УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1994 года по МПК B65H20/02 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для подачи лент или полотнищ гибкого упругого материала, а именно к роликовому конвейерному транспорту, и может быть использовано в любой отрасли промышленности, в частности в устройствах транспортирования фотоматериалов в проявочных машинах.

Известно устройство транспортирования длинномерного материала [1], содержащее два эквидистантно расположенных рольганга, один из которых (внешний) выполнен U-образным и расположен по обе стороны от другого (внутреннего) прямолинейного рольганга. Ролики рольгангов приводятся в движение при помощи системы зубчатых колес, кинематически связанных между собой и с ведущим валом. Система зубчатых колес представляет собой отдельные их группы, включающие силовые, передаточные, ведущие и ведомые зубчатые колеса. Диаметр ведущего зубчатого колеса больше диаметра присоединенного к нему ведомого зубчатого колеса. Разные группы ведомых зубчатых приводятся во вращение от разных силовых зубчатых колес. Каждая из групп зубчатых колес отбирает только мощность, необходимую для приведения во вращение транспортирующих роликов своей группы. Транспортируемый материал, введенный между роликами соседних рольгангов, в силу их частичного пространственного перекрытия принимает волнообразную форму и удерживается в устройстве за счет своей упругости и трения о поверхность роликов. При вращении роликов с одной линейной скоростью транс- портируемый материал волнообразно перемещается по заданной конструкцией устройства U-образной траектории.

Недостатком этого устройства является большая сложность механизма привода его многочисленных роликов. Это связано с увеличенными при передаче крутящего момента общими потерями от трения, со сложной и громоздкой системой распределения нагрузки по группам роликов, предполагающей большое количество зубчатых колес, превышающее количество транспортирующих роликов в устройстве. Сложность устройства повышает и наличие в нем нескольких типов зубчатых колес разных диаметров,
Известно устройство транспортирования длинномерного материала [2] и [3] , содержащее два эквидистантно расположенных рольганга, один из которых (внешний) выполнен U-образным и расположен по обе стороны от другого (внутреннего) прямолинейного рольганга. Особенностью технического решения является разный механизм привода силовых зубчатых колес, передающих основное движение группам зубчатых колес, и ведомых зубчатых колес, приводящих в движение отдельные ролики. Силовые зубчатые колеса кинематически связаны между собой и с ведущим валом посредством бесконечного гибкого элемента, охватывающего их и поджатого к ним посредством натяжного устройства.

Недостатком этого устройства является повышенная сложность механизма привода его многочисленных роликов, обусловленная все еще достаточно большим количеством использованных для привода роликов зубчатых колес, превышающим минимально необходимое количество ведомых зубчатых колес на значительное количество силовых и ведущих зубчатых колес. Это также увеличивает при передаче крутящего момента общие потери от трения и требует относительно сложной системы распределения нагрузки по группам роликов. Сложность устройства повышает также наличие в нем нескольких типов зубчатых колес разных диаметров.

Из известных устройств транспортирования длинномерного материала наиболее близким к заявленному техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство [4] , представляющее собой два эквидистантно расположенных рольганга, внешний U-образный и внутренний прямолинейный, с жестко закрепленными на концах валов их роликов зубчатыми колесами, кинематически связанными между собой и с ведущим валом посредством бесконечного гибкого элемента в виде цепи двустороннего перегиба и промежуточных зубчатых колес. Внутренняя ветвь гибкого элемента размещена между частью зубчатых колес двух рольгангов на части его длины и постоянно взаимодействует с ними. Одновременно эта же часть зубчатых колес взаимодействует с остальной частью зубчатых колес двух рольгангов, передавая им вращение от гибкого элемента. Зубчатые колеса сгруппированы в двух параллельных плоскостях, в одной из которых расположен гибкий элемент.

Недостатком этого устройства является относительно большая сложность механизма привода его роликов, обусловленная необходимостью использования в устройстве зубчатых колес, суммарное количество которых превышает суммарное количество роликов двух рольгангов. Избыточное количество зубчатых колес увеличивает при передаче крутящего момента общие потери от трения и требует специальной системы распределения нагрузки по группам роликов. Кроме того, наличие нескольких типов зубчатых колес разных диаметров уменьшает унификацию устройства и этим также повышает его сложность.

Целью изобретения является упрощение конструкции механизма привода роликов независимо от формы рольгангов за счет сокращения суммарного количества зубчатых колес и их унификации.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве транспортирования длинномерного материала, содержащем по меньшей мере два эквидистантно расположенных рольганга с жестко закрепленными на валах их роликов зубчатыми колесами, кинематически связанными между собой и с ведущим валом посредством бесконечного гибкого элемента, внутренняя ветвь которого размещена между зубчатыми колесами разных рольгангов, согласно изобретению предусмотрены отличия, заключающиеся в том, что на валу каждого ролика установлено только одно зубчатое колесо, зубчатые колеса сгруппированы послойно в n параллельных плоскостях, где n = 1,2,3,...,N,, а все зубчатые колеса в каждом слое установлены с возможностью их постоянного взаимодействия только с автономным гибким элементом, кинематически связанным с автономным зубчатым колесом ведущего вала.

Зубчатые колеса соседних роликов размещены в разных слоях, а зубчатые колеса одного слоя расположены симметрично относительно плоскости симметрии рольгангов.

Кинематическая связь зубчатых колес слоя дополнительно содержит обводные зубчатые колеса, размещенные вне рольгангов и взаимодействующие только с гибким элементом.

Гибкий элемент выполнен в виде зубчатого ремня с зубьями на его внешней и внутренней поверхностях или в виде ремня с отверстиями.

Зубчатые колеса валов выполнены с диаметром, превышающим диаметр роликов.

Кинематическая связь зубчатых колес каждого слоя дополнительно содержит натяжное средство, выполненное в виде подпружиненного зубчатого колеса, взаимодействующего с внешней ветвью гибкого элемента.

Благодаря этим отличиям достигается упрощение конструкции механизма привода роликов, выражающееся конкретно в сокращении суммарного количества зубчатых колес и их унификации. Уменьшение количества зубчатых колес в устройстве позволяет уменьшить и общие потери мощности на них, что позволяет использовать приводной двигатель с меньшим потреблением энергии и, следовательно, более простой. Один типоразмер зубчатых колес упрощает механизм привода роликов и его изготовление. Благодаря этим отличиям достигается также возможность сохранения названных преимуществ независимо от формы рольгангов. Кроме того, размещение зубчатых колес в n (n > 1) параллельных слоях с автономной гибкой связью в каждом из них позволяет осуществить силовую разгрузку каждой гибкой связи, а также - разнести зубчатые колеса в каждом слое, существенно увеличить диаметр зубчатого колеса и этим увеличить вращающий момент, действующий на ролик.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с двумя рольгангами; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3-6 - пара рольгангов предлагаемого устройства и кинематическая связь зубчатых колес в трех их слоях, фрагменты; на фиг. 7 - пара рольгангов предлагаемого устройства; -образный внешний и -образный внутренний, поперечно-вертикальный разрез; на фиг.8-10 - кинематическая связь зубчатых колес рольгангов на фиг.7 в трех их слоях; на фиг. 11 - гибкий элемент в виде зубчатого ремня, поперечно-вертикальный разрез, фрагмент; на фиг.12 - гибкий элемент в виде ремня с отверстиями, фрагмент.

Устройство транспортирования длинномерного материала содержит корпус с боковыми 1 и размещенные в нем по меньшей мере два эквидистантно расположенных рольганга 2 и 3 и ведущий вал 4. Количество рольгангов в устройстве и их форма могут быть различными. Это может быть, например, устройство с двумя рольгангами, U-образным внешним и прямолинейным внутренним (см.фиг.1 и 2) или устройство с двумя рольгангами, -образным внешним и -образным внутренним (см.фиг.7). Ролики 5 рольгангов 2 и 3 являются ведомыми и установлены с возможностью вращения на подшипниках скольжения в боковинах 1. На валах роликов 5 установлены и жестко закреплены на них идентичные зубчатые колеса 6-8, сгруппированные послойно в n параллельных плоскостях, где n = 1,2,3, ...,N (для варианта, изображенного на фиг.1 и 2, n = 3). При этом на валу каждого ролика 5 установлено только одно зубчатое колесо. На ведущем валу 4 закреплены n жестко связанных с ним идентичных зубчатых колес 9-11, размещенных по одному в n параллельных плоскостях зубчатых колес 6-8. Все зубчатые колеса 6-8 в каждом слое установлены с возможностью их постоянного взаимодействия (зацепления) только с автономными бесконечными гибкими элементами 12-14, кинематически связывающими их между собой и с автономными зубчатыми колесами 9-11. Зубчатые колеса 6-8 и 9-11 взаимодействуют друг с другом посредством гибких элементов 12-14. Внутренняя ветвь 15 гибких элементов 12-14 размещена между зубчатыми колесами 6-8 разных рольгангов 2 и 3 и находится в непосредственном зацеплении с ними.

В одном из вариантов выполнения устройства зубчатые колеса 6-8 (см.фиг. 1 и 2) соседних роликов 16-18 размещены в разных слоях. Зубчатые колеса одного (каждого) слоя расположены симметрично относительно плоскости симметрии рольгангов (см.фиг.8-10).

Кинематическая связь зубчатых колес по меньшей мере одного из слоев содержит обводные зубчатые колеса 19 и 20, размещенные вне рольгангов 2 и 3. Зубчатые колеса 19 и 20 также взаимодействуют только с гибким элементом 13.

Гибкий элемент 12 выполнен в виде зубчатого ремня с зубьями 21 на его внешней и внутренней поверхностях. Гибкий элемент 12 может быть выполнен также в виде ремня с цилиндрическими отверстиями 22, в которые входят зубья зубчатых колес. Гибкий элемент, кроме того, может быть выполнен в виде цепи двустороннего перегиба. Гибкие элементы 12-14 уложены на каждом из зубчатых колес 6-8 слоя, охватывают зубчатые колеса внутренних рядов слоя одновременно двумя ветвями, образуя две расположенные на противоположных сторонах зубчатого колеса дуги контакта. В результате нормальные (радиальные) силы, действующие на противоположные участки зубчатого колеса, уравновешиваются, радиальные нагрузки уменьшаются.

Зубчатые колеса 6-8 валов роликов 5 выполнены с диаметром, превышающим диаметр роликов 5. Это увеличивает передаваемое на ролики 5 окружное усилие и, следовательно, тяговую способность рольгангов.

Кинематическая связь зубчатых колес каждого слоя дополнительно содержит натяжное средство 23, выполненное в виде подпружиненного в направлении натяжения пружиной 24 зубчатого колеса 25, взаимодействующего с внешней ветвью гибких элементов 12-14.

Для направления транспортируемого материала в пространство между рольгангами 2 и 3 на входе устройства и выведения его из устройства служат два направляющих ролика 26, кинематически связанных с ведущим валом 4.

Устройство транспортирования длинномерного материала работает следующим образом.

При включении привода и запуске устройства крутящий момент ведущего вала 4 (см. фиг. 1 и 2) передается на его зубчатые колеса 9-11. Зубчатые колеса 9-11 получают вращение и приводят в движение гибкие элементы 12-14 соответствующих слоев посредством зубьев на их поверхностях или выполненных в них цилиндрических отверстий. Гибкие элементы 12-14 слоев при вращении зубчатых колес 9-11 ведущего вала входят в зацепление с зубчатыми колесами 6-8 слоев и передают вращение на транспортирующие ролики 5. При вращении зубчатых колес 9-11 ведущего вала в зависимости от нагрузки на ведомых зубчатых колесах 6-8 изменяется натяжение ведущей ветви гибких элементов 12-14. В соответствии с силой этого натяжения на зубчатых колесах 6-8 создается крутящий момент, вызывающий их поворот. При передаче крутящего момента зубчатым колесам 6-8 (см.фиг.3-6), они, будучи расположенными по разные стороны от гибкого элемента 12-14, получают вращение в разных направлениях.

