, so to speak, as an entry aid for the transport trolleys or the chain links, if they are not precisely aligned with the toothing of the drive means when they enter the drive means or when they pass by.
  • the run-in aid causes the transport body or the chain links to be successively aligned with the toothing of the drive means when entering along the conveying direction.
  • the toothings and in particular their teeth may be coated with a friction-reducing material, such as Teflon.
  • the conveyor chain according to the invention can be driven equally pushing or pulling in two opposite directions.
  • the conveyor chain can be driven at virtually any point along the orbit of the conveyor.
  • the present conveyor is also characterized by its versatile applications in conveyor technology.
  • Figure la is a bottom view of a conveyor chain
  • Figure lb is a cross-sectional view of a second toothing
  • Figure 2 is a perspective view of a conveyor chain
  • FIG. 3a..b perspective views of a chain link
  • Figure 4 is a bottom view of a conveyor chain with drive means
  • Figure 5a is a bottom view of a single chain link
  • FIG. 5b a section of a first toothing according to FIG. 5a;
  • FIG. 5c shows a further detail of a first toothing.
  • the figures la, 2, 3a, 3b, 4 and 5a respectively show chain links 2 of a conveyor chain 16 according to the invention.
  • the chain links 2 comprise a front section running in their longitudinal axis L and a trailing end section.
  • the longitudinal axis L of the chain links 2 defined by the fact that this is parallel to the drive direction R of the relevant chain link 2.
  • the one end portion, in this case the leading end portion contains a condyle 1 1.
  • the other end portion, here the trailing end portion contains a joint socket 12.
  • the bilaterally flattened condyle 1 1 is inserted via a slot-like opening by means of a plug-in rotary joint in the socket 12 and secured therein.
  • the chain links 2 also have two laterally opposite rollers 10, by means of which the conveyor chain 16 along a longitudinal guide device (not shown), which includes, for example, guide rails for the rollers 10, are guided along a conveyor track.
  • the rollers 10 are attached via axle arms on the chain link 2.
  • the chain link 2 On the load side of the chain link 2, in the region of a middle section arranged between the leading and trailing end section, the chain link 2 contains a connection interface 19, via which a conveying member 13, in FIG. 2 a plate element, can be connected.
  • the connection interface 19 is formed in the present embodiment as a hollow chamber-like structure, in which latching hooks 20 of the conveying member 13, z. B. the plate element according to Figure 2, can be releasably engaged.
  • the chain link 2 further comprises two, with respect to the load side laterally disposed and opposing engagement sides, each with a first toothing 4a, 4b.
  • the first toothing 4a, 4b contains a plurality of first teeth 5 and first tooth gaps 6 arranged alternately in the longitudinal axis L of the chain link 2.
  • Figures la, 2 and 4 show a section of a conveyor 1, which comprises the chain links 2 described above, or a conveyor chain 16 of the chain links described above.
  • a toothed belt 3a, 3b of a drive device engages in the first toothings 4a, 4b of the chain links 2.
  • this timing belt 3a, 3b shown only partially.
  • the first serrations 4a of a first engaging side are a first toothed belt 3a and the first serrations 4b of a second engaging side opposite to the first engaging side 3a Engagement side is associated with a second toothed belt 3b.
  • the toothed belts 3a, 3b each contain a second toothing 7a, 7b with a plurality of alternately arranged second teeth 8 and second tooth gaps 9.
  • the tooth thickness d of all teeth 8 is the same in each case.
  • the width e of all tooth gaps 9 of the toothed belts 3a, 3b is the same (see also Figure lb).
  • first serrations 4a, 4b of the chain links 2 have the advantage that the conveyor chain 16 can be driven in the conveying direction from both sides via the teeth 4a, 4b.
  • the symmetrical drive generated with its attacking on both sides of the toothed belt 3a, 3b not only a contact force on the first teeth 4a, 4b of the chain link, but at the same time the necessary counterforce on the opposite side, which prevents the chain link 2 of the contact force escapes or Chain links are loaded asymmetrically.
  • the drive has a drive portion in which the toothed belt is in engagement with first toothings 4a, 4b of the conveyor links and also parallel to the drive direction R, R '.
  • the drive section of a toothed belt 3a, 3b may extend over the serrations 4a, 4b of one, two or more than two chain links (see FIGS. 1a and 2). If the drive section is relatively long, that is to say that it extends over a plurality of first toothings 4a, 4b, then a pressing device 14 with pressure rollers 15a, 15b (FIG. 1a) can be provided which connects the toothed belt in the drive section to the engagement sides or the first toothings 4a, 4b of the chain links 2 ⁇ hin hinscht.
  • the drive section 4 shows a drive device with two individually driven toothed belts 3a, 3b, which are arranged to the two mutually opposite engagement sides of the chain links 2 out.
  • the toothed belts 3a, 3b are driven frictionally via drive rollers 18.
  • the drive section Depending on the position of the chain links, it extends over one or two chain links 2.
  • the drive section is followed by an inlet region in the drive direction R, in which the toothed belt 3 a, 3 b is guided laterally to the engagement side of the chain links 2 in an acute entry angle ⁇ .
  • the acute entry angle ⁇ is formed on the one hand by the engagement side of the chain link 2 and on the other hand by a guide and / or drive roller 18 around which the toothed belt is guided to the engagement side.
  • the drive portion is further arranged in the drive direction R, a discharge area in front, in which the toothed belt 3 a, 3 b in a sharp outlet angle ß laterally away from the engagement side of the chain links 2.
  • the pointed outlet angle ⁇ is formed on the one hand by the engagement side of the chain link 2 and on the other hand by a guide and / or drive roller 18 around which the toothed belt is guided away from the engagement side.
  • FIG. 5b shows a section of a first toothing 4b according to the chain link 2 shown in FIG. 5a. From FIG. 5b, but also from FIGS. 1a and 4, it can be seen that the first toothings 4a, 4b have different tooth gap widths bj the front tooth spaces 6 in the drive direction R have a greater width than the tooth spaces 6 lying behind them. The tooth gap width 6 decreases in a stepwise manner counter to the drive direction R. The same, but in the opposite way, also applies to the tooth thickness C1 ... C5. The thickness C]... Cs of the teeth 5 is the smallest in the case of the foremost teeth in the drive direction R and increases in a stepwise manner counter to the drive direction R.
  • the tooth height a of the first teeth 5 is equal in this exemplary embodiment to teeth 5 Since the chain links 2 are designed for driving in two opposite drive directions R, R ', the tooth gap widths bi ... b 5 are from both end portions of the chain link 2 in each case towards the center of the perforation 4a, 4b down, or the tooth thicknesses C] ... c 5 increase. In a middle section of the first toothing 4a, 4b, the tooth spaces have their minimum width and the teeth their maximum thickness.
