DE2647507C3 - Drive device for a turntable for moving objects - Google Patents

Description

DId = 2,5 Ud = 1,2 D/a = 1,73 DId = 2.5 Ud = 1.2 D / a = 1.73

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Bahn der Kettenführung (14) mit der Bahn des von dem zweiten Befestigungspunkt (20) umschriebenen Kreises (22) übereinstimmt.3. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the effective Path of the chain guide (14) with the path of that circumscribed by the second attachment point (20) Circle (22) matches.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a drive device according to the preamble of the main claim.

Beispielsweise aus dem Eisenbahnwesen ist eine Drehscheibe bekannt, auf die eine Lokomotive gefahren wird, um anschließend eine andere Fahrtrichtung einzunehmen. Da die Lokomotive während der Drehung nahezu zentrisch auf der Drehscheibe steht und da die Drehgeschwindigkeit gering ist, können die während der Drehung auftretenden Massenkräfte vernachlässigt werden. Der Antrieb für euie derartige Drehscheibe ist daher völlig unproblematisch.A turntable on which a locomotive drives is known, for example, from the railroad industry in order to then take a different direction of travel. As the locomotive turns is almost centered on the turntable and since the speed of rotation is low, the inertia forces occurring during rotation are neglected. The drive for you such Turntable is therefore completely unproblematic.

Bei bestimmten betrieblichen Gegebenheiten, wie sie nachstehend an Hand der Fig. 1 bis 5 erläutert werden, treten beim Umsetzen eines Fahrzeugs mittels einer Drehscheibe Schwierigkeiten auf, die mit dem bekannten Antrieb nicht befriedigend gelöst werden können. In der Auiomobilfertigung beispielsweise kann es erforderlich sein, die Richtung eines Fahrzeugs 1, das rechtsseitig mit den Rädern 2, 3 auf einem sich vorwärtsbewegenden Transportband 4 steht, während die linksseitigen Räder 5, 6 auf demIn certain operational circumstances, as explained below with reference to FIGS. 1 to 5 when moving a vehicle using a turntable, difficulties arise with the known drive can not be solved satisfactorily. In the automotive industry, for example It may be necessary to change the direction of a vehicle 1 that is on the right with the wheels 2, 3 on a forward moving conveyor belt 4 is, while the left-hand wheels 5, 6 on the

ίο Boden 7 rollen (Fig. 1), umzukehren, weil die Werkhalle für den betreffenden Arbeitsgang nicht lang genug ist. Das Fahrzeug 1 wird deshalb vom Transportband 4 bis in Höhe der Drehscheibe 8 gezogen und dann, wenn es mit den beiden Seitenrädern 5, 6 auf der Drehscheibe 8 angekommen ist, durch Anhalten des Transportbandes 4 gestoppt. Nun wird das Fahrzeug 1 mittels einer in der Drehscheibe 8 eingebauten Hubvorrichtung 9 einseitig angehoben, und zwar so, daß die »Außenräder« 2,3 vom Transportband 4 abheben und die »hinenräder« 5, 6 sich auf der Drehscheibe 8 abstützen (Fig. 2). Danach wird die Drehscheibe 8 samt Fahrzeug 1 in Bewegung gesetzt undίο Floor 7 roll (Fig. 1), reverse because the workshop is not long enough for the operation in question. The vehicle 1 is therefore off the conveyor belt 4 pulled up to the level of the turntable 8 and then when it comes up with the two side wheels 5, 6 the turntable 8 has arrived, stopped by stopping the conveyor belt 4. Now the vehicle will 1 raised on one side by means of a lifting device 9 built into the turntable 8, namely as follows, that the "outer wheels" 2, 3 lift off the conveyor belt 4 and the "rear wheels" 5, 6 are on the turntable 8 support (Fig. 2). Then the turntable 8 together with the vehicle 1 is set in motion and

