DE29816693U1

DE29816693U1 - Riemenantrieb

Info

Publication number: DE29816693U1
Application number: DE29816693U
Authority: DE
Original assignee: Max Schlatterer GmbH and Co KG
Current assignee: Max Schlatterer GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1998-09-17
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2008-09-18

Description

Akte: SL 4205GM/DE
Anmelder:

Max Schlatterer GmbH & Co. KG

Alt-Ulmer-Straße 89542 Herbrechtingen

Riemenantrieb

Die Erfindung betrifft einen Riemenantrieb mit einer Antriebsrolle und wenigstens einer Abtriebs- oder Umlenkrolle nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Zur Kompensation bzw. Verhinderung von Schlupf wurden bisher Zahnriemen oder Ketten verwendet. Die Nachteile von solchen formschlüssigen Elementen sind ihr relativ hoher Herstellungsaufwand, ihr relativ hoher Verschleiß und die damit zusammenhängende, kurze Lebensdauer sowie ihr gegenüber den kraftschlüssigen Riemenantrieben schlechterer Wirkungsgrad.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenantrieb der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mittels welchem unter Beibehaltung der Vorteile von kraftschlüssigen Riemenantrieben ein Schlupf zwischen der Antriebsrolle und dem Riemen mit relativ geringem Aufwand kompensiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Dehnung, die dem Riemen auferlegt wird, läßt sich der für Riemenantriebe ansonsten typische Schlupf derart kompensieren, daß wie bei Zahnriemen- oder Kettenantrieben ein synchroner Lauf von Antriebsrolle und Riemen an bestimmten Positionen bzw. in bestimmten Bereichen des Riemenantriebes erreichbar ist. Dadurch sind auch für Riemenantriebe, bei welchen ein konstantes Übersetzungsverhältnis und/oder ein synchroner Lauf von Riemen und Antriebsrolle erforderlich ist, Flach- oder Keilriemen mit ihren allgemein hin bekannten Vorteilen, wie einfache und kostengünstige Bauart, hoher Wirkungsgrad,

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Übertragung sehr großer Umfangskräfte, kostengünstige Herstellung und Übertragung großer Umfangsgeschwindigkeiten, einsetzbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Antriebsrolle und einen Riemen eines Riemenantriebes ohne Schlupf;

Fig. 2 eine Antriebsrolle und einen Riemen eines Riemenantriebes mit auf die Belastung des Riemens angepaßter Dehnung des Riemens; und

Fig. 3 einen Riemenantrieb mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schlupfkompensation.

Fig. 1 zeigt eine Antriebsrolle 1 mit mehreren, über den Umfang der Antriebsrolle 1 angebrachten Markierungen la, zwischen welchen jeweils eine Teilung T_A ge-

bildet wird. Auf der Antriebsrolle 1 läuft ein Riemen 2, auf welchem ebenfalls Markierungen 2a mit der in ungedehntem, schlupffreien Zustand kürzeren Teilung T_R angebracht sind. Die Verkürzung sollte dabei dem maximal auftretbaren Schlupf entsprechen bzw. denselben ausgleichen können. Die Antriebsrolle 1, eine nur in Fig. 4 dargestellte Abtriebs- oder Umlenkrolle 3 und der Riemen 2 bilden zusammen einen Riemenantrieb 4 . Fig. 1 zeigt den Zustand des Riemenantriebs 4, bei welchem kein Fördergut auf dem Riemen 2 transportiert bzw. an der Abtriebs- oder Umlenkrolle 3 kein Moment abgenommen wird und somit kein Schlupf zwischen der Antriebsrolle 1 und dem Riemen 2 vorhanden ist und der Riemen 2 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Antriebsrolle 1 umläuft. Dadurch, daß die Teilung T_R des Riemens im lastfreien Zustand kürzer ist, als die Teilung T_A der Antriebsrolle 1, laufen die Markierungen la und 2a im Auflaufpunkt 5 versetzt zueinander.

Fig. 3 zeigt die Antriebsrolle 1 und den Riemen 2 desselben Riemenantriebes 4 wie in Fig. 1, jedoch in dem Zustand, in welchem der Riemen 2 so gedehnt und damit an den vorhandenen Schlupf angepaßt worden ist, daß die Markierungen 2a des Riemens 2 an einem Ablaufpunkt

5 der Antriebsrolle 1, welcher das Ende der gemeinsamen Berührfläche des Riemens 2 mit der Antriebsrolle 1 in Laufrichtung des Riemens 2 kennzeichnet, wieder synchron mit den Markierungen la der Antriebsrolle 1 laufen.

Die Dehnung des Riemens 2 wird im folgenden näher erläutert .

Fig. 4 zeigt die über einen nicht dargestellten Motor antreibbare Antriebsrolle 1 des Riemenantriebes 4. Des weiteren ist ein Initiator 6 dargestellt, welcher mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 in elektrischer Verbindung steht. An der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 ist eine Erkennungseinrichtung 8 angeschlossen, die in Laufrichtung des Riemens 2 gesehen mit einem gewissen Abstand hinter dem Initiator 6 angeordnet ist. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 steht außerdem über eine Steuerleitung 7a mit einer Regeleinrichtung 9, nämlich einem 4/2-Wegeventil, in Verbindung, welche die Ausfahrbewegung einer Spanneinrichtung 10 auslöst, sobald sie von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 ein Signal erhält. Die Regeleinrichtung 9 und die Spanneinrichtung 10 bilden eine

Verstelleinrichtung 11. An der Spanneinrichtung 10 ist eine Spannrolle 12 angebracht, welche an der inneren Lauffläche des Riemens 2 angreift.

Der in Fig. 4 dargestellte Initiator 6 gibt ein Signal an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 ab, sobald eine der auf der Antriebsrolle 1 angebrachten Markierungen la über den Initiator 6 ein Signal initiiert. Die Erkennungseinrichtung 8 gibt ein weiteres, durch eine der auf dem Riemen 2 angebrachten Markierungen 2a ausgelöstes Signal an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 ab. Da die Erkennungseinrichtung 8 in Laufrichtung des Riemens 2 gesehen in ausreichendem Abstand hinter dem Initiator 6 angeordnet ist, wird gewährleistet, daß die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 immer eine mathematisch positive Zeitdifferenz zwischen dem Empfang der beiden Signale erhält und somit Vorzeichenfehler bei der Auswertung bzw. Weiterverarbeitung dieser Signale vermieden werden. Falls der Abstand zwischen dem Initiator 6 und der Erkennungseinrichtung 8 nämlich nicht genügend groß ist, ist die Zeitdifferenz zwischen den von der Steuer- und Auswerteeinrichtung zu empfangenden Signalen sehr klein und die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 interpretiert aufgrund

von einer durch den Aufbau des Riemenantriebes 4 wie z.B. die Breite der Markierungen verursachten, und der daraus folgenden, nicht ausreichend genauen Auflösung der Markierungen, die Zeitdifferenz zwischen den beiden Signalen des Aufbaus als negativ, was die Ausgabe von falschen Parametern der Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 an die Regeleinrichtung 9 zur Folge hätte. Dadurch könnte es zu einer falschen Ausfahrbewegung der Spanneinrichtung kommen, was wiederum eine Dehnung des Riemens zur Folge hätte, mit welcher der Schlupf nicht kompensierbar wäre.

Durch die beiden Signale sind die Positionen der Markierungen 2a auf dem Riemen 2 mit den Markierungen la auf der Antriebsrolle 1 durch die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 vergleichbar. Durch den Vergleich der Positionen der Markierungen la auf der Antriebsrolle 1 mit den Markierungen 2a auf dem Riemen 2 ist ein eventuell auftretender Schlupf des Riemens 2 auf der Antriebsrolle 1 durch die Steuer- und Auswerteeinrichtung 7 feststellbar. Stellt diese einen Versatz der Markierung la zur Markierung 2a fest, gibt sie ein Signal an die Regeleinrichtung 9. Über die Regeleinrichtung 9 wird die Ausfahrbewegung der Spanneinrich-

tung IO ausgelöst, welche dann entsprechend ausfährt und den Riemen 2 über die an der Spanneinrichtung 10 angebrachte Spannrolle 12 dehnt. Die Spanneinrichtung 10 dehnt den Riemen in der Weise, daß sich die Teilung T_R durch die elastische Dehnbarkeit des Riemens 2 so ändert, daß die Markierung 2a auf dem Riemen 2 derart in eine vorlaufende Position an einem Auflaufpunkt 13 der Antriebsrolle 1, welcher den Beginn der gemeinsamen Berührfläche des Riemens 2 mit der Antriebsrolle 1 in Laufrichtung des Riemens kennzeichnet, gebracht werden, daß die Markierung 2a des Riemens 2 im Ablaufpunkt 5 der Antriebsrolle 1 wieder synchron mit den Markierungen la der Antriebsrolle 1 läuft bzw. beide Markierungen, T_A und T_R, exakt bündig sind bzw. sich in der gleichen Position befinden. Somit ist der Versatz der Markierungen 2a des Riemens 2 zu den Markierungen la der Antriebsrolle 1 im Ablaufpunkt 5 über die Dehnung des elastischen Riemens 2 kompensierbar. Es wird somit ein positionsynchroner Lauf zwischen den Markierungen la der Antriebsrolle 1 und den Markierungen 2a des Riemens 2 herbeigeführt, jedoch sind die Umlaufgeschwindigkeiten des Riemens 2 und der Antriebsrolle 1 weiterhin unterschiedlich.

Die zur Kompensation des Schlupfes erforderliche Dehnung des Riemens 2 kann auch über eine nicht näher dargestellte Abstandsänderungseinrichtung 15 erfolgen, welche den Abstand zwischen der Antriebsrolle 1 und der Abtriebs- oder Umlenkrolle 3 entsprechend ändert.

Die Erkennungseinrichtung 8 ist zwischen dem Ablaufpunkt 5 der Antriebsrolle 1 und einem Auflaufpunkt 14 der Abtriebs- oder Umlenkrolle 3, welcher den Beginn der gemeinsamen Berührfläche des Riemens 2 mit der Abtriebs- oder Umlenkrolle 3 in Laufrichtung des Riemens 2 kennzeichnet, angeordnet, da ein synchroner Lauf des Riemens 2 und der Antriebsrolle 1 insbesonders in diesem Bereich wichtig ist, wenn der Riemenantrieb 4 als Transporteinrichtung für Stückgut verwendet wird und dieses Stückgut vom Riemen 2 an andere angeschlossene Einrichtungen stets positionsgenau aufgenommen oder an dieselben übergeben werden muß.

Weiterhin ist an der Antriebsrolle 1 ein Drehteil, z.B. ein Zahnrad 16 (in Fig. 3 als gestrichelte Linie dargestellt) angebracht, auf welchem ersatzweise die Markierungen der Antriebsrolle 1 angebracht sind.

Die Erkennungseinrichtung 8 kann mit einer Lichtschranke ausgestattet sein, welche eventuell in dem Riemen 2 angebrachte Löcher oder Durchbrüche erkennt, so daß auf dem Riemen 2 keine speziellen Markierungen angebracht werden müssen.

Die Teilungen T_R auf dem Riemen 2 können in Form von Mulden oder Unterbrechungen zum Transport von Stückgut je nach Anwendungsart des Riemenantriebes 4 ausgeführt sein.

Mittels des vorliegenden Riemenantriebes 4 lassen sich Flachriemen bzw. Keilriemen für Anwendungen einsetzen, bei welchen ein synchroner Lauf zwischen Antriebsrolle 1 und Riemen 2 erforderlich ist. Dadurch werden Flachriemen für Anwendungen nutzbar, welche bisher nur durch formschlüssige Riemen- und Kettenantriebe erfüllt werden konnten.

Claims

1. Riemenantrieb mit einer Antriebsrolle und wenigstens einer Abtriebs- oder Umlenkrolle, wobei über der Antriebsrolle und der wenigstens einen Abtriebs- oder Umlenkrolle ein Riemen kraftschlüssig endlos umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schlupfkompensation und für einen synchronen Lauf zwischen der Antriebsrolle (1) und dem elastisch dehnbaren Riemen (2) die Antriebsrolle (1) oder ein mit der Antriebsrolle (1) verbundenes Drehteil mit einer Umfangsteilung (T_A) versehen ist, und daß der Riemen (2) in Laufrichtung mit einer Teilung (T_R) versehen ist, die im unbelasteten Zustand kürzer ist als die Teilung (T_A) der Antriebsrolle (1), wobei die Teilung (T_R) des Riemens (2) durch eine zusätzlich dem Riemen (2) auferlegte elastische Dehnung derart abänderbar ist, daß sich wenigstens über einen Teilbereich ein synchroner Lauf zwischen dem Riemen (2) und der Antriebsrolle (1) einstellt.

2. Riemenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Versatz zwischen einem von der Antriebsrolle (1) verursachten Signal zu einem vom Riemen (2) verursachten, auf die Teilung (T_R) bezogenen Signal ausgewertet wird und anschließend einer Regeleinrichtung (9) zur Riemendehnung zuführbar ist.

3. Riemenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Initiator (6) als Signal Markierungen (1a) an der Antriebsrolle (1) oder einem mit der Antriebsrolle (1) verbundenen Drehteil (15) erfaßt, und daß eine Erkennungseinrichtung (8) die Teilung (T_R) des Riemens (2) erfaßt, wobei die erfaßten Signale einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (7) zuführbar sind, deren Ausgangssignale der Regeleinrichtung (9) zuführbar sind und wobei durch die Regeleinrichtung (9) eine Spanneinrichtung (10) betätigbar ist.

4. Riemenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinrichtung (8) in Laufrichtung des Riemens (2) mit Abstand hinter dem Initiator (6) angeordnet ist.

5. Riemenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinrichtung (8) zwischen der Ablaufseite der Antriebsrolle (1) und der Auflaufseite der wenigstens einen Abtriebs- oder Umlenkrolle (3) angeordnet ist.

6. Riemenantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (10) eine Abstandsänderungseinrichtung (15) aufweist, durch die der Abstand zwischen der Antriebsrolle (1) und der Abtriebs- oder Umlenkrolle (3) veränderbar ist.

7. Riemenantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Riemen (2) eine mit der Spanneinrichtung (10) verbundene Spannrolle (12) angreift.

8. Riemenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrolle (12) mit einer hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Verstelleinrichtung (11) versehen ist, die über eine Steuerleitung (7a) mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung (7) verbunden ist.

9. Riemenantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (1) mit einem Zahnrad (15) versehen ist, dessen Zahnstellung von dem Initiator (6) erfaßbar ist.

10. Riemenantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinrichtung (8) mit einer Lichtschranke versehen ist.

11. Riemenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Teilung (T_R) des Riemens (2) Mulden oder Durchbrüche in dem Riemen (2) vorgesehen sind.