  • the chain links shown in FIGS. 3a, 3b and 5a-5c can also be designed without connecting sections and in this way be formed as individual, independent transport bodies or transporting vehicles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chain Conveyers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung, enthaltend eine Mehrzahl von Transportkörpern, insbesondere eine Förderkette (16) aus einer Mehrzahl von Kettengliedern (2), die entlang ihrer Längsachse gelenkig miteinander verbundenen sind, wobei die Transportkörper (2) entlang einer Längsführungseinrichtung führbar sind. Ferner enthält die Fördereinrichtung eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Transportkörper (2). Wenigstens einer der Transportkörper (2) enthält wenigstens eine entlang seiner Längsachse angeordnete erste Zahnung (4a, 4b) aus einer Mehrzahl von ersten Zähnen (5) und dazwischen liegenden ersten Zahnlücken (6). Die Antriebseinrichtung umfasst ein Antriebsmittel (3a, 3b) mit einer zweiten Zahnung (7a, 7b) aus einer Mehrzahl von zweiten Zähnen (8) und dazwischen liegenden zweiten Zahnlücken (9) zum Eingriff in die erste Zahnung (4a, 4b) des Transportkörpers (2).

Description

FÖRDEREINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung mit einer Mehrzahl von Transportkörpern, insbesondere mit einer Förderkette aus einer Mehrzahl von Kettengliedern, die entlang ihrer Längsachsen gelenkig miteinander verbundenen sind, wobei die Transportkörper entlang einer Längsfuhrungseinrichtung führbar sind, und eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Transportkörper bzw. der Förderkette. Ferner betrifft die Erfindung einen Transportkörper und insbesondere ein Kettenglied.
STAND DER TECHNDX
Fördereinrichtungen mit Förderketten, an deren Kettenglieder Förderorgane, wie zum Beispiel Greifer oder Plattenelemente, befestigt sind, welche mittels der Förderkette entlang einer Umlaufbahn durch eine Fördereinrichtung geführt werden, sind allgemein bekannt. Der Antrieb solcher Förderketten kann auf verschiedenste Weise erfolgen. So sind z. B. Antriebssysteme bekannt, bei welchen der Antrieb reibschlüssig erfolgt. In anderen Antriebssystemen erfolgt der Antrieb wiederum formschlüssig. Die Publikationsschrift EP-A-1 975 093 beschreibt beispielsweise eine aus Innenkettengliedern und Aussenkettengliedern gebildete Seitenbogenförderkette. Die einzelnen Kettenglieder sind über eine Art kardanische Verbindung miteinander verbunden. Die Aussenkettenglieder weisen überdies Verbindungsstellen auf, über welche Tragplatten formschlüssig befestigt werden können. Die Führung der Förderkette geschieht über hülsenförmige Vorsprünge an den Aussenkettengliedern, welche einer Führungsbahn aufliegen. Zum Antrieb der Förderkette greift ein geeignet geformtes Antriebskettenrad mit seinen Zähnen in die Zwischenräume zwischen den hülsenförmigen Vorsprüngen ein.
Die beschriebene Antriebsweise weist erhebliche Nachteile auf. So ist z. B. die Kontaktfläche zwischen Antriebskettenrad und den Kettengliedern, auf welche die Antriebkraft übertragen wird, auf die zwei, jeweils seitlich angeordneten Vorsprünge pro Kettenglied begrenzt. Dadurch findet keine optimale Kraftübertragung statt.
In der Publikationsschrift US 5,91 1, 305 ist ein Gliederbandförderer zur Förderung von Stückgut mit einem modular aufgebauten Gliederband beschrieben. Das Gliederband, auf welchem das zu fördernde Stückgut aufliegt, ist aus einzelnen Gelenkelementen aufgebaut und weist zur Seite hin Biegeabschnitte auf, welche um einen Führungsstreifen greifen. Das Förderband enthält an den Gelenkstellen nach unten gerichtete Querleisten, welche mit einem unter dem Gliederband angeordneten Schneckenantrieb kämmen. Das Gliederband wird durch den kämmenden Eingriff des sich drehenden Schneckenantriebs über die Querleisten angetrieben. Auch hier weist der Antrieb grosse Nachteile auf. Der Vorschub an den Querleisten wird über die schraubenlinienförmig bewegte Antriebsschnecke geleistet. Die Querleisten sind in relativ grossen Abständen zueinander angeordnet. Daher ist auch hier die Kontaktfläche für die Kraftübertragung vergleichsweise klein ausgebildet. Ferner ist dieses Fördersystem und der dazugehörige Antrieb trotz des modularen Aufbaus nur als Bandförderer geeignet und ist insbesondere nicht dazu ausgelegt, verschiedenartig ausgebildete Förderorgane, wie Platten oder Greifer, zu führen. Auch die Publikationsschrift DE 102 36 559 beschreibt einen Gliederbandförderer zur Förderung von Stückgut mit einer Tragfläche für die Auflage des Stückgutes, bestehend aus einer Mehrzahl von Gliederelementen. Zum Antrieb des Gliederbandes werden die Nocken einer umlaufenden Antriebsrolle in Eingriff mit dem Gliederband gebracht. Hierzu werden die Nocken zwischen sich nach aussen erstreckende Ansätze in Form von Bolzen eingeführt. Die Publikationsschrift EP-B-1 042 196 wiederum beschreibt eine Fördereinrichtung mit einer Vielzahl von individuell bewegten, über Stirnseiten aneinander anliegend antreibbaren und mittels einer Führungsschiene geführten Transportwagen. Die Transportwagen werden über einen Zahnriemen, welcher in einen formschlüssigen Eingriff mit dem Transportwagen gebracht wird angetrieben.
Keine der eingangs genannten Entgegenhaltungen offenbart jedoch eine Fördereinrichtung mit einer Förderkette mit Zahnantrieb, wobei der Zahnantrieb trotz Spiel zwischen den Kettengliedern einen verschleissarmen Betrieb erlaubt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Fördereinrichtung mit über einen Zahnantrieb angetriebenen Förderkörpern und insbesondere eine Förderkette mit Kettengliedern vorzuschlagen, wobei der Verschleiss an der Zahnung des Zahnantriebes gering gehalten werden soll. Der Zahnantrieb soll sich ferner durch eine optimale Übertragung der Antriebskraft auf die Transportkörper bzw. die Förderkette auszeichnen.
Die Aufgabe wird durch die Fördereinrichtung gemäss Anspruch 1 und das Kettenglied gemäss Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beinhalten bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.
Die Transportkörper sind bevorzugt als Kettenglieder einer Förderkette der Fördereinrichtung ausgebildet, wobei die Kettenglieder entlang ihrer Längsachsen gelenkig miteinander verbundenen sind. Die Transportkörper können jedoch auch als unabhängig voneinander entlang einer Längsführungseinrichtung hintereinander geführte Transportwagen ausgebildet sein, wie sie z. B. in der EP-B-1 042 196 beschrieben sind. Die Transportwagen bzw. die an die Transportwagen befestigten Förderorgane können hierzu Rollenkörper aufweisen.