- nachdem sie die in Fig. 3 gezeigte Stellung durchlaufen hai-beispielsweise nach 180° wieder angehalten (Fig. 4) und das Fahrzeug 1 abgesenkt, so daß es mit seinen Außenrädern 2, 3 auf einem zweiten Transportband 10 zu stehen kommt, welches nun beginnt, sich- in der zum ersten Transportband 4 entgegengesetzten Richtung zu bewegen, und dabei das Fahrzeug 1 von der Drehscheibe 8 herunterzieht (Fig. 5). Die an dem Fahrzeug 1 durchzuführenden Arbeiten können nun fortgesetzt werden. Die Zeitpunkte für Beginn und Ende der Bewegungsvorgänge von Transportbändern 4, 10, Drehscheibe 8 und Hubvorrichtung 9 sind durch nicht dargestellte Lichtschranken oder Endschalter aufeinander abgestimmt. Im Hinblick auf die in einer Großserienfertigung übliche dichte Fahrzeugfolge wird nun verlangt, daß auch das Umsetzen der Fahrzeuge mittels der Drehscheibe entsprechend schnell vor sich geht. Dies kann nur duich eine hohe Drehgeschwindigkeit erreicht werden. Da diese während eines relativ kurzen Weges- After they have passed through the position shown in FIG hai-stopped again for example after 180 ° (Fig. 4) and lowered the vehicle 1 so that it comes to stand with its outer wheels 2, 3 on a second conveyor belt 10, which now begins, - in the opposite to the first conveyor belt 4 Direction to move, while the vehicle 1 pulls down from the turntable 8 (Fig. 5). The work to be carried out on the vehicle 1 can now be continued. The times for the beginning and end of the movement processes of conveyor belts 4, 10, turntable 8 and Lifting devices 9 are matched to one another by photoelectric barriers or limit switches (not shown). With regard to the dense series of vehicles that is common in mass production, it is now required that the moving of the vehicles by means of the turntable is also correspondingly fast. This can only a high rotational speed can be achieved. Since this is a relatively short way

- im vorliegenden Beispiel nur eine halbe Umdrehung- in this example only half a turn

- erreicht und auch wieder abgebaut sein muß, sind die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte entsprechend groß. Hinzu kommt infolge der außermittig auf der Drehscheibe angeordneten großen Masse ein gerade für die Abbremsung nachteiliges hohes Massenträgheitsmoment, d. h. auch nach Abschalten des- must be reached and also reduced again, the acceleration and deceleration values are accordingly great. Added to this is due to the large mass arranged eccentrically on the turntable A high mass moment of inertia, which is disadvantageous for braking, d. H. even after switching off the

so Antriebs, wie er von ausgeführten Drehscheiben bekannt ist, hat die Drehscheibe das Bestreben weiterzulaufen. 1st dabei die Drehscheibe mit dem Antrieb fest gekoppelt, so werden beim Abschalten die hohen Massenkräfte voll auf die Antriebseinrichtung übertragen. Diese würde dadurch, wenn sie normal, d. h. ohne Rücksicht auf Massenkräfte, ausgelegt ist, übermäßig stark beansprucht und sehr schnell zerstört werden. Eine Dimensionierung der Antriebseinrichtung mit Berücksichtigung der Massenkräfte wäre un-so drive as it is known from executed turntables is, the turntable tries to keep going. 1st is the turntable with the drive firmly coupled, so when switching off the high inertia forces are fully transferred to the drive device. If it is normal, i. H. regardless of inertia forces, is designed excessively heavily used and destroyed very quickly. A dimensioning of the drive device taking into account the mass forces,

bo verhältnismäßig aufwendig.bo relatively expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine mechanische Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu bauen, bei der die Drehscheibe trotz nahezu konstanter Antriebsdrehzahl sich nach einem vorgegebenen Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz bewegt. Insbesondere soll die Drehscheibe derart mit dem Antrieb gekoppelt sein, daß sie - bei nahezu konstanter Drehzahl des Antriebs-The invention is based on the object of using simple means to provide a mechanical drive device of the type mentioned to build, in which the turntable despite an almost constant drive speed moves according to a given speed-time law. In particular, the turntable should be coupled to the drive in such a way that - at an almost constant speed of the drive -

motors - während einer Umdrehung wenigstens zwei Totpunkte durchläuft, in denen ihre Geschwindigkeit Null ist. Im Idealfall sieht das Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz zwischen den beiden Totpunkten so aus: Aus dem Ruhezustand soll die Drehscheibe bis auf eine Höchstgeschwindigkeit gleichmäßig beschleunigt werden, dann eine Zeitlang mit dieser Geschwindigkeit weiterfahren und schließlich gleichmäßig bis zum Stillstand abgebremst werden.motors - passes through at least two dead points during one revolution, in which their speed Is zero. In the ideal case, the law of speed and time between the two dead centers looks like this: Off In the idle state, the turntable should accelerate evenly up to a maximum speed then continue at this speed for a while and finally steadily until Can be braked to a standstill.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Antriebseinrichtung mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmalen.This object is achieved according to the invention by a drive device with the features listed in the characterizing part of the main claim.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die in den Ansprüchen 2 und 3 genannten Merkmale gekennzeichnet.Preferred embodiments of the invention are characterized by the features mentioned in claims 2 and 3.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Fig. 6 und 7 erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained with reference to FIGS. 6 and 7. It shows

