Da sich die Automatisierung weiterentwickelt, werden Fördereinrichtungen in automatisierten Lager- und Logistiksystemen weit verbreitet eingesetzt. Fördereinrichtungen können je nach Art der Hauptarbeitskomponenten in Kettenförderer, Bandförderer, pneumatische Förderer und Schneckenförderer unterteilt werden. Davon sind Kettenförderer die vielfältigsten und am weitesten verbreiteten.

1 Antriebseinheit
Kettenfördersysteme arbeiten typischerweise mit niedrigen Geschwindigkeiten, erzeugen aber ein erhebliches Drehmoment und Leistung. Daher besteht das Antriebssystem in der Regel aus einem Motor und einem Untersetzungsgetriebe. Die Antriebswelle wird vom Antriebssystem gedreht, um die Förderkette zu betreiben und Materialien zu transportieren. Die Lagerung der Antriebswelle erfolgt in der Regel über zweireihige, selbstausrichtende Kugellager (außer bei winkelgetriebenen Hängeförderern). Diese Lager richten sich automatisch aus und gewährleisten einen reibungslosen Betrieb des Förderers, selbst bei gewissen Koaxialitätsfehlern zwischen den Lagern, und die zweireihigen Lager bieten eine ausreichende Tragfähigkeit. Die Hauptwelle ist über eine Keilwelle mit dem Kettenrad verbunden. Darüber hinaus muss das Antriebssystem Sicherheitsvorrichtungen umfassen. Traditionell wurden für diese Vorrichtungen Sicherheitsstifte verwendet, die bei Überlastung brachen, aber dieser Prozess war zeitaufwändig und arbeitsintensiv. Eine fortschrittlichere Sicherheitsvorrichtung verwendet jetzt eine elastische Basis mit einem elektrischen Endschalter. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Untersetzungsgetriebes die Belastbarkeit überschreitet, löst die elastische Basis den Endschalter aus, der die Stromversorgung des Hauptmotors umgehend unterbricht. Sobald der Fehler behoben ist, kann die Vorrichtung automatisch zurückgesetzt werden. Wenn die Anlage lang und die Belastung hoch ist, kann die Verwendung eines einzelnen Antriebssystems zu einer übermäßigen Kettenspannung führen. In solchen Fällen kann ein zusätzliches Antriebssystem in der Mitte der Anlage installiert werden, das über eine hydraulische Kupplung mit dem Hauptantriebssystem verbunden ist. Das zusätzliche Antriebssystem wird aktiviert, wenn die Belastung die Kapazität des Hauptantriebssystems übersteigt, und stoppt automatisch, wenn die Belastung innerhalb der Kapazität des Hauptantriebssystems liegt. Aufgrund der Unterschiede in den Motoreigenschaften ist es unmöglich sicherzustellen, dass die beiden Motoren genau die gleiche Drehzahl haben. Daher ist es wichtig, die beiden Antriebseinheiten nicht so auszulegen, dass sie über längere Zeiträume gleichzeitig arbeiten, da dies zu unterschiedlichen Ausgangsdrehzahlen und zusätzlicher Spannung auf der Kette führen könnte (z. B. verwenden Hängeförderer für lange Strecken oft diese Struktur). Bei der Auslegung der Antriebseinheit ist es erforderlich, die Zugkraft, das Drehmoment und die Leistung zu berechnen und die geeigneten Motoren, Untersetzungsgetriebe, Frequenzumrichter, Ketten, Stützlager, Antriebswellen und Sicherheitsvorrichtungen auf der Grundlage dieser Berechnungen auszuwählen.

Spanner

Kettenfördersysteme verwenden Ketten als primäre lasttragende Komponenten. Aufgrund der erheblichen zulässigen Längentoleranz von Ketten kann der Verschleiß während des Betriebs dazu führen, dass sich die Kettenteilung verlängert. Daher ist es unerlässlich, für diese Systeme eine Spannvorrichtung zu konstruieren. Der Spannweg der Vorrichtung hängt von der Arbeitskettenteilung und der Förderstreckenlänge ab. Das Prinzip der Auslegung des Spannbetrags besteht darin, die Kettentoleranz und die zulässige Kettenverschleißverlängerung zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass das Fördersystem nach dem Austausch der beiden Kettenteile aufgrund von Verschleiß weiterhin normal funktionieren kann, wodurch seine Lebensdauer verlängert wird. Spannvorrichtungen gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter Spirallagerstrukturen (z. B. für Flach- oder Plattenförderer), Federspannmechanismen und Schwerhammer-Spannmechanismen (z. B. für Hängeförderer). Angesichts der hohen Zugkräfte, die in der Regel von Ketten in Fördersystemen erfahren werden, ist es bei der Verwendung von Spirallagerstrukturen von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass die Spannschraube Druck- und nicht Zugspannungen ausgesetzt ist, um die Anforderungen an Festigkeit und Steifigkeit zu erfüllen, insbesondere wenn der Wellenlagersitz des Spannmechanismus aus Gusseisen besteht.

Die Welle wird typischerweise von einem zweireihigen, selbstausrichtenden Kugellager mit einem Gleitsitz getragen. Diese Lagergehäusekonstruktion ermöglicht es der Welle, sich auf der Spannschiene zu bewegen, wodurch die Spannanforderungen erfüllt werden. Darüber hinaus stellt das selbstausrichtende Lager sicher, dass die Fördermaschine auch dann normal arbeitet, wenn zwischen den beiden Lagern ein gewisser Koaxialitätsfehler besteht.

Wenn die Fördereinrichtung eine Doppelketten- oder Mehrkettenstruktur verwendet, können die Kettenlängen nicht exakt gleich sein. Daher darf das Kettenrad auf der angetriebenen Welle nicht über eine Keilwelle mit der Welle verbunden sein, sondern sollte sich entlang der Welle verschieben können, um die zusätzliche Spannung auf den Ketten zu reduzieren.

Der Hauptteil der Förderstrecke besteht typischerweise aus geschweißtem Profilstahl. Bei Kettenförderanlagen dienen die Ketten als primäre Arbeitskomponenten und als lasttragender Körper. Da die Ketten flexibel sind, müssen sie von einer Stützschiene getragen werden, um sicherzustellen, dass sie als starre Struktur funktionieren. Wenn die untere Kette der Struktur durchhängt, haben die Ketten ein erhebliches Gewicht. Um die Durchhangspannung zu reduzieren, die Lebensdauer der Ketten zu verlängern und die Leistungsfähigkeit des Antriebsmechanismus zu minimieren sowie Interferenzen zwischen den Ketten und dem Rahmen während des Betriebs zu verhindern, muss auch eine Stützschiene für den Durchhang konstruiert werden. Die Stützschiene besteht oft aus verschleißfesten und verschleißmindernden Materialien mit ausreichender Festigkeit. Aufgrund des Polygoneffekts von Kettenantrieben sollten bei sequenzieller Verwendung von Kettenantrieben in der Struktur (z. B. in einer Kraftrollenstrecke) die Zähnezahlen auf den Kettenrädern zwischen den einzelnen Stufen gleich sein, um ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 zu gewährleisten und so ein Kriechen zu verhindern. Wenn die Anlage aus zwei Geräten mit ähnlichen Strukturen besteht, sollte jedes Gerät von seinem eigenen Antriebsmechanismus angetrieben werden. Vermeiden Sie die Verwendung eines einzelnen Antriebsmechanismus für beide Geräte, um zu verhindern, dass der Polygoneffekt der Kette während des Betriebs ein spürbares Kriechen verursacht (z. B. werden in brückenartigen Automobilmontagelinien die hohen und niedrigen Linien jeweils von ihren eigenen Mechanismen angetrieben).

Um unterschiedlichen Produktionsrhythmen gerecht zu werden, kann die Fördereinrichtung so ausgelegt werden, dass sie entweder im synchronen oder asynchronen Modus arbeitet. Der synchrone Modus bedeutet, dass die Fördereinrichtung innerhalb eines bestimmten Bereichs mit einer festen Geschwindigkeit arbeitet und einem festgelegten Rhythmus folgt; der asynchrone Modus ermöglicht es, dass die Werkstücke auf der Förderstrecke entsprechend den Anforderungen der Station anhalten und zurückgesetzt werden. Wenn die Fördermethode asynchron ist, können die Stopp- und Freigabevorrichtungen in der Struktur variieren, die rein mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch oder elektrisch gesteuert sein kann. Unabhängig von der strukturellen Form muss die Konstruktion vernünftig und zuverlässig sein und den Anforderungen des Produktmontageprozesses entsprechen, was sie zu einer zentralen Herausforderung und Kerntechnologie im Design von Fördereinrichtungen macht. 4 Auswahl der Kettenspezifikationen Für Präzisionsrollenketten gibt es in den nationalen Normen eine Leistungskurve. Beziehen Sie sich bei der Konstruktion auf das mechanische Konstruktionshandbuch, um die Kettenspezifikationen basierend auf der Betriebsgeschwindigkeit und der von der Kette übertragenen Leistung gemäß der Leistungskurve auszuwählen. Für andere Arten von Ketten basiert die Auswahl der Spezifikationen immer noch auf einem empirischen Vergleich. Das allgemeine Prinzip für die Auswahl der Kettenspezifikationen ist, dass die Bruchlast der Kette das 5- bis 7-fache der berechneten Nutzlast betragen sollte, bei Hängeketten das 7- bis 10-fache. 5 Elektrische Steuerung Bei der elektrischen Steuerung wird für einfachere synchrone Förderer typischerweise eine konventionelle elektrische Steuerung verwendet. Die wichtigsten Steuerfunktionen umfassen die Geschwindigkeitsanpassung, den Antriebsschutz, den Überlastschutz und den Begrenzungsschutz. Für nicht-synchrone Förderer werden in der Regel SPSen zur Prozesssteuerung verwendet.

Wenn das System Funktionen wie Systemgruppierung, Adressenerkennung, Übertragung, Schutz und Überwachung umfasst, wodurch die Anzahl der Steuerungspunkte erhöht wird, wird die Computersteuerung bevorzugt. Wenn eine Werkstatt über mehrere Fördereinrichtungen verfügt, die eine automatisierte Produktionslinie bilden, wird die Steuerung komplexer als bei nicht-synchronen Fördereinrichtungen. Neben dem Fördern von Werkstücken sind auch verschiedene Verwaltungsfunktionen beteiligt, und in der Regel wird ein zentrales Computersteuerungssystem eingesetzt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Steuerungssystem von Kettenförderern auf die spezifischen Arbeitsbedingungen des Förderers zugeschnitten sein sollte. Kettenförderanlagen gibt es in verschiedenen Ausführungen, jede mit ihren eigenen einzigartigen Eigenschaften. Das Steuerungssystem muss sich an die Funktionen der Montagelinie anpassen, was die primäre technische Herausforderung darstellt. Die Konstruktion und Auswahl von Komponenten wie Untersetzungsgetrieben, Motoren, Ketten und Lagersitzen sowie die Festigkeitsprüfungsberechnungen der Haupt- und Antriebswellen sind wichtige Aufgaben während der Konstruktionsphase. Die Antriebsvorrichtung, die angetriebene Vorrichtung und die Hauptstruktur der Förderstrecke bilden den Kern der Fördereinrichtung, während die Kette eine kritische Komponente der Montagelinie ist.