Wenigstens einer der Transportkörper bzw. eines der Kettenglieder enthält also wenigstens eine entlang seiner Längsachse angeordnete erste Zahnung aus einer Mehrzahl von ersten Zähnen und dazwischen angeordneten ersten Zahnlücken. "Entlang seiner Längsachse angeordnete Zahnung" bedeutet, dass die Zähne und Zahnlücken abwechselnd in Längsrichtung des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes angeordnet sind. Die Antriebseinrichtung enthält ein Antriebsmittel mit einer zweiten Zahnung, ebenfalls aus einer Mehrzahl von zweiten Zähnen und dazwischen angeordneten zweiten Zahnlücken zum Eingriff in die erste Zahnung des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes. Das Antriebsmittel ist bevorzugt flexibel ausgebildet. Das flexible Antriebsmittel ist besonders bevorzugt ein antreibbarer Zahnriemen oder eine Kette. Der Zahnriemen und ggf. auch die Zähne können aus einem Kunststoff, insbesondere aus gummielastischen Kunststoff bestehen oder diesen enthalten. Das flexible Antriebsmittel wird bevorzugt über wenigstens ein Antriebsrad bzw. Antriebsrolle angetrieben. Der Antrieb des flexiblen Antriebsmittel kann formschlüssig oder reibschlüssig erfolgen. Wird ein Zahnriemen formschlüssig angetrieben, so kann dieser auf der, der zweiten Zahnung gegenüber liegenden Seite ebenfalls eine Zahnung zum Eingriff in eine Eingriffseite des Antriebsrades aufweisen. Wird der Zahnriemen hingegen reibschlüssig angetrieben so kann dieser auf der genannten Seite eben ausgebildet sein. Das Antriebsmittel kann jedoch auch als Zahnrad ausgebildet sein. Selbstverständlich können auch mehrere, z. B. in regelmässigen Abständen zueinander angeordnete, oder sämtliche Transportkörper bzw. Kettenglieder der Förderkette eine oder mehrere erste Zahnungen mit den sowohl oben als auch nachfolgend beschriebenen Merkmalen und Besonderheiten beinhalten. Die Seite des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes, welche eine erste Zahnung aufweist, wird jeweils als Eingriffseite bezeichnet. Die Zahnung dient dem wenigstens teilweisen formschlüssigen Eingriff des Antriebsmittel zwecks Kraft- und Bewegungsübertragung. Das Antriebsmittel kann sowohl zum Beschleunigen als auch zum Abbremsen der Transportkörper bzw. der Förderkette ausgelegt sein. Ferner können Mittel vorgesehen sein, welche erlauben, beim Bremsen der Förderkette bzw. der Transportkörper mittels Rekuperation Bewegungsenergie zurückzugewinnen. Bevorzugt umfassen diese Mittel eine Rekuperationsbremse, mittels welcher aus der Bewegungsenergie elektrischer Strom gewonnen wird. Dieser kann z. B. in ein Netz gespiesen werden. Es ist auch möglich, die zurück gewonnene Bewegungsenergie in eine andere Energieform zu überführen.
Die erste Zahnung ist vorzugsweise in einer Ebene ausgebildet, welche besonders bevorzugt parallel zur Längsachse des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes angeordnet ist. Die Zahnung erstreckt sich besonders bevorzugt über einen Flächenabschnitt. Die Zähne können querschnittlich zackenförmig, als konvexe bzw. bogenförmige Erhebungen oder als polygonale Strukturen ausgebildet sein. Sind die Zahnlücken und Zähne der ersten und zweiten Zahnung querschnittlich nicht formgleich ausgestaltet, so sind bevorzugt wenigsten die zweiten Zähne und die ersten Zahnlücken zueinander gegengleich ausgebildet.
Die Zahnung des Antriebsmittels oder des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes kann übrigens auch leiterförmig ausgebildet sein, wobei die Zähne hier den Sprossen entsprechen. Das Antriebsmittel könnte in einem solchen Fall z. B. eine Kette sein. Der Transportkörper bzw. das Kettenglied ist über die Zahnung in einer parallel zu dessen Längsachse liegenden Antriebsrichtung antreibbar. Das Antriebsmittel wird in einem Einlaufbereich, zwecks Herstellung eines formschlüssigen Eingriffs mit dem Transportkörper bzw. dem Kettenglied, mit gegen die Transportkörper bzw. die Kettenglieder gerichteten Zähnen quer zur Längsrichtung bzw. Antriebsrichtung und in einem Einlaufwinkel, vorzugsweise einem spitzen Einlaufwinkel, der Eingriffseite des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes zugeführt. Das Antriebsmittel, insbesondere wenn es sich um ein flexibles Antriebsmittel handelt, verläuft in einem nachfolgenden Antriebsabschnitt bevorzugt parallel zur Eingriffseite des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes. Der zwischen dem Einlauf- und einem Auslaufbereich liegende Antriebsabschnitt erstreckt sich z. B. über eine Teilabschnitt der Eingriffseite bzw. ersten Zahnung. Der Antriebsabschnitt kann sich ferner über ein, oder mehrere Transportkörper bzw. Kettenglieder bzw. deren Eingriffseiten erstrecken. Erstreckt sich der Antriebsabschnitt über mehrere Transportkörper bzw. Kettenglieder, so kann sich dieser wenigsten bei einem Transportkörper bzw. Kettenglied vollständig über dessen Eingriffseite erstrecken. Im Antriebsabschnitt verlaufen die beiden miteinander kämmenden ersten und zweiten Zahnungen bevorzugt parallel zur Längsachse des Transportkörpers bzw. des Kettengliedes bzw. zur Antriebsrichtung. Der Antrieb der Transportkörper bzw. der Kettenglieder erfolgt dementsprechend linear. Das Antriebsmittel wird nach Durchlaufen des Antriebsabschnittes in einem nachfolgenden Auslaufbereich in einem Auslaufwinkel, bevorzugt in einem spitzen Auslaufwinkel, quer zur Längsrichtung bzw. Antriebsrichtung weggeführt, um den Eingriff zu lösen.
Um den Verschleiss an den Zahnungen des Antriebsmittels bzw. der Eingriffseite der Transportkörper bzw. der Kettenglieder möglichst klein zu halten, sollten die Zahnungen der Eingriffseite und des Antriebsmittels im Einlaufbereich möglichst exakt aufeinander ausgerichtet sein, so dass die Zähne des Antriebsmittels mit den Zahnlücken der Eingriffseite fluchten und umgekehrt. Die Gewährleistung einer für einen passgenauen Eingriff notwendigen, gegenseitigen Ausrichtung der Zahnungen ist jedoch bei Fördereinrichtungen mit Transportkörpern und insbesondere mit einer Förderkette mit Kettengliedern mit Schwierigkeiten behaftet. Die Zahnungen der Eingriffseiten der Kettenglieder müssen z. B. unter Berücksichtigung der Ausgestaltung der Gelenkverbindung, d.h. des zwischen den Kettengliedern durch die Gelenkverbindung erzeugten Abstandes, auf die Zahnung des einlaufenden Zahnriemens abgestimmt sein. Da die Kettenglieder jeweils über die Gelenkverbindungen gezogen und/oder gestossen sowie gegenüber den vor und nachlaufenden Kettengliedern auch ausgelenkt werden, sind die Gelenkverbindungselemente der Kettenglieder einem gewissen Verschleiss und einer Abnützung unterworfen. Dies hat zur Folge, dass der Sitz der Verbindungselemente zueinander lockerer und daher das Spiel zwischen den Verbindungselementen grösser wird. Durch das zunehmende Spiel verändern sich über die Zeit auch die maximalen bzw. minimalen Abstände zwischen den einzelnen Kettengliedern, wenn diese auf Zug oder Druck belastet werden. Bei einem Betrieb der Kettenglieder unter Zugbelastung kann der Abstand, bedingt durch den Verschleiss, grösser werden, während der genannte Abstand bei einem Betrieb der Kettenglieder unter Druckbelastung kleiner wird.
