DE2408103A1

DE2408103A1 - Antrieb fuer eine fuettereinrichtung fuer boxen, buchten oder dergl

Info

Publication number: DE2408103A1
Application number: DE19742408103
Authority: DE
Inventors: Leo John Loesch
Original assignee: LOESCH
Current assignee: LOESCH
Priority date: 1973-02-22
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1974-08-29
Also published as: FR2219342B3; BR7401312D0; JPS5034960A; AU6579674A; GB1416663A; FR2219342A1; US3824871A

Description

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PATENTANWÄLTE TBLBFON (O₂Il) 67S246

Beschreibung
zum Patentgesuch

der Herren Leo John Loesch und Claude Eldred Loesch, Kimball, Minnesota 55353 / USA

betreffend:

"Antrieb für eine Füttereinrichtung für Boxen, Buchten oder dergl."

Es besteht die Notwendigkeit, eine lineare Bewegung, wie das Gleiten eines Gangs oder Trogs längs einer Bahn, mittels der Kraft eines sich drehenden Motors zu erzeugen. Eine typische Einreichtung dieser Art ist eine Verteilungseinrichtung, bei der ein Gang linear über einer Füttereinrichtung für Boxen, Buchten oder dergl. bei der Viehfütterung bewegt wird, um so das Futter gleichmäßiger längs der gesamten Länge der Box oder dergl. zu verteilen. Obwohl derartige Antriebe bekannt sind, sind verschiedene Probleme bisher ungelöst. Häufig besteht ein Problem in dem großen Verschleiß, dem die Antriebseinrichtung unterworfen ist. Wollte man diesen verringern, so ergab sich bisher eine erhebliche Verteuerung der Antriebseinrichtung.

Häufig war auch die Führung des Gangs oder anderer Teile, die sich linear bewegten, aufgrund der bekannten Antriebe problematisch, da der Gang dazu neigte, sich abzuheben und damit aus der Antriebsverbindung zu gelangen, insbesondere wenn eine schwere Last gezogen wurde.

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb zum Erzeugen einer linearen Bewegung eines Maschinenteils, etwa eines hpin- und hergehenden Gangs zum Verteilen von Futter längs einer Füttereinrichtung. Der linear sich bewegende Gang besitzt hierbei nicht die Tendenz, sich während des Antriebs anzuheben, so daß ein konstanter Antrieb sichergestellt werden kann. Das linear sich bewegende Teil oder Gang weist eine Zahnstange auf, die sich von dem Boden des Gangs herab erstreckt. Eine Rollenkette läuft über ein Paar von Führungsrollen und über eine Antriebsrolle zwischen diesen Führungsrollen. Ein Antriebsbereich der Kette zwischen den Führungsrollen steht in Eingriff mit der Zahnstange, und zwar in Antriebsverbindung. Verschiedene Kettenrollen benachbart dem Ende des Antriebsbereichs in Antriebsrichtung lagern gegen die Zähne der Zahnstange, um die lineare Bewegung der Zahnstange und des Gleitgangs zu erzeugen. Die Kettenrollen in der Mitte des Antriebsbereichs und benachbart dem Ende des Antriebsbereichs in Antriebsgegenrichtung befinden sich nicht in Antriebsverbindung mit den Zähnen der Zahnstange, bewegen sich jedoch in die Antriebsverbindung, wenn sie sich dem Ende des Antriebsbereichs in Antriebsrichtung nähern.

Wenn die Kettenrollen das Ende des Antriebsbereichs in Antriebsrichtung erreichen, beginnen sie, sich von der Zahnstange wegzubewegen, da sie der Führungsrolle folgen. Wenn die Kettenglieder beginnen, der Führungsrolle zu folgen, nehmen sie eine schräg liegende Orientierung in bezug auf die Fluchtlinie der Kette im Antriebsbereich ein. Aufgrund dieser schrägen Orientierung wird der Mittelpunktabstand in Richtung der Zahnstange zwischen den Kettenrollen an den gegenüberliegenden Enden des Kettenglieds geringer als der Abstand zwischen zwei Zähnen der Zahnstange. Aufgrund dessen wird der Antriebsdruck von der Kettenrolle gegen den Zahn der Zahnstange sofort unterbrochen, wenn jede Kettenrolle

