DE3620290A1 - Linearantriebseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearantriebseinheit mit einem mechanisch angetriebenen hin- und herbewegbaren Schlitten mit gesteuerter Beschleunigung und Verzögerung nahe den Enden seines Bewegungsweges und mit einer fernsteuerbaren Einrichtung zur Einstellung der Bewegungsrichtung und zur Änderung der Betriebsgeschwindigkeit, so daß eine Langsamsteuerung vorgesehen ist. Die Linearantriebseinheit eignet sich insbesondere, um einem Element, das eine gesteuerte Hin- und Herbewegung erfordert, z.B. eine Hebeeinrichtung oder -winde, eine Bewegung zu verleihen.

Bekannt ist es, einen Schlitten oder Wagen vorzusehen, der von einem drehbaren Treibrohr in Bewegung versetzt wird, das sich längs der Länge des Schlittenbewegungsweges erstreckt. Der Schlitten hat wenigstens ein Treibrad, das in eine unterschiedliche Winkelstellung in Bezug auf das Treibrohr gebracht werden kann, so daß eine Drehung des Treibrades durch das Treibrohr zu einer linearen Bewegung des Schlittens führt. Die US-Patentschrift 33 56 040 offenbart ein Fördersystem, bei dem ein längs Schienen bewegbarer Wagen ein winkelmäßig verstellbares Treibrad trägt, welches mit einem drehbaren Treibrohr in Eingriff bringbar ist.

Über mehrere Jahre wurden Verbesserungen und Modifikationen vorgesehen, um durch das Zusammenwirken zwischen einer Führungsbahn und einem Führungsfolgeorgan die Schlitten oder Wagen mit unterschiedlicher Bewegungsgeschwindigkeit zu versehen. Die Führungsbahn ist an einer bestimmten Stelle längs des Schlittenbewegungsweges angeordnet, so daß eine Eingriffnahme des vom Schlitten gehaltenen Führungsfolgeorganes mit der Bahn eine Änderung des Winkels des Treibrades relativ zum Treibrohr hervorruft, was zu einer Geschwindigkeitsänderung führt. Eine diesem Zweck dienende Anordnung ist in der US-Patentanmeldung S.N. 5 98 847 beschrieben. Das Trägersystem nach dieser Anmeldung schafft eine gesteuerte Beschleunigung und Verzögerung eines Schlittens nahe den Enden seines Bewegungsweges und besitzt ferner eine Einrichtung, die eine Änderung der Bewegungsrichtung des Schlittens bewirkt, indem der Winkel der mit dem Treibrohr in Eingriff stehenden Treibräder von einer Stellung an einer Seite einer neutralen nicht antreibenden Position in eine Stellung an der anderen Seite geändert wird. Diese Änderung wird mittels eines Motors bewirkt, der am Ende des Bewegungsweges angeordnet ist. Daher kann der Motor nur betrieben werden, um das Ergebnis zu bewirken, wenn der Schlitten sich am Ende seines Bewegungsweges befindet.

Die bekannten Systeme sehen keine Linearantriebseinheit vor, die längs eines Bewegungsweges mit gesteuerter Beschleunigung und Verzögerung an beiden Enden des Bewegungsweges hin- und herbewegbar ist, wobei die Bewegungrichtung durch einen fernbetätigten Motor gesteuert wird, der am Schlitten der Einheit befestigt ist. Die bekannten Systeme haben ferner keine fernbetätigbare gezielte Steuereinrichtung, die eine verlangsamende Steuerung vorsieht, so daß der Schlitten sich mit einer Geschwindigkeit bewegen kann, die ein Bruchteil der normalen Laufgeschwindigkeit ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearantriebseinheit mit einem hin- und herbewegbaren Schlitten zu schaffen, der seine Bewegung von einem drehbaren Treibrohr erhält und zur Bewegung einer großen Masse geeignet ist. Insbesondere soll die Einheit ein oder mehrere Paare beabstandeter Treibräder besitzen, die an gegenüberliegenden Seiten des Treibrohres mit diesem in Eingriff stehen, so daß die Treibräder das Treibrohr mit wesentlicher Kraft beaufschlagen, um einen Schlupf zwischen Treibrohr und Treibrädern bei Betrieb des Schlittens zu minimieren, wobei die erwähnten Kräfte innerhalb des Schlittens abgefangen werden.

Eine Winde oder ein anderes schienengehaltenes Förderelement kann dadurch zu einer hin- und hergehenden antreibenden Bewegung gebracht werden. Gewöhnlich erfolgt dies mittels eines Motors und eines Getriebes, wobei der Motor entweder elektrisch oder hydraulisch arbeitet und umkehrbar ist, um die hin- und hergehende Bewegung zu erhalten. Antriebe dieser Art erfordern entsprechende Steuerungen zur Beschleunigung und Verzögerung der zu bewegenden Masse sowie ein Anlaufen, ein Anhalten und eine Umkehrung des Motors. Dies kann zu einem teuren Antrieb mit hydraulischen Elementen führen, die leckanfällig sind, was ein besonderes Problem darstellt, wenn die Leckverluste oberhalb des durch die Winde zu bewegenden Gegenstandes auftreten.

Die Linearantriebseinheit nach der Erfindung hat den Vorteil eines bekannten Antriebssystems, bei dem der Antrieb von einem drehbaren Treibrohr stammt, das mit einer konstanten Geschwindigkeit in eine Drehrichtung gedreht wird und auf Treibräder wirkt, die an einem hin- und herbewegbaren Schlitten befestigt sind, wobei die Treibräder eingestellt werden können. Die Treibräder können in Positionen beidseitig einer neutralen nicht antreibenden Stellung stehen, bei der die Räder in einer Ebene senkrecht zur Länge des Treibrohres liegen. Der Winkel der Treibräder relativ zum Treibrohr kann durch einen luftbetriebenen Motor gesteuert werden, der am Schlitten befestigt ist, wobei die Position der Treibräder zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des Schlittens ferngesteuert werden kann. Eine Druckluftquelle für den Motor ist normalerweise in einer Fabrik verfügbar, so daß eine hydraulische Energiequelle nicht vorgesehen werden braucht.

Die Linearantriebseinheit nach der Erfindung ist ferner so aufgebaut, daß sie eine gesteuerte Beschleunigung und Verzögerung des Schlittens an beiden Enden des hin- und hergehenden Bewegungsweges vorsieht, indem gleichartig die Winkel von wenigstens einem Paar gegenüberliegender Treibrohre verändert werden. Ferner ist eine gezielt betätigbare verlangsamende Steuereinrichtung von einer entfernten Stelle aus betätigbar, um eine Laufgeschwindigkeit des Schlittens vorzusehen, die ein Bruchteil der normalen Laufgeschwindigkeit ist.

Ein Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer Linearantriebseinheit der vorbeschriebenen Art, die eine antreibende Bewegung für eine Winde oder eine andere Fördereinrichtung schafft und eine Ausbildung hat, die wirtschaftlicher und zuverlässiger als bekannte Systeme ist und die Notwendigkeit für Steuerung vermeidet, welche die Kosten und Zuverlässigkeit bislang bekannter Systeme beeinträchtigen.

Ein weiterere Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer Linearantriebseinheit mit einem oder mehreren Paaren Treibräder, die beweglich an einem hin- und herbewegbaren Schlitten befestigt und so angeordnet sind, daß die Treibräder jedes Paares mit gegenüberliegenden Seiten eines Treibrohres in Eingriff stehen, so daß die gesamten Druckkräfte zwischen Treibrädern und Treibrohren im Schlitten der Linearantriebseinheit selbst abgefangen werden, so daß ein wesentliches Drehmoment vom Treibrohr auf den Schlitten über die Treibräder übertragen werden kann, um die hin- und hergehende Bewegung einer großen Masse, die mit dem Schlitten verbunden oder vom Schlitten getragen ist, zu bewirken.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer Linearantriebseinheit mit einem länglichen drehbaren Treibelement, einem längs des Treibelementes bewegbaren Schlitten, einem Treibrad am Schlitten, das mit dem Treibelement in Eingriff bringbar und angeordnet ist dergestalt, daß eine dem Treibrad durch das Treibelement verliehene Drehbewegung eine lineare Bewegung des Schlittens bewirkt, eine Einrichtung, die das Treibrad hält, um dieses in Positionen beidseitig einer neutralen Position zu bewegen, bei der das Treibrad in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Treibelementes steht, und einen fernbedienbaren Motor am Schlitten zur Bewegung des Treibrades in eine der Positionen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer Linearantriebseinheit mit einem länglichen drehbaren Treibrohr, einem längs des Treibrohres über einen Bewegungsweg hin- und herbewegbaren Schlitten, eine Vielzahl von Paaren beabstandeter gegenüberliegender Treibräder, wobei die Treibräder eines Paares zwischen sich das Treibrohr einschließen und damit in antreibenden Eingriff stehen, eine Einrichtung, die die Treibräder so hält, daß sie relativ zum Treibrohr in verschiedene Winkel beidseitig einer Position gebracht werden können, bei der die Treibräder in einer Ebene quer zum Treibrohr stehen, wobei die Treibräder jedes Paares gleiche und entgegengesetzte Schrägstellung einnehmen, und eine Einrichtung zur Steuerung der Schrägstellung der Treibräder, um die Bewegungsrichtung des Schlittens zu steuern.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer Linearantriebseinheit, welche gekennzeichnet ist durch einen hin- und hergehbaren Schlitten, ein längliches drehbares Treibrohr mit einer Länge, die etwa gleich dem gewünschten Bewegungsweg des Schlittens ist, wenigstens ein Treibrad am Schlitten, das in Eingriff mit dem Treibrohr bringbar ist, eine Schwenkhalterung für das Treibrad, die eine Bewegung des Treibrades in Positionen beidseitig einer neutralen nicht antreibenden Position ermöglicht, ein Paar Führungsteile nahe jedem Ende des Schlittenbewegungsweges zur Steuerung der Verzögerung in einer Bewegungsrichtung des Schlittens und der Beschleunigung in die entgegengesetzte Schlittenbewegungsrich­ tung nahe einem Ende des Schlittenbewegungsweges, ein Paar Führungsfolgeorgane, die der Schwenkhalterung des Treibrades zugeordnet sind und mit den Führungsteilen zusammenwirken, einen Motor am Schlitten, eine Einrichtung, die den Motor mit der Schwenkhalterung verbindet, um nachgiebig ein Führungsfolgeorgan gegen ein Führungsteil zu drücken, eine Einrichtung, die die Bewegung des Führungsfolgeorganes begrenzt, wenn diese nicht an einem Führungsteil anliegt, um die Bewegung der Schwenkhalterung des Treibrades zu begrenzen, und eine gezielt betätigbare Einrichtung zur weiteren Begrenzung der Bewegung der Schwenkhalterung des Treibrades, um dem Schlitten eine verlangsamte Geschwindigkeit zu verleihen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht eine Linearantriebseinrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Hebewinde in zwei verschiedenen Positionen,

Fig. 2 eine fragmentarische Draufsicht in vergrößertem Maßstab bei Betrachtung längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine vertikal geschnittene Ansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine quergeschnittene Ansicht in weiter vergrößertem Maßstab längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine fragmentarische Ansicht eines Teiles der in Fig. 3 gezeigten Anordnung in einer anderen Arbeitsstellung mit weggebrochenen Teilen, und

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5 mit Darstellung des Mechanismus in einer anderen Arbeitsposition.

Die in Fig. 1 gezeigte Linearantriebseinheit umfaßt einen allgemeinen bei 10 angedeuteten Schlitten oder Wagen, der auf einem Bewegungsweg hin- und herbewegbar ist und sich längs der Länge eines drehbaren Antriebsrohres 12 erstreckt. Teile der Einheit werden von einer bei 14 angedeuteten Plattenanordnung gehalten, die an einer Überkopfhalterung 15 befestigt ist. Der Wagen 10 ist in Verbindung mit einer Laufwinde gezeigt, die eine Laufkatze 16 mit Rädern 17 an ihren gegenüberliegenden Seiten aufweist, welche längs eines Paares Tragschienen abrollen, von denen eine bei 18 gezeigt ist, so daß der Schlitten 10 mit der Winde zwischen den in Fig. 1 durch voll und gebrochen gezeichnete Linien angedeuteten Positionen bewegt werden kann. Obgleich die Linearantriebseinheit in Verbindung mit einer Winde gezeigt ist, versteht es sich, daß sie als Transport- oder Antriebsmechanismus für jedes bewegliche Element, das eine hin- und hergehende Bewegung benötigt, verwendet werden kann.

Der Schlittenlaufweg kann eine wesentliche Länge haben, welche durch die Länge des drehbaren Antriebsrohres 12 bestimmt ist. Eine relativ kurze Länge des Antriebsrohres ist in Fig. 1 gezeigt; es versteht sich jedoch, daß weitere Rohrlängen mittig der in Fig. 1 gezeigten Länge hinzugefügt werden können, um die Gesamtlänge zu erhöhen.

Das Antriebsrohr 12 ist in sämtlichen Figuren der Zeichnung zu sehen und besteht aus endseitig aneinander stoßenden rohrförmigen Elementen, die an benachbarten Enden miteinander verbunden sind, um eine Antriebskraft in starrer Weise zu übertragen. Die Elemente sind durch herabhängende Lager drehbar gehalten. Diese lager umfassen ein Paar Endlager 20 und 21 und zentrale Lager 22 und 23. Das drehbare Antriebsrohr 12 wird mit einer gleichförmigen Drehgeschwindigkeit mittels eines Motors und Getriebes 26 angetrieben, wobei das Getriebe über eine Kupplung 28 mit einer Welle 27 in Verbindung steht, die sich von einem Ende des Antriebsrohres erstreckt.

Der Schlitten 10 der Linearantriebseinheit wird zu einer Bewegung längs des Antriebsrohres 12 durch eine Einrichtung veranlaßt, die die Drehbewegung des Antriebsrohres in eine lineare Bewegung des Schlittens umsetzt. Diese Einrichtung umfaßt ein Treibrad, das beweglich am Schlitten zur Eingriffnahme mit dem Antriebsrohr 12 gehalten und in verschiedenen Winkelstellungen positionierbar ist, so daß die Drehbewegung des Antriebsrades infolge der Eingriffnahme mit dem Antriebsrohr zu einer linearen Bewegung des Schlittens führt.

Insbesondere hat der Schlitten eine Vielzahl von Paaren Antriebsrädern, wobei die Räder eines Paares mit gegenüberliegenden Seiten des Antriebsrohres 12 in Eingriff stehen. Ein primäres Paar Räder 30 und 31 ist in Fig. 2 bis 6 gezeigt, wobei die in Bezug auf das Antriebsrohr 12 gegenüberliegende Beziehung dieser Räder insbesondere aus Fig. 4 zu entnehmen ist. Die Antriebseinheit hat ferner sekundäre Paare Treibräder links vom primären Paar Treibräder 30 und 31 gemäß Fig. 2 und 3. Eines dieser sekundären Paare ist bei 32 und 33 angedeutet. Der Schlitten 10 hat einen Rahmen mit einem Paar in Längsrichtung sich erstreckenden Seitenplatten 34 und 35, die schwenkbeweglich eine Halterung 30 a-33 a für die Treibräder 30-33 halten. Jede Halterung hat einen gleichen Aufbau und umfaßt eine Basis 35, die schwenkbeweglich mit einem Seitenelement des Schlittenrahmens, z.B. durch eine Schraube 36, verbunden ist, welche die Halterung 30 a schwenkbeweglich am Seitenelement 34 befestigt. Wie bekannt, umfaßt jede Halterung starke Federn, die federnd das Antriebsrad gegen das Antriebsrohr 12 drücken.

Bei den gegenüberliegenden Paaren Antriebsrädern können dies das Antriebsrohr mit erheblichem Druck beaufschlagen, um ein Durchrutschen der Räder relativ zum Antriebsrohr zu vermeiden, so daß ein wesentliches Drehmoment auf den Schlitten übertragen werden kann. Dies ergibt selbsthaltende Kräfte im Schlitten, wobei der Andruck der Antriebsräder gegen das Antriebsrohr nicht von einer Anordnung außerhalb des Schlittens abgefangen werden braucht. Daraus resultiert, daß die Anzahl an Paaren Treibrädern für einen bestimmten Anwendungsfall um die Länge des Schlittenrahmens verändert werden kann, und daß die Anzahl an gewählten Paaren von der durch die Linearantriebseinheit transportierten Masse abhängt.

Jedes Antriebsrad 30-33 arbeitet in bekannter Weise und ist zwischen seiner neutralen nicht antreibenden Position gemäß Fig. 2, bei der die Räder in einer Ebene quer zur Länge des Antriebsrohres liegen, und Arbeitsstellungen an jeder Seite der neutralen Position bewegbar. Was die primären Antriebsräder 30 und 31 gemäß Fig. 5 und 6 betrifft, so haben diese zwei Positionen, die beide an einer Seite der neutralen Stellung liegen. Eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 10 wird erhalten, wenn die Antriebsräder unter einem maximalen Winkel relativ zur neutralen Position stehen, und diese Stellung ist in Fig. 5 gezeigt. Eine geringere Schlittenbewegungsgeschwindigkeit liegt vor, wenn die Treibräder unter einem geringeren Winkel relativ zur neutralen Position stehen, wobei eine dieser Stellungen aus Fig. 6 hervorgeht.

Die Linearantriebseinheit hat verschiedene unterschiedliche Einrichtungen zur Steuerung des Winkels der Treibräder einschließlich der Winkel der Treibräder, die sich an Positionen an gegenüberliegender Seite der neutralen Stellung aus den Positionen nach Fig. 5 und 6 befinden. Sämtliche Treibräder der sekundären Paarungen, die an der gleichen Seite des Treibrohres wie das Treibrohr 30 stehen, z.B. das Treibrad 32, nehmen den gleichen Winkel an, wie das Treibrad 30, und demzufolge nehmen die Treibräder der sekundären Paarungen an der gleichen Seite des Treibrohres wie das Treibrad 31 den gleichen Winkel wie das Treibrad 31 an.

Die Gleichheit der Winkel der Treibräder wird durch eine Treibrad-Positioniereinrichtung mit einem Schwenkelement 40 erhalten, das oberhalb einer Basisplatte 41 des Schlittenrahmens angeordnet und durch einen Drehzapfen 42 schwenkbeweglich um eine Drehachse gehalten ist, die in der Mitte des Schwenkelementes angeordnet ist. Ein Paar Steuerhebel 44 und 45, die schwenkbeweglich mit gegenüberliegenden Enden des Schwenkelementes 40 verbunden sind, erstrecken sich zu Anlenkungsstellen 46 und 47 (Fig. 4), die drehbeweglich die Steuerhebel mit den betreffenden Platten 48 und 49 verbinden, welche an den Befestigungsplatten 50 und 51 befestigt sind, die Teil der Treibradhalterungen 30 a und 31 a darstellen. Bei Schwenkbewegung des Schwenkelementes 40 um dessen Drehachse ergibt sich eine gleiche und gegengesetzte Winkelbewegung der Treibräder 30 und 31, wie dies aus Fig. 5 und 6 zu entnehmen ist.

Die auf die Treibräder 30 des primären Paares aufgegebene Bewegung wird auch den Treibrädern 32 der sekundären Paarungen, die an der gleichen Seite des Treibrohres 12 liegen, durch einen ersten Satz Hebel verliehen, der einen Hebel umfaßt, der schwenkbeweglich an seinem einen Ende mit der Platte 48 und schwenkbeweglich mit einem Element 55 ähnlich der Platte 48 verbunden ist und der ferner mit einer Platte 56 der Halterung für das Treibrad 32 verbunden ist. Eine Schwenkverbindung 57 dient einem Hebel 58, der sich bis zum nächsten Treibrad erstrecken kann. In ebensolcher Weise verleiht ein Satz Hebel, die dem primären Treibrad 31 zugeordnet sind, eine gleiche Winkelbewegung den Treibrädern der sekundären Paarungen an der gleichen Seite des Treibrohres 2, wobei ein Hebel 59 ähnlich dem Hebel 54 sich zur Halterung 33 a des Treibrades 33 erstreckt und ein Hebel 60 sich davon zu einer weiteren Treibradhalterung an der gleichen Seite des Treibrohres erstreckt.

Die Einrichtung, die den Antrieb des Schlittens 10 durch Einstellung des Winkels der Treibradhalterungen bewirkt, umfaßt ferner einen Motor und insbesondere einen doppeltwirkenden Luftmotor 62. Nach Fig. 2 hat der Motor 62 einen Zylinder 63, von dem sich eine Motorstange 64 erstreckt und der schwenkbeweglich mit dem Schwenkelement 40 an einem Drehzapfen 65 verbunden ist. Die Verlängerung der Stange bewirkt eine Bewegung des Schwenkelementes in eine Richtung, während eine Rückzugbewegung der Stange eine Bewegung des Schwenkelementes in die entgegengesetzte Richtung zur Folge hat. Die Grenzen der Schwenkbewegung des Elementes 40 sind durch ein Paar einstellbare Verriegelungsbuchsen 66 und 67 gesteuert, die noch beschrieben werden. Wegen der Verriegelungsbuchsen 66 und 67 braucht der Hub des Luftmotors nicht genau gesteuert zu werden. Der Motorzylinder 63 ist schwenkbeweglich am Schlittenrahmen bei 66 gehalten, um der Schwenkbewegung des Schwenkelementes 40 Rechnung zu tragen. Der Motor kann von einer entfernten Stelle betätigt werden, wobei lediglich erforderlich ist, daß ein Paar Luftleitungen mit gegenüberliegenden Enden des Motorzylinders 63 in Verbindung stehen, so daß das Schwenkelement in jede der beiden Drehrichtungen je nach Luftzufuhr zum Motorzylinder gedrückt werden kann.

Ohne irgendwelche positiven den Winkel der Treibräder einstellenden Kräfte werden die Treibräder in die neutrale nicht antreibende Position nach Fig. 2 und 3 gebracht. Dies ist die Position des Schwenkelementes in Fig. 2, wobei das Schwenkelement 40 in diese Position durch ein Paar längs bewegbare Steuerstangen 70 und 71 gedrückt wird, das beweglich am Schlittenrahmen durch beabstandete Lager 72 und 73 für die Stange 70 und beabstandete Lager 74 und 75 für die Steuerstange 71 gehalten sind. Die Steuerstangen haben jeweils eine einstellbare Buchse 76 bzw. 77, die auf den Stangen aufgesetzt sind und in anliegender Beziehung mit einer Rahmenplatte 78 durch entsprechende Druckfedern 79 und 80 gedrückt werden, die sich zwischen den einstellbaren Elementen 76 und 77 und den am Rahmen befestigten Lagern 73 und 75 erstrecken. Die den Steuerstangen zugeordneten Federn drücken die Steuerstangen in die in Fig. 2 gezeigte Position, wobei die Enden der betreffenden Steuerstangen 70 und 71 mit betreffenden Stoßrollen 81 und 82 am Schwenkelement 40 zusammenwirken. Dies gewährleistet eine neutrale Stellung bei Luftverlust oder Ausfall der elektrischen Anlage. Wenn das Schwenkelement 40 unter einem Winkel relativ zu der in Fig. 2 gezeigten Position steht und sämtliche zurückhaltenden Kräfte vom Schwenkelement weggenommen werden, bewirken die Steuerstangen eine Rückführung des Schwenkelementes in die gezeigte Position, so daß die Treibräder in die neutrale nicht antreibende Stellung versetzt werden. Die einstellbaren Büchsen 76 und 77 verhindern eine Bewegung der Steuerstangen aus der Position in Fig. 2 nach links.

Die vorerwähnten Verriegelungsbüchsen 66 und 67 sind einstellbar an den Steuerstangen 70 bzw. 71 gehalten. Eine Beaufschlagung des motors 62 bewegt die Treibräder bis zu einem maximalen Antriebswinkel gemäß Fig. 5, wobei die eine oder andere Verriegelungsbüchse 66 und 67 die in Anlage mit einem der Lager 72 oder 74 kommt, die Schwenkbewegung des Elementes 40 begrenzt. Wenn es erwünscht ist, die Linearantriebseinheit mit einer geringeren Schlittengeschwin­ digkeit zu betreiben, kann eine verlangsamende Steuereinrichtung betätigt werden, die die Steuerstangen 70 und 71 umfaßt. Die Verlangsamungseinrichtung schafft eine verringerte Geschwindigkeit, die sich insbesondere bei Aufspannen einer Vorrichtung längs des Windenbewegungsweges als nützlich erwiesen hat und wenn Bewegungen vorgesehen werden müssen, die mit der Windenbewegung koordiniert werden müssen.

Nach Fig. 2, 3, 5 und 6 können sich die Steuerstangen 70 und 71 durch Öffnungen 85 bzw. 86 in einer Rahmenendplatte 87 bewegen und erstreckt sich, wenn die Treibräder unter einem maximalen Treibwinkel stehen, eine der Steuerstangen um eine Hauptwegstrecke darüberhinaus, wie dies in Fig. 5 für die Steuerstange 70 gezeigt ist. Wenn eine geringere Antriebsgeschwindigkeit gewünscht ist, wird die eine oder andere Steuerstange blockiert, um ein volles Ausfahren in die in Fig. 5 gezeigte Position zu verhindern, wobei die blockierte Stellung in Fig. 6 zu sehen ist. Das Ausmaß der Bewegung der Steuerstangen wird durch eine seitlich schiebbare Platte 90 gesteuert, die sich quer zum Schlitten 10 erstreckt. Die Platte 90 ist zwischen einer wirkungslosen Position gemäß Fig. 2 und 5 und einer Betriebsstellung nach Fig. 6 durch einen Luftmotor 91 verschiebbar, der durch ein solenoidbetätigtes Ventil gesteuert wird, das eine Stange 92 verstellt, die mit der Platte 90 durch ein Verbindungselement 93 verbunden ist. Ein vertikaler Flansch der Platte 90 ist mit einem Paar Öffnungen eines Größe versehen, die die Steuerstangen aufnehmen kann, wobei die Öffnungen bei 94 und 95 dargestellt sind.

Wenn die verlangsamende Steuerung außer Betrieb steht, sind die Öffnungen 94 und 95 zu den Steuerstangen 70 und 71 ausgerichtet, was ein Ausfahren wenigstens eines Steuerstangenendes durch die Öffnung ermöglicht. Wenn die verlangsamende Steuerung in Betrieb steht, wird der Motor 91 betätigt und die Platte 90 seitlich verschoben, um die Öffnungen 94 und 95 aus der ausgerichteten Beziehung zu den Steuerstangen zu bringen, wonach eine Bewegung einer Steuerstange gemäß Fig. 6 begrenzt wird. Das Ausmaß der Verlangsamung der Steuergeschwindigkeit kann verändert werden, indem man den Abstand der Platte 90 von der Rahmenendplatte 87 einstellt. Dies hängt von der Dicke einer Abstandsplatte 97 ab, die dazwischen angeordnet ist und Öffnungen aufweist, die zu den Öffnungen 85 und 86 in der Rahmenendplatte 87 ausgerichtet sind. Die Abstandsplatte 97 hält ein Paar Elemente 100 mit vergrößertem Kopf, von denen eines in Fig. 2 gezeigt ist und die mit Schlitzen im vertikalen Flansch der Platte 90 zusammenwirken, um die Platte 90 relativ zum Schlitten 10 bewegbar zu führen.

Die Linearantriebseinheit hat einen hin- und hergehenden Bewegungsweg längs des Antriebsrohres 12, wobei eine Richtungsänderung durch Fernsteuerung des Luftmotors 62 erfolgt.

Ferner hat die Linearantriebseinheit eine Einrichtung zur Steuerung der Beschleunigung und Verzögerung des Schlittens 10 nahe jedem Ende seines Bewegungsweges. In Fig. 1 sind betreffende Beschleunigungs- und Verzögerungsführungselemente 110 und 111 nahe einem Ende des Treibrohres 12 und einem Ende des Schlittenbewegungsweges sowie betreffende Verzögerungs- und Beschleunigungsführungselemente 114 und 115 nahe dem anderen Ende des Bewegungsweges gezeigt. Die Führungselemente 110 und 111 sind insbesondere in Fig. 4 zu sehen. Die Lage dieser Elemente längs des Bewegungsweges kann verstellt werden, indem Gewindebefestigungselemente der Führungsteile mit einer Reihe von längs beabstandeten Öffnungen in der Plattenanordnung 14 verbunden werden. Die Befestigungselemente sind bei 114 und 115 gezeigt und erstrecken sich von den Führungsteilen durch Öffnungen in der Plattenanordnung 14 nach oben, wobei auf den Elementen Muttern 116 aufgeschraubt sind. Weitere Befestigungselemente sind längs der Länge der Führungsteile angeordnet. Die Führungsteile wirken mit einem Paar Folgeorganen 120 und 121 zusammen, die von der Radhalteplatte 50 in seitliche beabstandeter Beziehung an einem Paar Arme 122 und 123 gehalten sind, die an der Halteplatte 50 befestigt sind.

Nach Fig. 3 hat der Führungsteil 110 für die Verzögerung einen Einlaufabschnitt 110a mit einer allmählich nach unten gerichteten Neigung, der gefolgt ist von einem Abschnitt 110 b mit erhöhter Neigung und einem im wesentlichen horizontalen Abschnitt 110 c. Wenn sich der Schlitten 10 der Linearantriebseinheit von links nach rechts bewegt, ist die Stange 64 des Motors 62 zum Verschwenken des Elementes 40 in Uhrzeigerrichtung gemäß Fig. 2 ausgefahren worden. Die Zugkraft auf den Hebel 44 bewirkt ein Verschwenken der Radhalterung 30 a in eine Stellung, bei der das Führungsfolgeorgan 120 in einem wesentlichen Abstand oberhalb des Antriebsrohres 12 positioniert wird. Wenn sich der Wagen dem Ende seines Bewegungsweges nähert, gelangt das Führungsfolgeorgan 120 auf den verzögernden Führungsteil 110 und bewegt sich allmählich längs der Abschnitte dieses Teiles, bis das primäre Treibrad 30 im wesentlichen in die neutrale nicht antreibende Position gelangt ist. Durch das Schwenkelement 40 wird das primäre Treibrad 31 ebenfalls zu einer Bewegung in einen geringeren Winkel gebracht, und durch die ersten und zweiten Sätze Verbindungshebel werden die anderen Treibräder an gegenüberliegenden Seiten des Treibrohres zu entsprechend verringerten Winkeln bewegt. Die Treibräder bleiben bei einem kleinen Winkel um eine konstante geringe Kraft auszuüben, die den Schlitten in Fig. 3 nach rechts beaufschlagt.

Bei umgekehrter Beaufschlagung des Motors 62 zieht sich die Stange 64 unter Verschwenkung des Elementes 40 in Gegenuhrzeigerrichtung zurück, wodurch die primären Treibräder zu Bewegungen an die gegenüberliegende Seite einer neutralen nicht antreibenden Position veranlaßt werden und das beschleunigende Führungsteil 111 zur Wirkung kommt, um eine Aufwärtsbewegung des Führungsfolgeorganes 121 in die Position nach Fig. 5 zu verhindern und es auf die durch gestrichelte Linien wiedergegebene Position in Fig. 3 zu begrenzen. Dies ist die richtige Bewegung, um den Antrieb des Schlittens in Fig. 3 nach links zu starten, und wenn das Führungsfolgeorgan 121 den im wesentlichen horizontalen Abschnitt 111 a verläßt und sich längs der geneigten Abschnitte 111 b und 111 c bewegt, nimmt der Winkel der Antriebsräder zu. Sobald das Nockenfolgeorgan den beschleunigenden Führungsteil 111 verlassen hat, bleibt der Winkel der Antriebsräder unverändert, da die Verriegelungsbüchse 66 am Lager 72 anliegt.

Wenn sich der Schlitten dem verzögernden Führungsteil 114 nähert, das in ähnlicher Weise wie das verzögernde Führungsteil 110 ausgebildet ist, wirkt das Führungsfolgeorgan 121 mit diesem Teil zusammen, um allmählich die lineare Geschwindigkeit des Schlittens zu verlangsamen, und bei umgekehrter Beaufschlagung des Motors 62 wird das Nockenfolgeorgan 120 in zusammenwirkender Beziehung mit dem beschleunigenden Führungsteil 115 gebracht, um den Schlitten bei der Bewegung in Fig. 1 nach rechts in der gleichen Weise wie in Verbindung mit dem Führungsteil 111 beschrieben, nachrechts erneut zu beschleunigen.

Der Schlitten 10 der Linearantriebseinheit erfährt bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform seine Abstützung von der Laufkatze 16 der Laufwinde und ist daran an einer Vielzahl von Haltepuffern 130 befestigt, die am Schlittenrahmen an beabstandeten Stellen angeordnet sind. Fig. 2 und 4 zeigen zwei derartige Puffer.

Die beschriebene Linearantriebseinheit schafft eine Antriebsquelle zum Transport einer wesentlichen Masse, indem dieser eine hin- und hergehende Bewegung verliehen wird, wobei die bei Erzeugung der Antriebskraft auftretenden Kräfte innerhalb der Linearantriebseinheit abgefangen werden. Die Linearantriebseinheit schafft eine Umkehrung des Bewegungsweges, indem der Winkel der dem Antriebsrohr zugeordneten Treibräder umgekehrt wird, wobei die Treibräder in gegenüberliegenden Paarungen an gegenüberliegenden Seiten des Treibrohres angeordnet sind, um in positiver Druckberührung mit dem Treibrohr zu treten, was den Transport von großen Massen erleichtert. Die Bewegungsumkehrung wird durch einen ferngesteuerten am Schlitten der Einheit befestigten Motor ausgelöst, wobei eine gesteuerte Beschleunigung und Verzögerung als auch eine gezielt fernbetätigbare verlangsamende Steuereinrichtung vorgesehen sind, die eine gezielte Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit vorsehen.

Claims (26)

1. Linearantriebseinheit, gekennzeichnet durch ein längliches drehbares Treibelement (12), einen längs des Treibelementes bewegbaren Schlitten (10), ein Treibrad (30-33) am Schlitten, das mit dem Treibelement in Eingriff bringbar ist, so daß die dem Treibrad durch das Treibelement verliehene Drehung eine lineare Bewegung des Schlittens hervorruft, eine Einrichtung zur Befestigung des Treibrades dergestalt, daß dieses in Stellungen beidseitig einer neutralen Position, bei der das Treibrad in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Treibelementes steht, bewegbar ist, und einen fernbetätigbaren Motor (62) am Schlitten zur Bewegung des Treibrades in eine der Positionen.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche drehbare Treibelement ein Treibrohr (12) ist, und daß eine Vielzahl von Treibrädern (30-33) am Schlitten 810) vorgesehen sind, die in Eingriff mit dem Treibrohr bringbar sind.

3. Einheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine nachgiebige Einrichtung, die die Treibräder (30-33) in die neutrale Position gegen die Kraft des Motors (62) drückt.

4. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein luftbetriebener Motor (62) ist, und daß eine Führungseinrichtung betätigbar ist, um die Treibräder (30-33) von einer der Positionen in die neutrale Position gegen die Kraft des Motors zu bewegen.

5. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibräder (30-33) ein Paar gegenüberliegende Räder umfaßt, die mit dem Treibrohr (12) von entgegengesetzten Stellen in Eingriff stehen.

6. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (62) ein bewegliches Element hat, das nachgiebig in eine Stellung bringbar ist, um die Treibräder (30-33) zu einer Bewegung in eine Position zu veranlassen, die dem Schlitten (10) eine maximale Geschwindigkeit verleiht, und eine verlangsamende Steuereinrichtung, die gezielt betätigbar ist, um eine Bewegung der Treibräder in die letztgenannte Position zu verhindern, wenn der Motor beaufschlagt ist.

7. Einheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Hebeleinrichtung, die die Treibräder (30-33) zur gleichzeitigen Bewegung verbindet, mit einem schwenkbaren Element (40), wobei der Motor (62) luftbetrieben ist und ein bewegliches mit dem schwenkbaren Element verbundenes Element hat, und durch eine gezielt betätigbare Einrichtung zur Begrenzung der Schwenkbewegung des schwenkbaren Elementes, um die Treibräder in eine verlangsamende Position zu halten.

8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gezielt betätigbare Einrichtung eine federbelastete bewegliche Stange (70, 71), die mit dem schwenkbaren Element (40) in Eingriff steht, eine bewegliche Platte (90), die so positionierbar ist, daß sie die Bewegung der beweglichen Stange behindert, und eine entfernt betätigbare Einrichtung (91) zur Bewegung der Platte umfaßt.

9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Einrichtung, die die Treibräder (30-33) in die neutrale Position drückt, ein Paar federbelastete bewegliche Stangen (70, 71) umfaßt, die in Eingriff mit dem schwenkbaren Element (40) an gegenüberliegenden Seiten der Drehachse (42) stehen.

10. Linearantriebseinheit, gekennzeichnet durch ein längliches drehbares Treibrohr (12), einen hin- und herbeweglichen Schlitten (10), der längs des Treibrohres bewegbar ist, eine Vielzahl von Paaren beabstandeter gegenüberliegender Treibräder (30-33), wobei die Treibräder eines Paares zwischen sich das Antriebsrohr einschließen und mit dem Antriebsrohr in antreibendem Eingriff stehen, eine Einrichtung, die die Antriebsräder so hält, daß sie relativ zum Treibrohr unter verschiedenen Winkeln an jeder Seite schrägstellbar sind, die in einer Ebene quer zum Antriebsrohr liegt, wobei die Antriebsräder jedes Paares eine gleiche und entgegengesetzte Schrägstellung einnehmen, und eine Einrichtung (62) zur Steuerung der Schrägstellung der Treibräder, um die Laufrichtung des Schlittens zu steuern.

11. Einheit nach Anspruch 10, gekennzeichnet, durch eine Einrichtung (110-115) nahe den gegenüberliegenden Enden des Antriebsrohres (12) zur allmählichen Verringerung des Winkels der Treibräder (30-33), wenn sich der Schlitten einem Ende seines Bewegungsweges nähert.

12. Einheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Paar Führungsteile (110-115) in festen Positionen umfaßt, wobei ein Führungsteil nahe jedem Ende des Treibrohres (12) vorgesehen ist, und daß ein Paar Führungsfolgeorgane (120, 121) vorgesehen sind, die wirkungsmäßig mit dem Treibrädern (30-33) verbunden und so angeordnet sind, daß sie gezielt in Eingriff mit jeweils einem der Führungsteile treten.

13. Einheit nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (110-115) nahe den gegenüberliegenden Enden des Treibrohres (12) zur Schaffung einer allmählichen Erhöhung des Winkels der Treibräder (30-33), wenn der Schlitten aus seiner Stellung an einem Ende seines Bewegungsweges heraustritt.

14. Linearantriebseinheit, gekennzeichnet durch ein drehbares Treibrohr (12), einen Schlitten (10), der längs der Länge des Treibrohres bewegbar ist und gegenüberliegende Paare Treibräder (30-33) hat, die mit gegenüberliegenden Seiten des Treibrohres in Eingriff bringbar sind, eine schwenkbare Halterung für jedes Treibrad, eine Positioniereinrichtung für die Treibräder mit einem schwenkbaren Element (40), das um eine Drehachse (42) drehbar ist, einen ersten Satz Hebel, die das schwenkbare Element an einer Seite der Drehachse mit den Schwenkhalterungen für die Treibräder an einer Seite des Treibrohres verbinden, einen zweiten Satz Hebel, die das schwenkbare Element an der anderen Seite der Drehachse mit den Schwenkhalterungen für die Treibräder an der anderen Seite des Treibrohres verbinden, und eine Einrichtung (62) zur Bewegung des schwenkbaren Elementes, um eine gleiche und entgegengesetzte Bewegung der schwenkbaren Halterung für die Treibräder an gegenüberliegenden Seiten des Treibrohres zu bewirken.

15. Einheit nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Paar Führungsteile (110-115) zur gesteuerten Beschleunigung und Verzögerung des Schlittens (10), eine an der schwenkbaren Halterung für eines der Treibräder (30-33) befestigte Steuerplatte, und ein Paar Führungsfolgeorgane (120, 121) an der Steuerplatte, welche jeweils einem der Führungsteile zugeordnet und dadurch bewegbar ist, um die Position der Schwenkhalterungen sämtlicher Treibräder vermittels einer Bewegung des schwenkbaren Elementes (40) und der beiden Sätze Hebel zu steuern.

16. Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des schwenkbaren Elementes (40) einen Motor (62) am Schlitten (10) umfaßt, der wirkungsmäßig verbunden ist mit dem schwenkbaren Element, und daß eine nachgiebige Einrichtung vorgesehen ist, um die Treibräder (30-33) in eine neutrale, keine Antriebskraft übertragende Position gegen die Kraft des Motors zu drücken.

17. Einheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein luftbetriebener Motor (62) ist.

18. Einheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (62) ein bewegliches Element hat, das nachgiebig in eine Position bringbar ist, um das schwenkbare Element (40) so zu positionieren, daß die Antriebsräder (30-33) zu einer Bewegung in eine Stellung veranlaßt werden, die dem Schlitten (10) eine maximale Geschwindigkeit verleiht, und daß eine verlangsamende Steuereinrichtung gezielt betätigbar ist, um eine Bewegung der Treibräder in die letztgenannte Position zu verhindern, wenn der Motor in Betrieb ist.

19. Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die verlangsamende Steuereinrichtung die nachgiebige Einrichtung enthält und eine federbelastete bewegbare Stange (70, 71), die mit dem schwenkbaren Element (40) in Eingriff steht, eine bewegbare Platte, die positionierbar ist, um die Bewegung der beweglichen Stange zu behindern, und eine fernbetätigbare Einrichtung (91) zur Bewegung der Platte, umfaßt.

20. Einheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar federbelastete bewegliche Stangen (70, 71) vorgesehen sind, die mit dem schwenkbaren Element (40) an gegenüberliegenden Seiten der Drehachse (42) in Eingriff stehen.

21. Linearantriebseinheit, gekennzeichnet durch einen hin- und herbewegbaren Schlitten (10), ein längliches drehbares Treibrohr (12) mit einer Länge, die etwa gleich dem gewünschten Bewegungsweg des Schlittens ist, wenigstens ein Treibrad (30-33) am Schlitten, das mit dem Treibrohr in Eingriff bringbar ist, eine Schwenkhalterung für das Treibrad, die eine Bewegung des Treibrades in Stellungen beidseitig einer neutralen nicht antreibenden Position ermöglicht, ein Paar Führungsteile (110-115) nahe jedem Ende des Bewegungsweges des Schlittens zur Steuerung der Verzögerung in eine Richtung der Schlittenbewegung und der Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung der Schlittenbewegung nahe einem Ende des Schlittenbewegungsweges, ein Paar Führungsfolgeorgane (120, 121), welche der Schwenkhalterung für das Treibrad zugeordnet sind und mit den Führungsteilen zusammenwirken, einen Motor (62) am Schlitten, eine Einrichtung, die den Motor mit der Schwenkhalterung verbindet, um nachgiebig ein Führungsfolgeorgan gegen ein Führungsteil zu drücken, eine Einrichtung zur Begrenzung der Bewegung des Führungsfolgeorganges, wenn dieses nicht an einem Führungsteil anliegt, um die Bewegung der Schwenkhalterung zu begrenzen, und eine gezielt betätigbare Einrichtung (90, 91) zur weiteren Begrenzung der Bewegung der Schwenkhalterung, um eine verlangsamende Geschwindigkeit des Schlittens vorzusehen.

22. Einheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar gegenüberliegende Treibräder (30-33) vorgesehen ist, welche von gegenüberliegenden Seiten in Eingriff mit dem Treibrohr (12) stehen.

23. Einheit nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Hebeleinrichtung, die die Schwenkhalterungen des Paares Treibräder (30-33) miteinander verbindet, um eine gleichzeitige Bewegung vorzusehen, und ein schwenkbares Element (40), wobei der Motor (62) luftbetrieben ist und ein bewegliches mit dem schwenkbaren Element verbundenes Element hat.

24. Einheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die gezielt betätigbare Einrichtung umfaßt eine federbelastete bewegliche Stange (70, 71), die in Eingriff mit dem schwenkbaren Element (40) steht, eine bewegliche Platte (90), die positionierbar ist, um die Bewegung der beweglichen Stange zu behindern, und eine fernbetätigbare Einrichtung (91) zur Bewegung der Platte.

25. Einheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar federbelastete bewegliche Platten (70, 71) vorgesehen sind, die mit dem beweglichen Element (40) an gegenüberliegenden Seiten der Drehachse in Eingriff stehen, und daß die Platte (90) in eine Position bewegbar ist, um die Bewegung beider Stangen zu behindern.

26. Linearantriebseinheit, gekennzeichnet durch einen hin- und herbewegbaren Schlitten (10), ein längliches drehbares Treibrohr (12) mit einer Länge, die etwa gleich dem gewünschten Bewegungsweg des Schlittens ist, eine Vielzahl beabstandeter Paare von Treibrädern (30-33) am Schlitten, welche Treibräder eines Paares in Eingriff mit gegenüberliegenden Seiten des Treibrohres bringbar sind, eine Schwenkhalterung für jedes Treibrad zur Bewegung des Treibrades in Positionen beidseitig einer neutralen nicht antreibenden Position, ein Paar Führungsteile (110-115) nahe jedem Ende des Schlittenbewegungsweges, um die Verzögerung des Schlittens in eine Bewegungsrichtung und die Beschleunigung des Schlittens in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung zu steuern, wenn der Schlitten nahe einem Ende seines Bewegungsweges steht, ein Paar Führungsfolgeorgane (120, 121), die der Schwenkhalterung für eines der Treibräder zugeordnet ist und mit den Führungsteilen zusammenwirken, eine Einrichtung, die die Schwenkhalterung für die anderen Treibräder mit der einen Schwenkhalterung zur gleichzeitigen Bewegung mit dieser verbindet, einen luftbetriebenen Motor (62) am Schlitten, eine Einrichtung, die den Motor mit der Schwenkhalterung des einen Treibrades verbindet, um ein Führungsfolgeorgan gegen ein Führungsteil zu drücken, eine Einrichtung zur Begrenzung der Bewegung des Führungsfolgeorganes, wenn dieses nicht an einem Führungsteil anliegt, um die Bewegung der Schwenkhalterung des einen Treibrades zu begrenzen, und eine gezielt betätigbare Einrichtung zur weiteren Begrenzung der Bewegung der Schwenkhalterung des einen Treibrades, um eine langsame Geschwindigkeit des Schlittens vorzusehen.