Fig. 6 in schematischer Darstellung die Antriebseinrichtung mit zwei bezüglich der Hauptdrehachse gegenüberliegend angeordneten Kettenrädern für eine Drehscheibe, die nach jeweils einer halben Umdrehung einen Totpunkt durchläuft, und6 shows a schematic representation of the drive device with two with respect to the main axis of rotation oppositely arranged sprockets for a turntable, which after each half turn passes a dead center, and

Fig. 7 ein Bewegungsabiaufdiagramm während einer halben Umdrehung der Drehscheibe.7 shows a movement sequence diagram during half a revolution of the turntable.

Gemäß Fig. 6 umfaßt die Antriebseinrichtung für die oberhalb ihr angeordnete, nur andeutungsweise dargestellte Drehscheibe 11 im wesentlichen die Kettenräder 12 und 13, die zwischen ihnen in gleicher Ebene angeordnete Kettenführung 14, die Kette 15 und den Schlepphebel 16. Dem Kettenrad 12 ist ein zeichnerisch nicht dargestellter Motor zugeordnet, der dieses Kettenrad und die damit zwangsläufig verbundenen Teile im Sinne des Pfeiles 17 antreibt. Die Anlauf- und Abbremsphasen des Kettenrades 12 und damit der Kette 15 sind gegenüber der Anlauf- und Abbremsphase der Drehscheibe 11 vernachlässigbar gering, also damit in keiner Weise identisch.According to FIG. 6, the drive device for the one arranged above it comprises only a hint illustrated turntable 11 essentially the sprockets 12 and 13, which between them in the same Level chain guide 14, the chain 15 and the rocker arm 16. The sprocket 12 is a Not shown in the drawing motor assigned to this sprocket and the inevitably connected Propels parts in the direction of arrow 17. The starting and braking phases of the sprocket 12 and thus of the chain 15 are negligible compared to the start-up and braking phase of the turntable 11 low, so in no way identical.

Beide Kettenräder haben jeweils den Durchmesser d, ihre Mittelpunkte liegen auf einer Geraden durch die Hauptdrehachse 18 und haben von dieser jeweils den Abstand a. Both chain wheels each have the diameter d, their center points lie on a straight line through the main axis of rotation 18 and are each the distance a from this.

Die Drehscheibe 11 ist mit der Kette 15 über ein starres Kraftübertragungsglied, nämlich den Schlepphebel 16, verbunden. Dieser u>t in einem ersten Befestigungspunkt 19 an der Kette 15 und in einem zweiten Befestigungspunkt 20 an der Drehscheibe 11 angelenkt. Während bei laufendem Motor der Abstand des ersten Befestigungspunktes 19 von der Hauptdrehachse 18 sich meistens kontinuierlich ändert, bewegt sich der zweite Befestigungspunkt 20 auf einem Kreis vom Durchmesser D um die Hauptdrehachse 18.The turntable 11 is connected to the chain 15 via a rigid force transmission link, namely the rocker arm 16. This u> t is articulated in a first fastening point 19 on the chain 15 and in a second fastening point 20 on the turntable 11. While the distance between the first fastening point 19 and the main axis of rotation 18 usually changes continuously when the engine is running, the second fastening point 20 moves on a circle of diameter D around the main axis of rotation 18.