Da insbesondere ein flexibles Antriebsmittel mit seiner Zahnung in der Regel jeweils gleichzeitig mit der Zahnung sowohl eines vor- als auch eines direkt nachlaufenden Kettengliedes in Eingriff steht, führt dies bei einer auf Zug oder Druck belasteten Förderkette zu Problemen. Ist zum Beispiel der Abstand eines auf Zug belasteten, nachlaufenden Kettengliedes zum direkt voraus laufenden Kettenglied grösser als der Sollabstand, auf welchen die Zahnungen der Kettenglieder eingestellt sind, so fluchtet die Zahnung des Antriebsmittels nicht exakt mit der Zahnung des nachlaufenden Kettengliedes. Die Zähne des Antriebsmittels greifen daher mit Versatz in die Zahnlücken des nachlaufenden Kettengliedes ein und schieben das nachlaufende Kettenglied in Richtung des voraus laufenden Kettengliedes bis der Sollabstand erreicht ist und die Zahnung des Antriebsmittels einen formschlüssigen Eingriff mit der Eingriffseite des nachlaufenden Kettengliedes eingenommen hat. Während dieses Vorganges reiben die beiden Zahnungen bzw. deren Zahnflanken gegeneinander, was zu einem erhöhten Verschleiss am Antriebsmittel sowie an der Zahnung der Eingriffseite führt. Derselbe Vorgang geschieht, wenn das Kettenglied auf Druck belastet wird. In diesem Fall ist der Abstand des nachlaufenden Kettenglieds zum voraus laufenden Kettenglied wegen des Spiels kleiner als der Sollabstand. Somit fluchtet auch hier die Zahnung des Antriebsmittels nicht mehr exakt mit der Zahnung des nachlaufenden Kettengliedes. Die Zähne des Antriebsmittels greifen daher mit Versatz in die Zahnlücken des nachlaufenden Kettengliedes ein und schieben dieses vom voraus laufenden Kettenglied weg bis der Sollabstand erreicht ist und die Zahnung des Antriebsmittels einen formschlüssigen Eingriff mit der Eingriffseite des nachlaufenden Kettengliedes eingenommen hat. Während dieses Vorganges reiben auch hier die beiden Zahnungen bzw. deren Zahnflanken gegeneinander, was zu einem erhöhten Verschleiss der vorgenannten Art führt.
Dieses Problem wird nun dadurch gelöst, dass die Zahnlückenweite einer oder mehrerer, in Antriebsrichtung vorne, insbesondere zuvorderst, angeordneten Zahnlücken der ersten Zahnung grösser ausgebildet ist als die Zahnlückenweite einer oder mehrerer nachfolgenden Zahnlücken. Die Weite dieser wenigstens einen vorne bzw. zuvorderst liegenden Zahnlücke ist zweckmässig grösser als die Dicke der Zähne des Antriebsmittels, so dass die zweiten Zähne in der wenigstens einen weiteren Zahnlücke Spiel haben. Dadurch wird erreicht, dass die Zähne des Antriebsmittels trotz des oben beschriebenen veränderten Abstandes zum nachfolgenden Kettenglied ohne bzw. mit erheblich reduzierter Reibung mit der Zahnflanke in die vordersten Zahnlücken eingreifen. Da die Weite der nun nachfolgenden Zahnlücken zunehmend kleiner wird, wird das voraus laufende Kettenglied gegenüber dem nachlaufenden Kettenglied in der oben beschriebenen Art verschoben, bis dieses den Sollabstand erreicht hat. Diese Vorgehensweise ist besonders verschleissarm, weil die Verschiebung im Gegensatz zum eingangs genannten Fall hier mehrheitlich durch Druckbeaufschlagung an den Zahnflanken der ersten Zahnung durch die bereits eingreifenden zweiten Zähne entgegen oder in Förderrichtung, je nach dem, ob das Kettenglied auf Druck oder Zug belastet wird, geschieht. Die Reibung zwischen den Zahnflanken der ersten und zweiten Zähne wird dadurch gering gehalten.
Die Zahnlückenweite definiert sich zweckmässig durch den Abstand zweier benachbarter Zähne an der Basis bzw. an der breitesten Stelle der Zähne. Entsprechend definiert sich die Zahndicke zweckmässig durch die Breite der Zähne an ihrer Basis bzw. an ihrer breitesten Stelle.
Die Teilung der ersten Zahnung bleibt trotz unterschiedlichen Zahnlückenweiten zweckmässig gleich. Das heisst, eine grössere Zahnlückenweite geht auf Kosten einer geringeren Zahndicke eines benachbarten Zahnes. Dies bedeutet nun, dass die Zahndicke eines oder mehrerer, in Antriebsrichtung zuvorderst angeordneten Zähne der ersten Zahnung zweckmässig kleiner ist als die Zahndicke eines oder mehrerer nachfolgenden Zähne.
Die Fördereinrichtung ist bevorzugt so ausgelegt, dass die Förderkette über die erste Zahnung in zwei einander entgegen gesetzte Richtungen parallel zur Längsachse des Kettengliedes angetrieben werden kann. Gemäss dieser Weiterbildung ist daher die Zahnlückenweite einer oder mehrerer in den beiden Antriebsrichtungen jeweils vorne, insbesondere zuvorderst, angeordneten Zahnlücken der ersten Zahnung grösser als die Zahnlückenweite einer oder mehrerer dazwischen liegenden Zahnlücken. In gleicher Weise ist entsprechend die Zahndicke eines oder mehrerer jeweils in den beiden Antriebsrichtungen vorne, insbesondere zuvorderst, angeordneten Zähne der ersten Zahnung kleiner ist als die Zahndicke eines oder mehrerer dazwischen liegenden Zähne.
Wie bereits erwähnt, ist die Teilung der Zähne der ersten Zahnung trotz unterschiedlicher Zahnlückenweiten jeweils gleich bleibend. Das heisst, ein Zahn und eine zu dieser benachbarten Zahnlücke bilden jeweils ein Zahnungspaar, wobei die Zahnlückenweiten und Zahndicken vorzugsweise so ausgelegt sind, dass die Summe aus Zahndicke und Zahnlückenweite sämtlicher Zahnungspaare gleich ist.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nimmt die Zahnlückenweite der ersten Zahnung von der vordersten Zahnlücke entgegen der jeweiligen Antriebsrichtung schrittweise ab. Die Zahndicke nimmt vom vordersten Zahn entgegen der Antriebsrichtung vorzugsweise schrittweise zu.