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über die obere Todzone der Führungsrolle am Ende des Antriebsbereichs in Antriebsrichtung läuft. Die Rolle wird dann von der Zahnstange ohne Verschleiß sowohl hinsichtlich der Rolle als auch hinsichtlich der Zahnstange weggezogen. Der Abstand von Rolle zu Rolle bei der Kette ist wenig größer als der Abstand von Zahn zu Zahn bei der Zahnstange. Der Antrieb ist ohne weiteres umkehrbar und zur Betätigung von hin- und hergehenden Teilen, etwa eines hin- und hergehenden Gangs, geeignet, der dazu benutzt wird, um Futter über die Länge einer Boxenfüttereinrichtung zu verteilen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestaLlten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt durch die Zuführeinrichtung zum Verteilen von Futter längs einer Füttereinrichtung,

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht der Antriebsvorrichtung zwischen dem Motor und dem Gleitgang,

Fig. 3 zeigt "einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2,

Fig. 4 ist ein Schnitt etwa längs der Linie 4-4 von Fig. 3.

Ein Antrieb 10 wird in Verbindung mit einer Zuführeinrichtung 11 zum Verteilen von Futter F längs einer langgestreckten Füttereinrichtung B verwendet. Die Zuführeinrichtung 11 weist einen Einfüllstutzen 12 auf, der Futter F in den Raum zwischen einem Paar von aufrechtgehaltenen Wänden 13 zuführt, zwischen denen ein langgestreckter Gleitgang oder ein Trog in Richtung des Pfeils R hin- und herbewegt wird. Der Gleitgang 14 stützt sich auf Schultern oder Schenkeln 15 ab, die

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Teile des Wandaufbaus 13 sind, wobei zu bemerken ist, daß hier keine Lippe oder ein anderes Bauteil erforderlich ist, um den Gleitgang 14 in Abwärtsferichtung auf dem Schenkel 15 zu halten.

Der Gleitgang 14 weist sich abwärts erstreckende, das Futter führende Schütten 14.1 an seinen gegenüberliegenden Enden auf, durch die das Futter abwärts geführt wird. Die Zuführeinrichtung 11 weist ferner eine Vielzahl von schwenkbaren, rechenartigen Gattern 16 auf, die schwenkbar an dem Wandaufbau 13 angeordnet sind, um um ihre horizontalen Achsen zu schwenken, um über die Oberfläche des Futters F auf dem Gleitgang 14 entlangzufahren, wenn der Gleitgang sich nach außen von der Schütte 12 weg bewegt, und um nachfolgend in das Futter auf dem Gleitgang einzustechen, wenn das Futter mit dem Gleitgang in Richtung auf die Schütte 12 zu zurückkehren will, so daß die Wirkung der Gatter 16 darin besteht, das Futter festzuhalten und zu bewirken, daß das Futter über das Ende des Gleitgangs und durch die Schütten 14.1 und abwärts ausgeschüttet wird. Das Futter kann kontinuierlich abwärts durch die Schütte 12 zugeführt werden, und wenn der Gleitgang 14 hin- und herbewegt wird, wird das Futter in der Füttereinrichtung B in Längsrichtung verteilt und angehäuft.

Der Antrieb 10 kann in einem Gehäuse 10.1 unter dem Gleitgang 14 in einer zentralen Stellung untergebracht sein, während der Motor 17 seitwärts an irgendeinem Platz in üblicher Weise angebracht sein kann. Der Antrieb 10 weist eine endlose Rollenkette 18, ein Paar von Fahrungsrollen 19, eine Antriebsrolle 20 und eine langgestreckte Zahnstange 21 auf, die am Boden des Gleitgangs 14 befestigt ist und sich längs diesem über im wesentlichen die gesamte Länge des Gleitgangs

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erstreckt. Die Führungsrollen 19 befinden sich auf Wellen 19.1, die in Lagern an einem Rahmen 22 gelagert sind, der fest mit dem Wandaufbau 13 der Füttereinrichtung verbunden ist. Die Achsen der Wellen 19.1 erstrecken sich senkrecht zu der Zahnstange 21, so daß die Rollen 19 längs, der Zahnstange 21 ausgerichtet sind.

Die Kette 18 läuft um die Führungsrollen 19 und besitzt einen Antriebsbereich 18.1, der sich linear zwischen den Führungsrollen erstreckt und in Eingriff mit den Zähnen der Zahnstange 21 steht.

Die Kette 18 läuft ferner über die Antriebsrolle 2O auf einer Welle 20.1, die durch einen zusätzlichen Ketten- und Rollenantrieb vom Motor 17 angetrieben wird. Es ist wünschenswert, daß der Motor 17 reversierbar ist und daß geeignete Endschalter oder andere Steuerungen zum Umkehren der Drehrichtung des Motors 17 vorhanden sind, wenn die Zahnstange 14 das Ende ihres Vorschubs erreicht, um so die Bewegungsrichtung des Gleitgangs 14 umzukehren.

Der Antriebsbereich 18.1 der Kette wird von einer Lagerplatte 23 getragen, um die Kette linear und gestreckt zu halten, wenn diese den Antriebsbereich passiert.

Der Abstand zwischen benachbarten Rollen der Kette 18 ist wenig größer als der Abstand zwischen benachbarten Zähnen der Zahnstange 21. Dementsprechend sind nicht alle Ketten-Rollen, die mit der Zahnstange 21 in Eingriff stehen, in Antriebsverbindung mit den Zahnstangenzähnen. Eine der Kettenrollen benachbart dem Antriebsbereich 18.1 in Antriebsrichtung und möglicherweise ein oder zwei zusätzliche benachbarte Kettenrollen befinden sich in Antriebsverbindung mit den

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benachbarten Zähnen der Zahnstange. In Fig. 4 sind diejenigen Kettenrollen, die sich in Antriebseingriff mit den Zähnen der Zahnstange befinden, mit der Bezugsziffer

18.2 bezeichnet. Die anderen Kettenrollen, etwa die mit

18.3 bezeichneten und die sich etwa in der Mitte des Antriebsbereichs, und die Rollen 18.4, die am Ende des Antriebsbereichs entgegen der Antriebsrichtung sind, befinden sich nicht in Antriebsverbindung mit den Zähnen der Zahnstange 21. Der Abstand zwischen benachbarten Zähnen der Zahnstange ist genügend groß, um die Kettenrollen mit einem zusätzlichen Spiel aufzunehmen, da-mit die Bollen 18.3 und 18.4 sich nicht in Antriebsverbindung mit den Zähnen der Zahnstange befinden. Wenn sich die Rollen 18.3 und 18.4 fortschreitend zum Ende des Antriebsbereichs in Vorwärtsrichtung bewegen, bewegen sie sich fortschreitend gegen die Zähne der Zahnstange und gelangen schließlich in Antriebsverbindung mit diesen, wenn sie das Ende des Antriebsbereichs in Vorwärtsrichtung erreichen.

Ferner ist die Form der Zähne der Zahnstange und der vorderen und hinteren Flanken hiervon von Bedeutung. Die vorderen und hinteren Flanken 21.1 und 21.2 der Zahnstangenzähne 21.3 verlaufen jeweils senkrecht zu dem allgemeinen Verlauf der Zahnstange 21 und senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kette im Antriebsbereich 18.1. Als Ergebnis dieser Orientierung der Flanken 21.1 und 21.2 wird der Druck, der durch die Kettenröollen auf die Zähne ausgeübt wird, aufgehoben, sobald die Kettenrollen über die obere Todzone über der Welle 19.1 laufen, wenn die Kette beginnt, vm die Führungsrolle 19 zu laufen, und wenn das entsprechende Glied 18.5 beginnt, sich schräg zum geraden Antriebsbereich 18.1 einzustellen. Wenn die Glieder schräg zur Zahnstange

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orientiert sind, wird der Mittelpunktabstand zwischen benachbarten Kettenrollen in Längsrichtung der Zahnstange (im Gegensatz zur Richtung des Kettengliedes) fortschreitend verkleinert, wodurch als Ergebnis der Druck zwischen der Kettenrolle und dem Zahnstangenzahn sofort aufgehoben wird.