Наличие в устройстве n отдельных бесконечных гибких элементов, позволяющих передавать в каждом из контуров мощность Р, обеспечивает возможность повышения мощности на ведущем валу 4 (см.фиг.1 и 2) в n раз в соответствии с количеством гибких элементов. При этом увеличение диаметров зубчатых колес 6-8 (см.фиг.8-10) в каждом их слое обеспечивает увеличение длин дуг контакта зубчатых колес 6-8 с гибкими элементами 12-14, что способствует лучшему сцеплению гибких элементов с зубчатыми колесами и передаче большего крутящего момента транспортирующим роликам.

Натяжное средство 23 слоя воздействует при помощи пружины 24 своим зубчатым колесом 25 на соответствующие гибкие элементы 12-14 и обеспечивает этим автоматическое поддержание их натяжения.

Охват гибкими элементами 12-14 зубчатых колес 6-8 внутренних их рядов с двух диаметрально противоположных сторон удваивает суммарную длину дуг контакта колес 6-8 с гибким элементом, в связи с чем увеличивается их сцепление, и, кроме того, уравновешивает возникающие радиальные нагрузки на зубчатые колеса 6-8 со стороны гибких элементов 12-14.

Применение предложенного технического решения позволяет за счет использования минимального количества зубчатых колес упростить конструкцию привода роликов, причем независимо от формы рольгангов, что обеспечивает возможность его использования в самых различных устройствах транспортирования роликового типа. Несколько ручьев гибких элементов в предложенной передаче позволяет осуществить значительную силовую разгрузку каждого из них, а следовательно, повысить нагрузочную способность привода. Это, в свою очередь, позволяет увеличить тяговую способность и длину рольгангов. Разнесение зубчатых колес в каждом слое позволяет получить большую редукцию за счет большой разности диаметров ведущих и ведомых зубчатых колес, а также ведомых зубчатых колес и транспортирующих роликов, что увеличивает крутящий момент, действующий на ролики.

Экономическая эффективность использования технического решения обусловлена снижением стоимости изготовления уменьшенного количества зубчатых колес и снижением износа гибких элементов в результате их значительной силовой разгрузки. Производство устройства благодаря его высокой унификации требует меньших затрат.

Использование: в технологическом оборудовании для подачи лент или полотнищ гибкого упругого материала, в частности роликовый конвейерный транспорт. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с боковинами 1 и размещенные в нем по меньшей мере два эквидистантно расположенных рольганга и ведущий вал 4. Транспортирующие ролики 5 рольгангов являются ведомыми. На их валах закреплены идентичные зубчатые колеса 6 - 8 (по одному на каждом валу), сгруппированные послойно в n параллельных плоскостях, где n = 1, 2, 3, . . . , N. На валу 4 закреплены n идентичных зубчатых колес 9 - 11, размещенных по одному в n плоскостях. Зубчатые колеса 6 - 8 в каждом слое установлены с возможностью взаимодействия только с автономными бесконечными гибкими элементами 12 - 14. Внутренняя ветвь элементов 12 - 14 размещена между колесами 6 - 8 разных рольгангов и находится в зацеплении с ними. Крутящий момент вала 4 передается на его колеса 9 - 11, которые приводят в движение элементы 12-14, а последние - зубчатые колеса 6 - 8, передающие вращение на ролики 5. 3 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА, содержащее по меньшей мере два эквидистантно расположенных рольганга с жестко закрепленными на валах их роликов зубчатыми колесами, сгруппированными в параллельных плоскостях и кинематически связанными между собой и с ведущим валом посредством бесконечного гибкого элемента, внутренняя ветвь которого размещена между зубчатыми колесами разных рольгангов, отличающееся тем, что она дополнительно имеет бесконечные гибкие элементы по числу параллельных групп зубчатых колес и связанные с гибкими элементами автономные приводные и обводные зубчатые колеса, размещенные вне рольгангов, при этом зубчатые колеса соседних роликов размещены в разных плоскостях, расположенных симметрично относительно плоскости симметрии рольгангов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент выполнен в виде зубчатого ремня с зубьями на его внешней и внутренней поверхностях или в виде ремня с отверстиями. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зубчатые колеса валов роликов выполнены диаметром, превышающим диаметр роликов. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кинематическая связь зубчатых колес каждой плоскости дополнительно содержит натяжное средство, выполненное в виде подпружиненного зубчатого колеса, взаимодействующего с внешней ветвью гибкого элемента.