Damit während des kontinuierlichen Ablaufs der Kette die Drehscheibe ihre Drehrichtung nicht ändert, ist die Länge / des Schlepphebels 16 auf die übrigen Größen D, d und α abzustimmen. Wie sich in Versuchen herausgestellt hat, ist es dabei besonders günstig, wenn man an die folgenden Verhältniszahlen möglichst nahe herankommt:So that the turntable does not change its direction of rotation during the continuous running of the chain, the length / of the rocker arm 16 must be coordinated with the other variables D, d and α. As has been shown in tests, it is particularly beneficial to get as close as possible to the following ratios:

DId = 2,5 DId = 2.5

Hd = 1,2 Hd = 1.2

DIa = 1,73 DIa = 1.73

In Fi g. 6 ist der Schlepphebel 16 in vier verschiedenen Stellungen I bis IV gezeigt, die er während einer halten Umdrehung der Drehscheibe 11 durchläuft. In Stellung I steht der Schlepphebel gerade rechtwinklig zur Kette. Die Bahn des ersten Befestigungspunktes 19 stimmt in diesem Augenblick mit dem Kreisbogen 21 vom Radius / um den zweiten Befestigungspunkt 20 überein. Obwohl sich also das Kettenrad 12 weiterdreht, kommt die Drehscheibe 11 für einen Augenblick zur Ruhe. Der zweite Befestigungspunkt 20 (und damit auch die Drehscheibe 11) befindet sich gerade in einem Totpunkt. Von da an steigt die Umfangsgeschwindigkeit der Drehscheibe 11, bis der Schlepphebel 16 die Stellung II erreicht hat. Jetzt liegen beide Befestigungspunkte 19a, 20a auf demIn Fi g. 6 is the rocker arm 16 in four different Positions I to IV shown, which he passes through during a stop rotation of the turntable 11. In position I the rocker arm is at right angles to the chain. The path of the first attachment point At this moment 19 agrees with the circular arc 21 from the radius / around the second attachment point 20 match. So although the sprocket 12 continues to rotate, the turntable 11 comes for a moment to rest. The second attachment point 20 (and thus also the turntable 11) is located right now in a dead center. From then on, the peripheral speed of the turntable 11 increases to the rocker arm 16 has reached position II. Now both attachment points 19a, 20a are on the

M Kreis 22 (Kreis mit Radius DIl um die Hauptdrehachse 18). Durch entsprechende Formgebung der Kettenführung 14- ihre Bahn stimmt in den entscheidenden Bereichen mit der Bahn des Kreises 22 überein - dreht sich die Drehscheibe mit konstanter Geschwindigkeit weiter, bis der Schlepphebel die Stellung Il I erreicht hat. In diesem Augenblick verläßt der erste Befestigungspunkt 19 b die Kreisbahn 22, wodurch die Geschwindigkeit des zweiten Befestigungspunktes 20b (und damit auch die der Dreh-M circle 22 (circle with radius DIl around the main axis of rotation 18). By appropriately shaping the chain guide 14 - its path coincides with the path of the circle 22 in the decisive areas - the turntable continues to rotate at a constant speed until the rocker arm has reached position II. At this moment, the first fastening point 19 b leaves the circular path 22, whereby the speed of the second fastening point 20 b (and thus also that of the turning

jo scheibe 11) allmählich bis auf Null (20c, Stellung IV des Schlepphebels 16) verringert wird, obwohl die Kette gleichmäßig weiterläuft.jo disk 11) gradually down to zero (20c, position IV of the rocker arm 16) is reduced, although the chain continues to run smoothly.

Um die Massenkräfte der exzentrisch belasteten Drehscheibe 11 kleinzuhalten, wird der Motor in Stellung I des Schlepphebels 16 eingeschaltet. Das Kettenrad 12 (und damit die Kette 15 sowie das Kettenrad 13) erreicht zwar sehr schnell seine konstante Geschwindigkeit, jedoch kommt die Drehscheibe 11 erst allmählich auf die gewünschte Höchstgeschwindigkeit, d. h. die Beschleunigung der Drehscheibe und die damit zusammenhängenden Massenknifte sind gering. Nach einer halben Umdrehung der Drehscheibe wird in Stellung IV des Schlepphebels der Motor abgeschaltet. Das Schwungmoment der Drehscheibe ist bis dahin schon so weit abgebaut, daß die Drehscheibe sofort zum Stillstand kommt.In order to keep the inertia forces of the eccentrically loaded turntable 11 small, the motor is in position I of the rocker arm 16 switched on. The sprocket 12 (and thus the chain 15 and the sprocket 13) reaches its constant speed very quickly, but the turntable 11 is only just coming gradually to the desired maximum speed, d. H. the acceleration of the turntable and the associated mass kinks are minor. After half a turn of the turntable the engine is switched off in position IV of the rocker arm. The moment of inertia of the turntable has already been dismantled to such an extent that the turntable comes to a standstill immediately.