Da der Andruck zwischen der Kettenrolle und dem Zahnstangenazahn sofort entfällt, wenn die Rolle über die obere Todzone über der Welle 19.1 läuft, erfolgt keine wesentliche Abnutzung aufgrund der transversalen Bewegung der Kettenrolle, wenn sich diese von der Zahnstange 21 entfernt. Wenn die Kettenrollen sich in die Zahnstange am rechten Ende des Antriebsbereichs von Fig. 4 bewegen, tritt in ähnlicher Weise im wesentlichen kein Andruck zwischen den Kettenrollen und den Zahnstangenzähnen auf, während kein besonderer Verschleiß auftritt, wenn sich die Kettenrollen in die Zahnstange hineinbewegen. Es wird dadurch ferner vermieden, daß die Zahnstange oder der Gleitgang 14 angehoben werden, wenn der Antrieb einen großen Antriebsdruck erzeugt, da die Flanken der Zähne senkrecht orientiert sind und der Antriebsdruck prinzipiell zwischen den Rollen an dem Ende des geraden Antriebsbereichs in Vorwärtsrichtung, etwa die Rollen 18.2 von Fig. 4, erzeugt wird.

Die Rollenkette übt daher nur einen Antriebsdruck gegen die Zahnstange in einem Teil eines langgestreckten Antriebsbereichs aus, in dem die Ketten in die Zahnstange eingreift, wobei jedoch eine Anzahl von Kettenrollen nicht in Antriebsverbindung mit den Zähnen der Zahnstange stehen.

(Patentansprüche)

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Claims

Patentansprüche

1) Antrieb zur Erzeugung einer linearen Bewegung eines Schlittens mit einer Zahnstange an dem Schlitten mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Zähnen, einem stationären Rahmen, längs dem sich die Zahnstange und der Schlitten bewegen können, eine kraftbetätigte Antriebseinheit an dem Rahmen, der stationär bleibt, während sich die Zahnstange und der Schlitten längs des Rahmens bewegen, wobei der Antrieb eine endlose Rollenketten, ein Paar von Kettenführungsrollen und Mittel aufweist, die der Kette eine Antriebskraft vermitteln, wobei die Führungsrollen mit Abstand zueinander in einer Richtung längs der Zahnstange und in unmittelbarer Nähe zu der Zahnstange angeordnet sind, um sich auf parallelen Achsen zu drehen, die sich senkrecht zu der Zahnstange erstre&en, während die endlose Rollenkette über die Führungsrollen läuft und einen geraden Antriebsbereich aufweist, der sich längs und parallel zu der Zahnstange erstreckt und in Eingriff mit den Zahnstangenzähnen steht, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kettenrollen (18.2) benachbart dem Ende des Antriebsbereichs in Antriebsrichtung sich in Antriebsverbindung mit dem benachbarten Zahnstangenzahn (21) befindet, während die Kettenrollen (18.3) in der Mitte des Antriebsbereichs (18.1) und die Rollen (18.4) nahe dem Ende des Antriebsbereichs in Gegenantriebsrichtung sich mit Abstand zu und außer Antriebseingriff mit den Zahnstangenzähnen (21) befinden und sich fortschreitend in Richtung auf und in den Antriebseingriff mit den Zahnstangenzähnen bewegen, wenn sich die Kettenrollen dem Ende des Antriebsbereichs in Antriebsrichtung nähern.

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2) Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zähne (21) mit.den Kettenrollen in Eingriff kommende Flanken (21.1, 21.2) aufweisen, über die die Antriebskraft von der Kette auf die Zahnstange übertragen wird, wobei die Flanken sich senkrecht zu dem geraden Antriebsbereich der Rollenkette erstrecken.

3) Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftbetätigte Antriebseinheit (10) eine mit der Kette in Eingriff stehende Antriebsrolle (20) aufweist, die zwischen den Führungsrollen (19) angeordnet ist, und die endlose Rollenkette um die Führungsrollen und in Richtung auf das Ende des Antriebsbereichs (18.1) in Antriebsrichtung zieht.

4) Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kettenrollen (18.2, 18.3, 18.4) der endlosen Rollenkette (18) größer als der Abstand zwischen den Zähnen der Zahnstange (21) ist.

5) Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Zahnstange (21) gegenüberliegende vordere und hintere Flanken (21.1, 21.2) aufweisen, die beide senkreh^t zum geraden Antriebsbereich (18.1) der Kette (18) verlaufen, wobei die kraftbetätigte Antriebseinheit (10) reversierbar ist, um eine Hin- und Herbewegung der Zahnstange (21) und des Schlittens zu erzeugen.

6) Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (14) ein Gleitgang in einer Einrichtung (11) zum Verteilen von Futter längs einer langgestreckten Füttereinrichtung (B) ist.

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