Ist das Kettenglied dazu ausgelegt, von jeweils zwei einander entgegen gesetzten Richtungen, wie oben beschrieben, angetrieben zu werden, so nimmt die Zahnlückenweite ausgehend von den beiderseits zu äusserst liegenden Zahnlücken zur Mitte der Zahnung hin zumindest abschnittsweise jeweils entgegen den beiden Antriebsrichtungen schrittweise ab. Vorzugweise nimmt dahingegen die Dicke der Zähne ausgehend von den beiderseits zu äusserst liegenden Zähnen zur Mitte der Zahnung hin zumindest abschnittsweise jeweils entgegen der beiden Antriebsrichtungen schrittweise zu.
Die erste Zahnung des wenigstens einen Kettengliedes weist demzufolge eine oder mehrere Zahnlücken mit jeweils einer minimalen und einer maximalen Zahnlückenweite auf. Die minimale Zahnlückenweite, welche der kleinsten Zahnlückenweite entspricht, ist zweckmässig derart ausgelegt, dass die zweiten Zähne des Antriebsmittels formschlüssig in die betreffenden Zahnlücken eingreifen. Folglich weist die erste Zahnung eine oder mehrere zuvorderst bzw. zu äusserst liegende Zahnlücken mit einer Zahnlückenweite auf, welche grösser ist als die minimale Zahnlückenweite, so dass die zweiten Zähne des Antriebsmittels in Antriebsrichtung mit Spiel in die Zahnlücken eingreifen. Bei beidseitig antreibbaren Kettengliedern liegen die Zahnlücken mit minimaler Zahnlückenweite in der Mitte der Zahnung. Bevorzugt weist die erste Zahnung mehrere Zahnlücken mit einer minimalen Zahnlücken weite auf, um so einen genügend grossen Antriebsabschnitt mit einem formschlüssigen Eingriff der Zahnungen zu gewährleisten. In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung oder zusätzlich zu den oben beschriebenen unterschiedlichen Zahnlückenweiten bzw. Zahndicken, kann vorgesehen sein, dass die Zahnhöhe eines oder mehrerer, in Antriebsrichtung vorne, insbesondere zuvorderst, angeordneten Zähne der ersten Zahnung kleiner ist als die Zahnhöhe eines oder mehrerer nachfolgenden Zähne. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nimmt die Zahnhöhe vom vordersten Zahn entgegen der jeweiligen Antriebsrichtung schrittweise zu. Die grösste Zahnhöhe der Zahnung entspricht hierbei bevorzugt der Sollhöhe für einen optimalen, formschlüssigen Eingriff der zweiten Zahnung des Antriebsmittels.
Ist das Kettenglied dazu ausgelegt, von jeweils zwei einander entgegen gesetzten Richtungen, wie oben beschrieben, angetrieben zu werden so nimmt die Zahnhöhe, ausgehend von den beiderseits zu äusserst liegenden Zähnen, zur Mitte der Zahnung hin zumindest abschnittsweise jeweils entgegen der beiden Antriebsrichtungen schrittweise zu.
Das Kettenglied weist bevorzugt eine so genannte Lastseite auf, über welche die Produkte gefördert werden. Auf der Lastseite des Kettengliedes ist bevorzugt ein Förderorgan, wie z. B. ein Greifer, ein Plattenelement, ein Transportband, eine Tragfläche, ein Haken, ein Klettverschluss, etc., angeordnet. Auf diese Weise kann je nach Wahl des Förderorgans mit der ein und derselben Förderkette z. B. ein Greiferförderer, ein Plattenförderer oder ein Bandförderer ausgebildet werden. Das Kettenglied kann zur asymmetrischen Krafteinleitung z. B. eine der Lastseite gegenüber liegende oder seitlich von der Lastseite angeordnete Eingriffseite mit einer ersten Zahnung enthalten. Ferner können die Kettenglieder zur symmetrischen Krafteinleitung auch zwei jeweils bezüglich der Lastseite seitlich angeordnete und einander gegenüber liegende Eingriffseiten aufweisen. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass die Antriebsmittel jeweils neben einer Antriebskraft gleichzeitig auch eine Gegenhaltekraft für die seitlich auf das Kettenglied einwirkende Antriebskraft an der gegenüber liegenden Eingriffseite ausüben. Die ersten Verzahnungen an den Eingriffseiten sind jeweils vom Kettenglied weg gerichtet. Die erste Zahnung ist jeweils so am Kettenglied angeordnet, dass das Kettenglied über jeweils einen mit der ersten Zahnung kämmenden Antriebsmittel antreibbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kettenglied zwei, auf einander gegenüber liegenden Eingriffseiten angeordnete Zahnungen aufweist und auf der einen Seite ein Antriebsmittel, z. B. ein Zahnriemen, zum Antreiben der Förderkette und auf der gegenüberliegenden Seite ein nicht angetriebenes Gegenhaltemittel mit einer Zahnung, wie Zahnrad oder Zahnriemen, zur Aufnahme einer Gegenkraft angeordnet sind. Sowohl Antriebsmittel als auch Gegenhaltemittel stehen jeweils im Eingriff mit einer ersten Zahnung am Kettenglied.
Die oben offenbarten Merkmale, insbesondere bezüglich der Zahnung, treffen im Weiteren auch auf den Transportkörper im Allgemeinen zu. In einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner eine Anpresseinrichtung vorgesehen, mittels welcher insbesondere das flexibel ausgebildete Antriebsmittel wenigstens über einen Längsabschnitt an die erste Zahnung angedrückt wird. Die Zähne des Antriebsmittels weisen jeweils gleiche Zahndicken und die Zahnlücken des Antriebsmittels weisen jeweils gleiche Zahnlückenweiten auf.
Der Transportkörper bzw. das Kettenglied kann zur gleitenden oder rollenden Führung entlang einer Längsführungsvorrichtung ausgelegt sein. Ist der Transport- körper bzw. das Kettenglied zur rollenden Führung ausgelegt, so enthält dieses bevorzugt wenigstens einen an diesem befestigten oder in diesem integrierten Rollenkörper bzw. wenigstens ein Laufrad.
Ist der Transportkörper ein Kettenglied, so weist dieses in Längsrichtung betrachtet einen voraus laufenden und einen nachlaufenden Endabschnitt. Die Endabschnitte weisen entsprechende Verbindungselemente zur gelenkigen Verbindung mit benachbarten, anstossenden Kettengliedern auf. Die Kettenglieder sind bevorzugt baugleich ausgebildet. Die Kettenglieder bestehen bevorzugt aus Kunststoff oder enthalten Kunststoff. Die Verbindung zwischen zwei Kettenglieder kann eine kardanische Verbindung sein. Ferner kann die Verbindung auch eine Kugelgelenkverbindung sein. Die Gelenkverbindung ist vorzugsweise dergestalt, dass die Kettenglieder gegenüber den benachbarten Kettengliedern um eine erste, senkrecht zur Längsachse der Kettenglieder stehende Drehachse AI und um eine senkrecht zur Längsachse der Kettenglieder und senkrecht zur ersten Drehachse AI stehende zweite Drehachse A2 drehbar ist. Bevorzugt ist das Kettenglied auch um seine Längsachse L drehbar. Ein erster Verbindungsabschnitt des Kettengliedes kann z. B. eine Aufnahme ausbilden und der zweite Verbindungsabschnitt kann z. B. ein Kupplungskörper sein, welcher in die Aufnahme eines benachbarten Kettengliedes eingreift. Die Aufnahme kann z. B. eine Gelenkpfanne und der Kupplungskörper ein Gelenkkopf sein. Die Gelenkverbindung kann z. B. eine Steck- Drehverbindung sein, wie sie z. B. in der Schweizer Patentanmeldung CH 1991/10 beschrieben ist.
Vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Antrieb der Förderkette dank der formschlüssigen Verzahnung eine optimale und trotz Spiel zwischen den einzelnen Kettengliedern dennoch verschleissarme Kraftübertragung gewährleist. Die erfindungsgemässe Lösung wirkt sozusagen als Einlaufhilfe für die Transportwagen bzw. die Kettenglieder, wenn diese beim Einlaufen in das Antriebsmittel bzw. beim Vorbeiführen nicht passgenau auf die Zahnung des Antriebsmittels ausgerichtet sind. Die Einlaufhilfe bewirkt, dass die Transportkörper bzw. die Kettenglieder beim Einlaufen entlang der Förderrichtung sukzessive auf die Zahnung des Antriebsmittels ausgerichtet werden. Zur weiteren Reduktion des Verschleisses bzw. der Reibung zwischen den ersten und zweiten Zahnungen können die Zahnungen und insbesondere deren Zähne mit einem reibungsminderndem Material, wie Teflon, beschichtet sein. Die erfindungsgemässe Förderkette lässt sich in zwei entgegen gesetzte Richtungen gleichermassen stossend oder ziehend antreiben. Die Förderkette kann an praktisch beliebiger Stelle entlang der Umlaufbahn der Fördereinrichtung angetrieben werden. Im Weiteren zeichnet sich die vorliegende Fördereinrichtung auch durch ihre vielseitigen Einsatzmöglichkeiten in der Fördertechnik aus.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
Figur la eine Unteransicht einer Förderkette;
Figur lb eine Querschnittansicht einer zweiten Zahnung;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eine Förderkette;
Figur 3a..b perspektivische Ansichten eines Kettengliedes;
Figur 4 eine Unteransicht einer Förderkette mit Antriebseinrichtung;
Figur 5a eine Unteransicht eines einzelnen Kettengliedes;
Figur 5b einen Ausschnitt einer ersten Zahnung gemäss Figur 5a;
Figur 5c einen weiteren Ausschnitt einer ersten Zahnung.
Die Figuren la, 2, 3a, 3b, 4 sowie 5a zeigen jeweils Kettenglieder 2 einer erfindungsgemässen Förderkette 16. Die Kettenglieder 2 enthalten einen in ihrer Längsachse L voraus laufenden sowie einen nachlaufenden Endabschnitt. Die Längsachse L der Kettenglieder 2 definiert sich dadurch, dass diese parallel zur Antriebsrichtung R des betreffenden Kettengliedes 2 liegt. Der eine Endabschnitt, hier der voraus laufende Endabschnitt, enthält einen Gelenkkopf 1 1. Der andere Endabschnitt, hier der nachlaufende Endabschnitt, enthält eine Gelenkpfanne 12. Zur Herstellung der Gelenkverbindung zwischen zwei benachbarten Kettenglieder greift jeweils der Gelenkkopf 1 1 des voraus laufenden Endabschnittes in die Gelenkpfanne 12 des nachlaufenden Endabschnittes des vorderen Kettengliedes 2 ein. Der zweiseitig abgeflachte Gelenkkopf 1 1 wird über eine schlitzartige Öffnung mittels einer Steck-Drehverbindung in die Gelenkpfanne 12 eingeführt und darin gesichert.
Die Kettenglieder 2 weisen ferner zwei einander seitlich gegenüberliegende Laufrollen 10 auf, mittels welchen die Förderkette 16 entlang einer Längsführungseinrichtung (nicht gezeigt), welche zum Beispiel Führungsschienen für die Laufrollen 10 umfasst, entlang einer Förderbahn geführt werden. Die Laufrollen 10 sind über Achsarme am Kettenglied 2 befestigt. An der Lastseite des Kettengliedes 2, im Bereich eines zwischen dem vor- und nachlaufenden Endabschnitt angeordneten Mittelabschnittes, enthält das Kettenglied 2 eine Verbindungsschnittstelle 19, über welche ein Förderorgan 13, in Figur 2 ein Plattenelement, angeschlossen werden kann. Die Verbindungsschnittstelle 19 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als hohlkammerartige Struktur ausgebildet, in welche Rasthaken 20 des Förderorgans 13, z. B. des Plattenelementes gemäss Figur 2, lösbar eingerastet werden können.
Das Kettenglied 2 weist ferner zwei, bezüglich der Lastseite seitlich angeordnete und einander gegenüber liegende Eingriffseiten mit jeweils einer ersten Zahnung 4a, 4b auf. Die erste Zahnung 4a, 4b enthält eine Mehrzahl von in der Längsachse L des Kettengliedes 2 abwechselnd angeordneten ersten Zähnen 5 und ersten Zahnlücken 6.
Die Figuren la, 2 und 4 zeigen einen Ausschnitt einer Fördereinrichtung 1, welche die oben beschriebenen Kettenglieder 2, bzw. eine Förderkette 16 aus den oben beschriebenen Kettengliedern umfasst. In die ersten Zahnungen 4a, 4b der Kettenglieder 2 greift jeweils ein Zahnriemen 3a, 3b einer Antriebseinrichtung ein. In Figur la und 2 ist dieser Zahnriemen 3a, 3b nur ausschnittsweise gezeigt. Den ersten Zahnungen 4a einer ersten Eingriffseite ist ein erster Zahnriemen 3a und den ersten Zahnungen 4b einer der ersten Eingriffseite gegenüberliegenden, zweiten Eingriffseite ist ein zweiter Zahnriemen 3b zugeordnet. Die Zahnriemen 3a, 3b enthalten jeweils eine zweite Zahnung 7a, 7b mit einer Mehrzahl von abwechselnd angeordneten zweiten Zähnen 8 und zweiten Zahnlücken 9. Die Zahndicke d sämtlicher Zähne 8 ist jeweils gleich. Ferner ist auch die Weite e sämtlicher Zahnlücken 9 der Zahnriemen 3a, 3b gleich (siehe auch Figur lb).
Diese beiden, einander entgegengesetzt angeordneten ersten Zahnungen 4a, 4b der Kettenglieder 2 haben den Vorteil, dass die Förderkette 16 in Förderrichtung von beiden Seiten über die Zahnung 4a, 4b angetrieben werden kann. Der symmetrische Antrieb erzeugt mit seiner beidseitig angreifenden Zahnriemen 3a, 3b nicht nur eine Anpresskraft auf die ersten Zahnungen 4a, 4b des Kettengliedes, sondern gleichzeitig auch die notwendige Gegenkraft auf der gegenüber liegenden Seite, welche verhindert, dass das Kettenglied 2 der Anpresskraft ausweicht oder die Kettenglieder asymmetrisch belastet werden.
Wie in den Figuren la, 2 und 4 dargestellt, weist der Antrieb einen Antriebsabschnitt auf, in welchem der Zahnriemen in Eingriff mit ersten Zahnungen 4a, 4b der Förderglieder steht und ferner parallel zur Antriebsrichtung R, R' verläuft. Der Antriebsabschnitt eines Zahnriemens 3a, 3b kann sich über die Zahnungen 4a, 4b von einem, zwei oder mehr als zwei Kettengliedern erstrecken (siehe Figur la und 2). Ist der Antriebsabschnitt relativ lang, das heisst, erstreckt sich dieser über mehrere erste Zahnungen 4a, 4b, so kann eine Anpresseinrichtung 14 mit Anpressrollen 15a, 15b (Figur la) vorgesehen sein, welche den Zahnriemen im Antriebsabschnitt zu den Eingriffseiten bzw. den ersten Zahnungen 4a, 4b der Kettenglieder 2^ hin andrückt.
In Figur 4 ist eine Antriebseinrichtung mit zwei einzeln angetriebenen Zahnriemen 3a, 3b dargestellt, welche zu den beiden, einander entgegengesetzt liegenden Eingriffseiten der Kettenglieder 2 hin angeordnet sind. Die Zahnriemen 3a, 3b werden über Antriebsrollen 18 reibschlüssig angetrieben. Der Antriebsabschnitt erstreckt sich je nach Position der Kettenglieder über ein bis zwei Kettenglieder 2. Dem Antriebsabschnitt ist in Antriebsrichtung R ein Einlaufbereich nachgeordnet, in welchem der Zahnriemen 3a, 3b in einem spitzen Einlaufwinkel α seitlich an die Eingriffseite der Kettenglieder 2 heran geführt wird. Der spitze Einlaufwinkel α wird einerseits durch die Eingriffseite des Kettengliedes 2 und andererseits durch eine Führungs- und/oder Antriebsrolle 18, um welche der Zahnriemen zur Eingriffseite hin geführt wird, ausgebildet.
Dem Antriebsabschnitt ist ferner in Antriebsrichtung R ein Auslaufbereich voran geordnet, in welchem der Zahnriemen 3a, 3b in einem spitzen Auslaufwinkel ß seitlich von der Eingriffseite der Kettenglieder 2 weggeführt wird. Der spitze Auslaufwinkel ß wird einerseits durch die Eingriffseite des Kettengliedes 2 und andererseits durch eine Führungs- und/oder Antriebsrolle 18, um welche der Zahnriemen von der Eingriffseite weggeführt wird, ausgebildet.
Die Figur 5b zeigt einen Ausschnitt einer ersten Zahnung 4b gemäss dem in Figur 5a gezeigten Kettenglied 2. Aus Figur 5b, aber auch aus Figur la und 4 ist ersichtlich, dass die ersten Zahnungen 4a, 4b unterschiedliche Zahnlückenweiten bj...b5 aufweisen, wobei die in Antriebsrichtung R vordersten Zahnlücken 6 eine grössere Weite aufweisen als die dahinter liegenden Zahnlücken 6. Die Zahnlückenweite 6 nimmt entgegen der Antriebsrichtung R stufenweise ab. Dasselbe, jedoch in umgekehrter Weise, gilt auch für die Zahndicke C1...C5. Die Dicke C] ...Cs der Zähne 5 ist bei den in Antriebsrichtung R vordersten Zähnen am kleinsten und nimmt entgegen der Antriebsrichtung R stufenweise zu. Die Zahnhöhe a der ersten Zähne 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel beLallen Zähnen 5 gleiche Da die Kettenglieder 2 für den Antrieb in zwei entgegen gesetzte Antriebsrichtungen R, R' ausgelegt sind, nehmen die Zahnlückenweiten bi...b5 von beiden Endabschnitten des Kettengliedes 2 her jeweils zur Mitte der Zähnung 4a, 4b hin ab, bzw. die Zahndicken C]...c5 nehmen zu. In einem Mittelabschnitt der ersten Zahnung 4a, 4b weisen die Zahnlücken ihre minimale Weite und die Zähne ihre maximale Dicke auf. In diesem Mittelabschnitt greif die zweite Zahnung 7a, 7b des Zahnriemens 3 a, 3 b formschlüssig in die erste Zahnung 4a, 4b ein, während in den beiden genannten äusseren Endabschnitten, welche bei entsprechender Antriebsrichtung R, R' jeweils die vordersten Zähne 5 bzw. Zahnlücken 6 ausbilden, die zweiten Zähne 8 des Zahnriemens mit Spiel in die Zahnlücken 6 der ersten Zahnung 4a, 4b eingreifen.
In Figur 5b und 5c ist überdies die Teilung der ersten Zahnung 4b eingetragen, welche trotz unterschiedlicher Zahnlückenweiten 6 bzw. Zahndicken 5 über die gesamte Zahnung gleichbleibend ist. Bei einem gezogenen Antrieb der Förderkette 16 sind nun in Antriebsrichtung R die vorderen Zahnlücken 6 weiter, wobei die Zunahme der Zahnlückenweite b mit einer korrespondieren Abnahme der Zahndicke c des in Antriebsrichtung R unmittelbar vorlaufenden Zahnes 5 einher geht (Figur 5b). Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass der Abstand zwischen zwei auf Zug belasteten Kettenglieder vor Eingriff des Zahnriemens aufgrund des Verschleisses an der Gelenkverbindung grösser ist als der Sollabstand. Durch die in Förderrichtung erweiterte Zahnlücke wird diese Abstandszunahme kompensiert, so dass die Zähne des Zahnriemens trotzdem noch passend in die Zahnlücken 6 der ersten Zahnung 4a, 4b eingeführt werden können. Bei einem stossenden Antrieb der Förderkette 16 sind in Antriebsrichtung R die vorderen Zahnlücken 6 weiter ausgebildet, wobei jedoch im Gegensatz zum ziehenden Antrieb die Zunahme der Zahnlückenweite b mit einer korrespondieren Abnahme der Zahndicke c des in Antriebsrichtung R unmittelbar nachlaufenden Zahnes 5 einher geht (Figur 5c). Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass der Abstand _zwischen jzwei auf Zug belasteten Kettenglieder vor Eingriff des Zahnriemens aufgrund des Verschleisses an der Gelenkverbindung kleiner ist als der Sollabstand. Durch die in Antriebsrichtung R, welche der Förderrichtung entspricht, erweiterte Zahnlücke 6 wird die Abstandsabnahme kompensiert, so dass die Zähne 8 des Zahnriemens 3a, 3b trotzdem noch passgenau in die Zahnlücken 6 der ersten Zahnung 4a, 4b eingeführt werden können. Die Veränderung der Zahnlücken weite 6 bei einem stossenden Antrieb der Förderkette 16 ist in Figur 5c mit gestrichelter Linie dargestellt.