In Fig. 7 ist der Geschwindigkeitsverlauf der Drehscheibe über der Zeit für eine halbe Umdrehung aufgetragen. Die in Fig. 6 hervorgehobenen verschiedenen Stellungen I bis IV des Schlepphebels 16 sind auch in dem Bewegungsablaufdiagramm der Fig. 7 eingetragen. Man ersieht aus dem Diagramm sehr deutlich den gleichmäßigen Anstieg der Geschwindigkeit während der Anlaufphase, dann die konstante Höchstgeschwindigkeit und schließlich während des Abbremsens die gleichmäßige Abnahme der Geschwindigkeit.In Fig. 7, the speed curve of the turntable is plotted against time for half a revolution. The different positions I to IV of the rocker arm 16 highlighted in FIG. 6 are also entered in the movement sequence diagram of FIG. You can see very clearly from the diagram the steady increase in speed during the start-up phase, then the constant maximum speed and finally, during braking, the steady decrease in speed.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Antriebseinrichtung für eine etwa horizontale, eine Hauptdrehachse definierende Drehscheibe zum Umsetzen von auf ihr befindlichen Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugen, gekennzeichnet durch wenigstens zwei unterhalb der Drehscheibe (11) in einer zu ihr parallelen Ebene angeordnete Kettenräder (12,13), von denen eines (12) mit einem Motor gekoppelt ist, ferner durch eine in derselben Ebene befindliche Kettenführung (14) und eine endlose, Kettenräder (12, 13) und Kettenführung (14) umschließende Kette (15), sowie durch ein starres Kraftübertragungsglied (16), dessen eines Ende außerhalb der Hauptdrehachse (18) in einem ersten Befestigungspunkt (19) an der Kette (15) angelenkt ist und dessen anderes Ende in einem zweiten Befestigungspunkt (20) mit der Drehscheibe (11) gelenkig verbunden ist, wobei der Abstand α der Mittelpunkte der Kettenräder (12, 13) von der Hauptdrehachse (18) so gewählt ist, daß ein Teil der Kette (15) ständig in einem außerhalb des von dem zweiten Befestigungspunkt (20) umschriebenen Kreises (22) befindlichen Bereich liegt, und wobei die Länge des Kraftübertfagungsgliedes zwischen den beiden Befestigungspunkten derart gewählt ist, daß sich der erste Befestigungspunkt (19) innerhalb dieses Bereiches zeitweise auf einer zumindest annähernd kreisförmigen Bahn (21) um den zweiten Befestigungspunkt (20) bewegt.1. Drive device for an approximately horizontal turntable defining a main axis of rotation for moving objects located on it, in particular vehicles, characterized by at least two chain wheels (12, 13) arranged below the turntable (11) in a plane parallel to it, of which one (12) is coupled to a motor, furthermore by a chain guide (14) located in the same plane and an endless chain (15) enclosing chain wheels (12, 13) and chain guide (14), as well as by a rigid power transmission link (16) , one end of which is articulated outside the main axis of rotation (18) in a first attachment point (19) on the chain (15) and the other end is articulated to the turntable (11) at a second attachment point (20), the distance α the centers of the sprockets (12, 13) from the main axis of rotation (18) is chosen so that a part of the chain (15) is constantly in one outside of the second attachment point (20) circumscribed circle (22) is located, and the length of the force transmission member between the two attachment points is selected such that the first attachment point (19) within this area temporarily on an at least approximately circular path (21) around the second attachment point (20) moved. 2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kettenräder (12, 13) vom Durchmesser d, deren Mittelpunkte auf einer durch die Hauptdrehachse (18) gehenden Geraden Hegen und von ihr den Abstand α haben, ferner durch das Kraftübertragungsglied (16) der Länge / sowie durch den im Abstand D12 von der Hauptdrehachse (18) angeordneten zweiten Befestigungspunkt (20), wobei die Längenabmessungen a, D, d und / so gewählt sind, daß die folgenden Verhältniszahlen zumindest annähernd erreicht werden:2. Drive device according to claim 1, characterized by two chain wheels (12, 13) of diameter d, the center points of which are on a straight line Hegen through the main axis of rotation (18) and are spaced from it by the distance α , further by the force transmission member (16) of the length / and by the second fastening point (20) arranged at a distance D12 from the main axis of rotation (18), the length dimensions a, D, d and / being selected so that the following ratios are at least approximately achieved: