DE102013010585A1

DE102013010585A1 - Kraftübertragungselement zum Rollenantrieb bei einem Rollenförderer

Info

Publication number: DE102013010585A1
Application number: DE102013010585.4A
Authority: DE
Inventors: Horst Bender
Original assignee: Afs Fordertechnik GmbH
Current assignee: Afs Fordertechnik GmbH
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungselement (1) zum Rollenantrieb bei einem Rollenförderer. Bekanntlich bilden bei Rollenförderern die Rollen zusammen mit endlosen Zahnriemen als Kraftübertragungselemente einen zusammenhängenden Wirkverbund. Wird ein Zahnriemen defekt, zwingt dieser Umstand zu einer zeitraubenden Demontage meist vieler Rollen, um den Zahnriemen ersetzen zu können, was in Produktionszeiten zu kostspieligen Ausfällen führt. Um hier Abhilfe zu schaffen, schlägt die Erfindung ein neues Kraftübertragungselement (1) zum Rollenantrieb bei einem Rollenförderer vor, welches an beliebiger Stelle für einen defekten Zahnriemen eingewechselt werden kann, und zwar ohne die Notwendigkeit, Rollen ausbauen zu müssen. Das neue Kraftübertragungselement (1) ist gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen kurzen und steifen Segmenten (3, 3') mit einem oder zwei Zähnen (4), welche einem Zahnriemen nachgebildet sind, wobei die Segmente (3, 3') in ihrer Gesamtheit einem zu ersetzenden Zahnriemen in der Länge entsprechen, und wobei das Kraftübertragungselement (1) an mindestens einer Stelle zu öffnen oder zu schließen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungselement zum Rollenantrieb bei einem Rollenförderer.
Die Förder- und Lagertechnik hat für viele gewerbliche und vor allem industrielle Bereiche große Bedeutung. Als Beispiele seien der Maschinen- und Anlagenbau, die Automobilindustrie, die Abfallwirtschaft, der Versandhandel sowie Brief- und Paketpost-Zentren genannt. Dort wie auch anderswo sorgt die Förder- und Lagertechnik für schnellen Transport, effiziente Sortierung und sichere Lagerung von Stückgut, wie diversen Bauteilen und sonstigem Lager- und Verpackungsgut.
Als Fördereinrichtungen kommen zum Beispiel Ketten- und Plattenbandförderer zum Einsatz. Beliebt und bewährt sind vor allem Rollenförderer. Sie gelten als robust, wirtschaftlich und zuverlässig. Sie erlauben einen quasi reibungslosen Transport, selbst großer Lasten und finden Verwendung auch in automatisierten Anlagen.
Der Aufbau und die Wirkungsweise von Rollenförderern sind verhältnismäßig einfach und übersichtlich. So sind mehrere Rollen im Abstand zueinander zu einer Auflagenebene (Rollenbahn) in einem gemeinsamen Traggestell (Rahmen) drehbar montiert. Von Rolle zu Rolle besteht nach vorne wie nach hinten eine Verbindung über Zahnriemen, so dass ein zentraler Antrieb an sämtlichen Rollen gleichzeitig wirksam wird. Die Zahnriemen sorgen dabei für einen wartungsfreien und geräuscharmen Betrieb. Sie sind elastisch und endlos ausgebildet und werden beim Zusammenbau des Rollenförderers, d. h. bei der sukzessiven Montage der einzelnen Rollen von Rolle zu Rolle mit eingebracht oder integriert. So entsteht mit jedem Rollenförderer konstruktiv ein zusammenhängender Wirkverbund.
Trotz der genannten Vorzüge solcher Rollenförderer besitzen sie auch einen nicht zu vernachlässigenden Nachteil. Sie unterliegen nämlich der Gefahr, dass insbesondere ein Zahnriemen einmal schadhaft wird, was sich dann auf den gesamten Rollenförderer auswirkt und letztlich ein ganzes Fördersystem zum Stillstand oder Erliegen bringen kann. Das wiederum wirkt sich auf die Produktivität insgesamt aus und kann je nach Umfang und Automatisierungsgrad innerhalb von nur kurzer Zeit enorme Verluste verursachen.
Wegen der geschilderten, ganzheitlichen Bauweise ist es aber nicht möglich, an beliebiger Stelle einen endlosen neuen Zahnriemen ohne Weiteres einzuwechseln. Vielmehr muss eine Demontage des Rollenförderers vom Anfang oder Ende her bis hin zu der schadhaften Stelle erfolgen, was in aller Regel recht zeitaufwändig ist. Eine solche Betriebsstörung ist deshalb regelmäßig mit folgenschweren Ausfallzeiten verbunden und entsprechend gefürchtet.
Hier setzt nun die Erfindung an. Sie will für solche Betriebsstörungen schnellere Abhilfe schaffen, so dass die verlustträchtigen Stillstands- oder Ausfallzeiten wesentlich verringert werden können.
Gelöst werden kann diese anspruchsvolle Aufgabe erfindungsgemäß mit einem neuen Kraftübertragungselement gemäß dem Anspruch 1. Demnach soll das Kraftübertragungselement einem Zahnriemen nachgebildet sein und insbesondere aus gelenkig miteinander verbundenen kurzen und steifen Segmenten oder Gliedern mit einem oder zwei Zähnen bestehen und an mindestens einer Stelle zu öffnen und zu schließen sein, d. h. ein Schloss aufweisen.
Ein erfindungsgemäßes Kraftübertragungselement braucht und soll dabei keine dauerhafte Alternative zu einem elastischen endlosen Zahnriemen bilden. Das hier vorgeschlagene neue Kraftübertragungselement erlaubt wohl zweifelsfrei eine schnelle Reparatur an beliebiger Stelle des Rollenförderers und bewährt sich auch für eine begrenzte Betriebsdauer von vielen Stunden bis hin zu mehreren Tagen, was es wiederum möglich macht, zu einem günstigeren späteren Zeitpunkt eine konventionelle Reparatur vorzunehmen, d. h. vorzugsweise innerhalb periodischer oder regulärer Stillstandszeiten. Das hat dann den Vorteil, dass keine zusätzlichen Einbußen zu beklagen sind. Immerhin kann es sich dabei ja um Produktionsverluste in beträchtlicher Höhe handeln.
Gerade die vorherrschende Meinung, dass es praktisch keine Alternative zu einem Zahnriemen als Kraftübertragungselement gibt, hat es dem Fachmann schwer gemacht, eine Abhilfe für den Störfall zu finden. Statt dessen hat man bisher immer versucht, in Eile oder gar Hektik konventionell zu reparieren, was aber immer sehr verlustreich ausfällt und sich je nach den örtlichen und betrieblichen Umständen nur graduell beeinflussen lässt. Mit Hilfe der Erfindung kann dagegen die Dauer der Betriebsstörung sozusagen auf ein Minimum reduziert werden, da sie zunächst keine Demontage von Rollen erfordert. Vielmehr kann eine solche auf spätere turnusmäßige Ruhe- oder Stillstandszeiten verschoben werden, was dann für den Betrieb verlustfrei bleibt.
Vorteilhaft entsprechen die Segmente dem zu ersetzenden Zahnriemen auch in der Breite. Die Breite liegt für viele Anwendungsfälle zwischen 30 und 40 mm, kann jedoch in selteneren Fällen auch bis zu 80 mm betragen.
Bei einer Weiterentwicklung weisen die Segmente an ihren Anschlussseiten gleichbreite Stege auf, welche um jeweils die Breite eines Steges voneinander beabstandet sind und zur anderen Anschlussseite hin um die Breite eines Steges versetzt sind, wobei die Stege mit einer Bohrung oder einem Gewindeloch versehen sind, in die ein stiftförmiges Element zur Sicherung des Zusammenhaltes benachbarter Segmente und als Gelenkachse für die verbundenen Segmente eingreift.
Bei vorgenannter Ausführungsform fallen die Funktionen von Gelenk und Schloss praktisch zusammen. Wird nämlich das stiftförmige Element gelöst, geht die Gelenkfunktion verloren und öffnet sich das Kraftübertragungselement. Umgekehrt kann es mit Einsetzen des stiftförmigen Elementes wieder geschlossen werden. Da dies für jedes Gelenk zutrifft, handelt es sich um ein Kraftübertragungselement mit ebenso vielen Schlössern wie Gelenken.
Zweckmäßigerweise ist das stiftförmige Element ein Gewindebolzen mit einem glatten Schaft, einem ein Gewinde aufweisenden freien Endstück und einem den Schaft überragenden Kopfstück.
