Устройство натяжения цепи
CHAIN TENSIONING DEVICE

Данное изобретение относится к устройствам натяжения цепи, содержащим по меньшей мере одну главную звездочку натяжения цепи для сцепления с ней цепи и главную пружину, воздействующую на вал упомянутой главной звездочки натяжения цепи в направлении натяжения цепи.
Устройства натяжения цепи вышеуказанного типа используют, например, в промышленных транспортерах паллет, снабженных замкнутой цепью, сцепленной со звездочками с горизонтальными или вертикальными осями, причем по меньшей мере одна из звездочек приводится в движение двигателем, обеспечивая перемещение множества паллет по транспортеру. Однако хотя устройство разработано для данного специального применения, устройство в соответствии с изобретением представляет собой устройство общего применения.
Задача данного изобретения состоит в создании простого, эффективного и функционального устройства натяжения цепи.
В частности, задача изобретения состоит в создании устройства натяжения цепи, обеспечивающего надлежащее натяжение цепи в любых условиях работы оборудования, в которых оно используется, и, кроме того, обеспечивающего автоматическое устранение любого свободного хода, возникающего вследствие износа цепи.
В том случае, если устройство обеспечивает перемещение цепи в любом из двух противоположных направлений, дополнительной задачей изобретения является создание устройства натяжения цепи, адаптированного для надлежащей работы в обоих направлениях перемещения цепи.
Еще одной задачей изобретения является создание устройства натяжения цепи, простого в установке и вводе в эксплуатацию.
Для решения указанных выше задач объектом данного изобретения является устройство натяжения цепи, имеющее характеристики, указанные в начале данного описания, и отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вспомогательный кулачковый элемент, взаимодействующий с приводимым в движение от кулачка элементом, функционально соединенным с валом упомянутой главной звездочки натяжения цепи так, что стремится толкать упомянутый вал в упомянутом направлении натяжения под действием вспомогательного упругого средства таким образом, что упомянутый вспомогательный кулачковый элемент автоматически устраняет любой свободный ход, возникающий вследствие износа цепи, и препятствует любому перемещению звездочки натяжения цепи в направлении, противоположном направлению натяжения.
Благодаря использованию упомянутого выше кулачкового элемента устройство согласно изобретению обеспечивает надлежащее натяжение цепи в любых условиях работы, предотвращая колебания, которым в противном случае была бы подвержена главная звездочка натяжения цепи, прежде всего в переходных условиях работы, например, в начале движения цепи или при изменении скорости ее перемещения, а тем более в случаях изменения направления перемещения цепи на противоположное. Другое преимущество связано с возможностью простой и быстрой установки и настройки устройства натяжения цепи, поскольку при установке вышеупомянутого кулачкового элемента обеспечивается автоматическая калибровка устройства.
Согласно другой предпочтительной характеристике упомянутая выше кулачковая поверхность имеет форму, позволяющую поддерживать суммарную силу, создаваемую главной пружиной и дополнительным кулачковым элементом, приложенную к главной звездочке натяжения цепи, на по существу постоянном уровне при изменении деформации главной пружины.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения вспомогательный кулачковый элемент представляет собой часть рычага, сочлененного с опорной конструкцией устройства натяжения цепи, причем упомянутое вспомогательное упругое средство представляет собой пружину, установленную между упомянутым рычагом и неподвижной опорной конструкцией устройства натяжения цепи.
Согласно дополнительному признаку неподвижная опорная конструкция устройства натяжения цепи содержит направляющее средство, например, в виде прорезей для направления вала упомянутой главной звездочки устройства натяжения цепи в прямолинейном направлении, перпендикулярно упомянутому валу.
В случае если устройство натяжения цепи должно работать с цепью, перемещаемой в любом из двух противоположных направлений, оно содержит две главные звездочки натяжения цепи, с которыми последовательно сцеплена цепь, две главные пружины, воздействующие на валы упомянутых главных звездочек натяжения цепи в двух взаимно противоположных направлениях, две кулачковые поверхности, образующие часть двух отдельных вспомогательных кулачковых элементов или одного кулачкового элемента, взаимодействующих с приводимыми в движение от кулачка элементами, функционально соединенными с валами упомянутых главных звездочек натяжения цепи так, что они стремятся толкать упомянутые валы в упомянутых взаимно противоположных направлениях под действием упомянутого вспомогательного упругого средства таким образом, что для каждого направления перемещения цепи одна из упомянутых главных звездочек натяжения цепи натягивает цепь в результате смещения в первом направлении, вызванного главной пружиной и связанной с ней кулачковой поверхностью, в то время как перемещению другой звездочки натяжения цепи в первом направлении препятствует связанная с ней кулачковая поверхность, причем вышеуказанные функции двух главных звездочек натяжения цепи и кулачковых поверхностей изменяются на противоположные по отношению друг к другу при изменении направления перемещения цепи на противоположное.
В случае, если устройство натяжения цепи предназначено для работы в любом из двух направлений перемещения цепи, две упомянутые выше кулачковые поверхности могут быть выполнены на двух рычагах, установленных с возможностью поворота на опорной конструкции устройства натяжения цепи вокруг двух осей, расположенных на расстоянии друг от друга. Однако согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения две кулачковые поверхности выполнены на двух противоположных концевых частях одного рычага, сочлененного в центре с опорной конструкцией устройства натяжения цепи.
В случае использования устройства с замкнутой цепью, перемещаемой в обоих направлениях, при изменении направления циркуляции цепи характерна тенденция ослабления цепи на участке дальше по направлению движения за ведущей звездочкой, с которой сцеплена цепь, но указанное выше устройство натяжения цепи автоматически восстанавливает надлежащее натяжение. Данное решение обеспечивает значительное упрощение и экономию компонентов по сравнению со случаем использования двух отдельных устройств натяжения цепи, каждое из которых предназначено для натяжения цепи при соответствующем направлении ее циркуляции.
В дополнение к выполнению функции надлежащего натяжения цепи в любое время при изменении направления ее перемещения устройство натяжения цепи, являющееся предметом данного изобретения, в каждый момент времени обеспечивает также автоматическое устранение любого свободного хода цепи, возможного в результате ее износа. В частности, в случае использования одного качающегося рычага, образующего две кулачковые поверхности, упрощается и ускоряется установка и регулировка устройства, поскольку при монтаже вышеупомянутого рычага выполняется автоматическая калибровка устройства.
Кроме того, возможна установка сенсорного средства, предназначенного для детектирования случая, когда значение растяжения цепи вследствие ее износа превышает предварительно заданное значение, в случае чего возможен, например, автоматический останов транспортера, предупреждающий о необходимости вмешательства в работу цепи для исключения одного или большего количества звеньев цепи или замены цепи.
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, которые приведены только как неограничивающие примеры и на которых:
на фиг.1-4 показан вид спереди и виды в аксонометрии устройства натяжения цепи согласно изобретению двустороннего действия, то есть предназначенного для работы с замкнутой цепью, перемещающейся в обоих направлениях;
на фиг.5 показан предпочтительный вариант реализации устройства, показанного на фиг.1-4; и
на фиг.6 показан дополнительный упрощенный вариант, который может быть использован с цепями, перемещающимися только в одном направлении.
На фиг.1-4 на приложенных чертежах показан первый вариант реализации устройства согласно изобретению в исполнении, предназначенном для работы с замкнутой цепью, приводимой в движение в обоих направлениях. Конкретным применением данного устройства является горизонтально-карусельный транспортер для транспортировки паллет, являющийся предметом одновременно поданных патентных заявок, поданных от имени настоящего заявителя. Со ссылками на упомянутые чертежи, устройство 15 натяжения цепи содержит неподвижную опорную конструкцию 16. Конструкция 16 включает в себя пару параллельных пластин, расположенных на расстоянии одна от другой, между которыми установлено с возможностью свободного вращения множество модулей 17 звездочек для направления цепи по траектории, по существу имеющей форму омеги (см. фиг.1). На центральном участке упомянутой траектории цепь 2 сцеплена с двумя комплектами 18A, 18B главных звездочек натяжения цепи.
Комплекты 17 звездочек передачи установлены так, что они могут свободно поворачиваться на опорной конструкции 16 вокруг неподвижных осей, в то время как комплекты главных звездочек 18A, 18B натяжения цепи установлены на валах 180A, 180B, на которые воздействуют во взаимно противоположных направлениях X1, X2 две главные пружины 19A, 19B. В последующем описании и на прилагаемых чертежах части, связанные с каждым из двух комплектов звездочек 18A, 18B натяжения цепи, обозначены одними и теми же номерами позиций, за исключением добавления букв A и B.
Каждый из двух валов 180A, 180B двух комплектов звездочек 18A, 18B имеет концы, направляемые в прорезях пластин, образующих неподвижную опорную конструкцию 16 таким образом, что каждый из упомянутых валов может быть перемещен в прямолинейном направлении, перпендикулярном валу. Каждая пружина 19A, 19B представляет собой цилиндрическую пружину, установленную в осевом направлении между держателем 20A, 20B, закрепленным на неподвижной опорной конструкции 16, и диском 21A, 21B с противоположной стороны, закрепленным на конце стержня 22A, 22B, пропущенного сквозь пружину 19A, 19B и проходящего через отверстие пластины 20A, 20B. На противоположном конце стержень 22A, 22B закреплен в вильчатых корпусах 23A, 23B, ветви которых соединены с парой пластин 24A, 24B, между которыми установлен вал 180A, 180B соответствующего комплекта звездочек 18A, 18B натяжения цепи.
В соответствии с дополнительной характеристикой изобретения, при этом связанной с двумя комплектами звездочек 18A, 18B натяжения цепи, предусмотрены два вспомогательных кулачковых элемента 25A, 25B. В примере, показанном на фиг.1-4, упомянутые вспомогательные кулачковые элементы 25A, 25B выполнены в виде рычагов, выполненных с возможностью поворота на неподвижной опорной конструкции 16 вокруг двух отдельных осей 26A, 26B.
Каждый рычаг имеет кулачковую поверхность 27 (см. фиг.1), на которую воздействует дополнительная пружина 28A, 28B против приводимого в движение от кулачка элемента, состоящего из цилиндрического штифта 29A, 29B, удерживаемого в поперечном направлении посредством двух ветвей вильчатых элементов 23A, 23B (выполненных с возможностью перемещения с соответствующими комплектами звездочек 18A, 18B натяжения цепи).
Каждая дополнительная пружина 28A, 28B представляет собой цилиндрическую пружину, установленную параллельно и рядом с соответствующей главной пружиной 19A, 19B и прикрепленную одним концом к держателю 30A, 30B, который, в свою очередь, закреплен на неподвижной конструкции 16 (см., в частности, фиг.4). Противоположный конец каждой пружины 28A, 28B прикреплен к одному концу 31A, 31B соответствующего рычага 25A, 25B.
Благодаря описанным выше конструкции и расположению устройство 15 натяжения цепи обеспечивает надлежащее натяжение цепи при каждом изменении направления ее перемещения. Например, со ссылкой на фиг.1, в случае, если ветвь цепи 2, находящаяся справа от устройства 15, ослабла, комплект звездочек 18A натяжения цепи автоматически натягивает цепь в результате его смещения в направлении X1 под действием растягивающей силы, создаваемой главной пружиной 19A и дополнительной пружиной 28A (через рычаг 25A). В то же время рычаг 25B препятствует перемещению комплекта звездочек 18B натяжения цепи в направлении X1. При изменении направления перемещения цепи на противоположное, в результате которого ослабевает ветвь цепи, находящаяся слева от устройства, как показано на фиг.1, функции двух комплектов звездочек 18A, 18B натяжения цепи изменяются на противоположные так, что на комплект звездочек 18B натяжения цепи оказывают воздействие в направлении X2 пружины 19B, 28B, в то время как рычаг 25A препятствует перемещению комплекта звездочек 18A натяжения цепи в направлении X2.
Еще одна важная характеристика изобретения связана с тем, что кулачковая поверхность 27 каждого из рычагов 25A, 25B имеет такую форму, которая позволяет поддерживать суммарную силу, создаваемую главной пружиной 19A, 19B и вспомогательным кулачковым элементом 25A, 25B, приложенную к соответствующей главной звездочке 18A, 18B натяжения цепи, на по существу постоянном уровне при изменении деформации главной пружины 19A, 19B.
Устройство натяжения цепи согласно изобретению также позволяет автоматически устранять любой свободный ход цепи, возникающий в результате ее износа.
Устройство 15, кроме того, снабжено комплектами сенсоров F1, F2 любого известного типа (см. фиг.3), предназначенных для детектирования положения рычагов 25A, 25B, а также для детектирования случая, когда расстояние между валами звездочек 18A, 18B превышает предварительно заданное значение, и в данном случае, например, может быть предусмотрен автоматический останов транспортера, как предупреждение о необходимости изменения цепи, а именно исключения одного или большего количества звеньев цепи или ее замены.
На фиг.5 показан вариант устройства натяжения цепи, в котором вспомогательные кулачковые элементы (25A, 25B) образованы двумя противоположными концевыми частями одного рычага 25, сочлененного в центре с опорной конструкцией 16 устройства 15 натяжения цепи с возможностью поворота рычага вокруг оси 26. Каждая концевая часть 25A, 25B имеет кулачковую поверхность 27, находящуюся в контакте с приводимыми в движение от кулачка элементами 29A, 29B, функционально соединенными с валом соответствующей звездочки 18A, 18B натяжения цепи. В данном случае вспомогательное упругое средство может представлять собой две цилиндрические пружины, соединяющие каждую концевую часть рычага 25 с неподвижной конструкцией 16, или могут быть образованы одной спиральной пружиной, расположенной концентрически относительно оси сочленения 26 рычага 25 и установленной между рычагом 25 и конструкцией 16.
Упомянутый вариант реализации устройства натяжения цепи является предпочтительным, поскольку он упрощает и ускоряет сборку и настройку устройства благодаря тому, что в момент установки рычага 25 производится автоматическая калибровка самого устройства.
Наконец, на фиг.6 показан упрощенный вариант осуществления изобретения, изображенного на фиг.5, по существу соответствующий только одной половине устройства, показанного на фиг.5. Упомянутое решение может быть использовано во всех случаях, когда перемещение цепи происходит только в одном определенном направлении, поэтому достаточно обеспечить наличие одной главной пружины 19 и одного рычага 25 с одной кулачковой поверхностью 27. Кроме того, возможна конфигурация устройства в виде половины устройства, показанного на фиг.1-4.
Также, изобретение согласно упрощенному решению, показанному на фиг.6, обеспечивает надлежащее натяжение цепи в любых условиях работы устройства, в которых оно используется, кроме того, при этом предусматривается автоматическое устранение любого свободного хода, появление которого возможно вследствие износа цепи, и вместе с тем достигается упрощение и ускорение установки и регулировки устройства.
В возможном варианте осуществления изобретения штифт для сочленения рычага 25 направляется с возможностью скольжения своими концами посредством прорезей, которые могут представлять собой те же направляющие прорези, которые используются для валов звездочек натяжения цепи, поэтому устройство посредством сенсорного средства любого типа позволяет детектировать любую возможную неисправность, которая может привести к смещению штифта рычага относительно нормального нейтрального положения, в котором обеспечивается взаимная компенсация противоположных сил, действующих на него.
Очевидно, что детали конструкции и варианты осуществления изобретения могут варьироваться в широких пределах относительно описанных и показанных здесь в качестве примера, не изменяя принципа изобретения и, таким образом, не выходя за пределы объема правовой охраны изобретения.