Die in Figur 3a, 3b und 5a-5c gezeigten Kettenglieder können auch ohne Verbindungsabschnitte ausgestaltet sein und auf diese Weise als einzelne, unabhängige Transportkörper bzw. Transportwagen ausgebildet sein.

Claims

PATENT ANSPRÜCHE
Fördereinrichtung (1), enthaltend eine Mehrzahl von Transportkörpern (2), die entlang einer Längsfiihrungseinrichtung fuhrbar sind, und enthaltend eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Transportkörper (2), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Transportkörper (2) wenigstens eine entlang seiner Längsachse (L) angeordnete erste Zahnung (4a, 4b) aus einer Mehrzahl von ersten Zähnen (5) und dazwischen liegenden ersten Zahnlücken (6) enthält, und der wenigstens eine Transportkörper (2) über die erste Zahnung (4a, 4b) in einer parallel zu dessen Längsachse (L) liegenden Antriebsrichtung (R) antreibbar ist, wobei die Zahnlücken weite (bi) einer oder mehrerer, in Antriebsrichtung (R) vorne angeordneten Zahnlücken (6) der ersten Zahnung (4a, 4b) grösser ist als die Zahnlückenweite (b3) einer oder mehrerer nachfolgenden Zahnlücken (6).
Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkörper (2) Kettenglieder einer Förderkette (16) sind, und die Kettenglieder (2) entlang ihrer Längsachsen (L) gelenkig miteinander verbundenen sind.
Fördereinrichtung nach Anspruch Rodert,
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die Zahndicke (ci) eines oder mehrerer, in Antriebsrichtung (R) vorne angeordneten Zähne (5) der ersten Zahnung (4a, 4b) kleiner ist als die Zahndicke (c3) eines oder mehrerer nachfolgenden Zähne (6). Fördereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportkörper (2) über die Zahnung (4a, 4b) in zwei parallel zu dessen Längsachse (L) und einander entgegen gesetzt gerichteten Antriebsrichtungen (R, R) antreibbar ist, und die Zahnlückenweite (bj, b4) jeweils einer oder mehrerer in den beiden Antriebsrichtungen (R, R') zuvorderst angeordneten Zahnlücken (6) der ersten Zahnung (4a, 4b) grösser ist als die Zahnlückenweite (b3) einer oder mehrerer dazwischen liegenden Zahnlücken (6).
Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahndicke (cj, c4) jeweils eines oder mehrerer in den beiden Antriebsrichtungen (R, R') zuvorderst angeordneten Zähne (6) der ersten Zahnung (4a, 4b) kleiner ist als die Zahndicke (c3) eines oder mehrerer dazwischen liegenden Zähne (6).
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Zahn (5) und eine zu dieser benachbarten Zahnlücke (6) der ersten Zahnung (4a, 4b) ein Zahnungspaar (17a..e) bilden, und die Zahnlückenweiten (bi..b4) und Zahndicken (cj..c4) der Zahnlücken (6) und Zähne (5) so ausgelegt sind, dass die Summe aus Zahndicke (c!..c4) und Zahnlückenweite (b]..b4) sämtlicher Zahnungspaare (17a..e) identisch ist.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnlückenweite (bi..b4) von der vordersten Zahnlücke (6) entgegen der Antriebsrichtung (R) wenigstens abschnittsweise schrittweise abnimmt, und vorzugsweise die Zahndicke (ci..c4) vom vordersten Zahn (5) entgegen der Antriebsrichtung (R) wenigstens abschnittsweise schrittweise zunimmt.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnlückenweite (bi..b4) ausgehend von den beiderseits zu äusserst liegenden Zahnlücken (6) zur Mitte der Zahnung (4a, 4b) hin wenigstens abschnittsweise jeweils entgegen der beiden Antriebsrichtungen (R, R') schrittweise abnimmt, und vorzugsweise die Zahndicke (C]..c4) ausgehend von den beiderseits zu äusserst liegenden Zähnen (5) zur Mitte der Zähnung (4a, 4b) hin wenigstens abschnittsweise jeweils entgegen der beiden Antriebsrichtungen (R, R') schrittweise zunimmt.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnung (4a, 4b) des wenigstens einen Transportkörpers (2) eine oder mehrere Zahnlücken (6) mit einer minimalen Zahnlückenweite (b3) aufweisen, wobei die minimale Zahnlückenweite (b3) derart ausgelegt ist, dass zweite Zähne (8) des Antriebsmittels (3a, 3b) formschlüssig in die Zahnlücken (6) eingreifen und die erste Zahnung (4a, 4b) eine oder mehrere in Antriebsrichtung (R, R') vorne, insbesondere zuvorderst, angeordnete Zahnlücken (6) mit einer Zahnlückenweite (bi, b4) aufweist, welche grösser ist als die minimale Zahnlückenweite (b3), so dass die zweiten Zähne (8) des Antriebsmittels (3a, 3b) mit Spiel in die ersten Zahnlücken (6) eingreifen.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer oder zwei einander gegenüber liegenden Seiten des Transportkörpers (2) jeweils eine erste Zahnung (4a, 4b) angeordnet ist, und der Transportkörper (2) von einer oder zwei gegenüber liegenden Seiten über jeweils ein mit der Zahnung (4a, 4b) kämmenden Antriebsmittel (3a, 3b) antreibbar ist.
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhöhe (a) eines oder mehrerer, in Antriebsrichtung (R) vorne angeordneten Zähne (5) der ersten Zähnung (4a, 4b) kleiner ist als die Zahnhöhe (a) eines oder mehrerer nachfolgenden Zähne (5). Transportkörper (2), insbesondere Kettenglied einer Förderkette (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Transportkörper (2) wenigstens eine, entlang seiner Längsachse (L) angeordnete Zahnung (4a, 4b) aus einer Mehrzahl von Zähnen (5) und dazwischen angeordneten Zahnlücken (6) zum kämmenden Eingriff mit der Zahnung (7a, 7b) eines Antriebsmittels (3a, 3b) enthält, und der wenigstens eine Transportkörper (2) über die Zahnung (4a, 4b) in einer parallel zu dessen Längsachse (L) liegenden Antriebsrichtung (R) antreibbar ist, und die Zahnlückenweite (b einer oder mehrerer in Antriebsrichtung (R) vorne angeordneten Zahnlücken (6) grösser ist als die Zahnlückenweite (b3) einer oder mehrerer nachfolgender Zahnlücken (6).
Transportkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhöhe (a) eines oder mehrerer, in Antriebsrichtung (R) vorne angeordneten Zähne (5) der Zahnung (4a, 4b) kleiner ist als die Zahnhöhe (a) eines oder mehrerer nachfolgenden Zähne (6).
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