Vorteilhaft weist zur Montage des Gewindebolzens (an der Anschlussseite mit den bündig abschließenden Stegen) der äußere oder innere Steg statt einer glatten Bohrung ein Gewindeloch auf und ist der davon abgewandte innere oder äußere Steg in seiner Breite derart reduziert, dass das daran anliegende Kopfstück nicht über das Segment seitlich übersteht.
Zweckmäßigerweise ist das Kopfstück zur leichteren Montage oder Demontage des Gewindebolzens mit einem Schlitz, Kreuzschlitz o. dgl. versehen.
Nach einem weiteren Vorschlag weisen sämtliche Stege abgerundete Stirnseiten auf.
Vielseitig einsetzbar ist insbesondere ein Kraftübertragungselement, bei dem die Segmente aus Kunststoff geformt sind.
Für den Einsatz in Nassbereichen wie auch Hygienebereichen, in Schlachthäusern, Verpackungsbetrieben der Lebensmittelindustrie u. Ä. ist es von Vorteil, wenn das Kraftübertragungselement aus Edelstahl besteht.
Für andere Einsatzzwecke und Beanspruchungen kann es wiederum zweckmäßig sein, dass das Kraftübertragungselement im Wesentlichen aus Aluminium besteht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung für zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Darin zeigen:
1 ein Zahnrad für einen Rollenantrieb im Eingriff mit einem erfindungsgemäßen Kraftübertragungselement (nur teilweise wiedergegeben) in perspektivischer Darstellung;
2 ein einzelnes Segment des erfindungsgemäßen Kraftübertragungselementes gemäß 1, ebenfalls in perspektivischer Darstellung;
3 den Gegenstand von 2 in Draufsicht;
4 den Gegenstand von 2 in Seitenansicht;
5 den Gegenstand von 2 in Rückansicht;
6 eine andere, nämlich einzahnige Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Segmentes in perspektivischer Darstellung;
7 den Gegenstand von 6 in Draufsicht;
8 den Gegenstand von 6 in Seitenansicht und
9 den Gegenstand von 6 in Rückansicht.
Nach 1 steht ein erfindungsgemäßes Kraftübertragungselement 1 in Eingriff mit einem Zahnrad 2, wie es bei Rollenbahnen oder Rollenförderern in randseitiger Position zu finden ist. Normalerweise greifen an jeder Rolle zwei Zahnriemen an, nämlich ein erster Zahnriemen, welcher mit der vorhergehenden Rolle verbunden ist, und ein zweiter Zahnriemen, welcher mit der nachfolgenden Rolle verbunden ist. So kann über einen einzigen Antrieb die erste Rolle in Bewegung gesetzt und die Rollbewegung durch die Zahnriemen auf alle übrigen Rollen übertragen werden. Dieses System funktioniert dagegen nicht mehr, sobald ein Zahnriemen schadhaft wird und ausfällt.
Um möglichst schnell zu der bewährten rationellen Arbeitsweise zurückzufinden, kann jetzt auf das dargestellte neue Kraftübertragungselement 1 zurückgegriffen werden, welches den Vorteil hat, dass es sich öffnen und schließen lässt und direkt zum Ersatz eines schadhaften Zahnriemens an dessen Stelle ohne Weiteres eingebaut und in Betrieb genommen werden kann.
Dazu ist das neue Kraftübertragungselement 1 aus mehreren kurzen und steifen Gliedern oder Segmenten 3 gebildet, welche gelenkig miteinander verbunden sind. Jedes Segment 3 trägt im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Zähne 4, wobei diese dem zu ersetzenden Zahnriemen in Profil, Stärke und Abstand nachgebildet sind. Die vorgeschlagene gelenkige Verbindung zwischen benachbarten Segmenten 3 erlaubt dabei eine ausreichende Anpassung an das Zahnrad 2. Die Länge des Kraftübertragungselementes 1 kann nach dem zu ersetzenden Zahnriemen gewählt werden, nämlich über eine entsprechende Anzahl von Segmenten 3. Letztere können im Übrigen auch auf die Breite des Zahnriemens bzw. seine Belastung abgestimmt werden, indem sie entsprechend breit ausgebildet werden.
Wie die 2 bis 5 näher erkennen lassen, wird die Verbindung der Segmente 3, 3' durch Stege 5, 5a, 5b an den Anschlussseiten ermöglicht, welche jeweils um die Breite eines Steges 5 voneinander beabstandet sind und im Übrigen von einer Anschlussseite zur anderen Anschlussseite um die Breite eines Steges 5 versetzt sind. Die Stege 5, 5a, 5b weisen abgerundete Stirnseiten 6a, 6b auf und sind (bis auf den Steg 5b) mit einer Bohrung 7 versehen, in die ein stiftförmiges Element zur Sicherung des Zusammenhaltes benachbarter Segmente 3, 3' eingreift und gleichzeitig als Gelenkachse 8 wirkt.
Das stiftförmige Element ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Gewindebolzen 9 mit einem Kopfstück 10 und einem glatten Schaft sowie einem Endstück 11 mit einem Gewinde. Um den Gewindebolzen 9 wirksam und störungsfrei anbringen zu können, ist einerseits der Steg, an den das Kopfstück 10 anliegt, hier als Steg 5a bezeichnet, soweit in seiner Breite reduziert, dass das Kopfstück 10 nicht über das Segment 3 seitlich übersteht. Ferner ist an dem Steg 5b, in den das Endstück 11 mit seinem Gewinde reicht, statt einer Bohrung ein Gewindeloch 12 angebracht.
Die 6 bis 9 geben ein anders gezahntes Segment 3' wieder, nämlich mit nur einem Zahn 4. Auch dafür gelten im Übrigen die zu den 2 bis 5 gemachten Ausführungen.
Damit stehen im Ergebnis zwei unterschiedliche Glieder oder Segmente 3, 3' zur Verfügung, um sowohl endlose Zahnriemen mit gerader wie ungerader Zähnezahl simulieren zu können.
Bezugszeichenliste

1: Kraftübertragungselement
2: Zahnrad
3: Segment, Glied
3': Segment, Glied
4: Zahn
5: Steg (mit Bohrung)
5a: Steg (mit reduzierter Breite)
5b: Steg (mit Gewindeloch)
6a: Stirnseite
6b: Stirnseite
7: Bohrung
8: Gelenkachse
9: Gewindebolzen
10: Kopfstück
11: Endstück
12: Gewindeloch

Claims

Kraftübertragungselement zum Rollenantrieb bei einem Rollenförderer, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen kurzen und steifen Segmenten (3, 3') mit einem oder zwei Zähnen (4), welche einem Zahnriemen nachgebildet sind, wobei die Segmente (3, 3') in ihrer Gesamtheit einem zu ersetzenden Zahnriemen in der Länge entsprechen, und wobei das Kraftübertragungselement (1) an mindestens einer Stelle zu öffnen oder zu schließen ist.
Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3, 3') dem zu ersetzenden Zahnriemen auch in der Breite entsprechen.
Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3, 3') an ihren Anschlussseiten gleichbreite Stege (5, 5b) aufweisen, welche um jeweils die Breite eines Steges (5, 5b) voneinander beabstandet sind, wobei die Stege (5, 5b) der einen Anschlussseite gegenüber den Stegen der anderen Anschlussseite um die Breite eines Steges (5, 5b) versetzt sind, und mit einer Bohrung (7) oder einem Gewindeloch (12) versehen sind, in die ein stiftförmiges Element zur Sicherung des Zusammenhaltes benachbarter Segmente (3, 3') und als Gelenkachse (8) für die verbundenen Segmente (3, 3') eingreift.
Kraftübertragungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Element ein Gewindebolzen (9) mit einem glatten Schaft, einem ein Gewinde aufweisenden freien Endstück (11) und einem den Schaft überragenden Kopfstück (10) ist.
Kraftübertragungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Montage des Gewindebolzens (9) an der Anschlussseite mit den bündig abschließenden Stegen (5) der äußere oder innere Steg (5b) ein Gewindeloch (12) aufweist und der davon abgewandte innere oder äußere Steg (5a) in seiner Breite derart reduziert ist, dass das daran anliegende Kopfstück (10) nicht über das Segment (3, 3') seitlich übersteht.
Kraftübertragungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (10) zur leichteren Montage oder Demontage des Gewindebolzens (9) mit einem Schlitz, Kreuzschlitz o. dgl. versehen ist.
Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5, 5a, 5b) abgerundete Stirnseiten (6a, 6b) aufweisen.
Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3, 3') aus Kunststoff geformt sind.
Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Edelstahl besteht.
Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es im Wesentlichen aus Aluminium besteht.