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Vorrichtung zum Antrieb wenigstens zweier Arbeitswellen mit genau gleicher Drehzahl von einer gemeinsamen
Antriebswelle aus
Die Übertragung grosser Drehmomente von einer Geberstelle zu einer oder mehreren Empfängerstel- len im Zwangsgleichlauf ist eine in der Technik häufig auftretende Aufgabe, die, solange die Geber- und Empfängerstellen räumlich nicht zu weit voneinander entfernt und in geeigneter Lage zueinander an- geordnet sind, durch Wellen, Kettentrieb, Zahnradtrieb u. dgl. möglich ist.
Sind jedoch Geber- und
Empfängerstellen voneinander weiter entfernt oder weist ihre gegenseitige Lage verschiedene willkürli- che Arbeitsrichtungen auf oder befinden sich zwischen ihr, en Aufbauten, die eine unmittelbare Übertra- gung hindern, so kann mit den erwähnten Getriebeteilen meistens eine Übertragung nicht oder nur bei Überwindung grosser Schwierigkeiten und daher verhältnismässig grossem Kostenaufwand ermöglicht wer- den.
Man hat daher auch schon hydraulische Antriebe verwendet, die eine einfache Verbindung zwischen
Geber- und Empfängerstellen durch Rohrleitungen ermöglichen. Die bekannten hydraulischen Antriebe arbeiten jedoch mitÖldruckpumpen und Druckölmotoren, bei denen das Drucköl von der Geberstelle dau- ernd in einer Richtung zum Empfänger gefördert wird und nach der Druckübertragung zur Geberstelle zu- rückgeleitet wird. Infolge der bei diesen Anlagen auftretenden Druckölverluste ist ein zuverlässiger Zwangsgleichlauf zwischen Geber- und Empfängerstellen, insbesondere dann kaum zu erreichen, wenn die zu übertragenden Drehmomente gross sind und starke Schwankungen aufweisen, wie dies beim Antrieb grosser, nicht ausgewuchteter Massen der Fall ist.
Es sind hydraulische Antriebe zur synchronen Übertragung von Teildrehungen einer Antriebswelle auf wenigstens eine Steuerwelle bekannt geworden, wobei die Antriebswelle mit den Kolben zweier schwingend gelagerter Geberzylinder in Antriebsverbindung steht, die mit gleichartig gelagerten Empfängerzy- lindern verbunden sind, deren Kolben über eine gemeinsame Antriebskurbel auf die Steuerwelle einwirken und diese um die gleiche Teildrehung der Antriebswelle verdrehen. Die Kolben der Geber- und Empfängerzylinder wirken nach beiden Zylinderseiten und die Zylinderräume seitlich der Kolben gleichgerichteter Geber- und Empfängerzylinder sind dabei wechselweise miteinander verbunden, wobei zur Kraftübertragung zwischen Geber-und Empfängerzylinder eine unveränderliche Füllmenge von Druckflüssigkeit vorgesehen ist.
Soll mehr als eine Steuerwelle beeinflusst werden, so müssen so viele Gruppen von Geber- und Empfängerzylindern vorgesehen sein, als Steuerwellen betätigt werden sollen. Bei einem andern bekannten hydraulischen Antrieb zur Fernsteuerung eines Servomotors sind die Kolben zweier benachbart angeordneter und durch Eingriff in ein gemeinsames Zahnrad gegenläufig angetriebener Geberzylinder mit je einem Empfängerzylinder verbunden, deren Kolben durch eine gemeinsame Kolbenstange verbunden sind, die z. B. über einen Hebel den Servomotor beeinflusst. Auch bei diesem Steuerantrieb ist zwischen Geber-und Empfängerzylinder eine unveränderliche Füllmenge von Druckflüssigkeit vorgesehen, so dass je nach Betätigung der Geberzylinder in der einen oder andern Richtung die Kolbenstange des Empfängersystems verschoben und damit der Servomotor gesteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb wenigstens zweier Arbeitswellen mit genau gleicher Drehzahl von einer gemeinsamen Antriebswelle aus und besteht im wesentlichen darin, dass zwischen jeder Arbeitswelle und der Antriebswelle in an sich bekannter Weise zwei durch eine Druckleitung verbundene Zylinder samt Tauchkolben bei unveränderlicher Füllmenge einer Druckflüssigkeit vorgese- hen sind, wobei die antriebsseitigen Tauchkolben mit dem Kurbelzapfen der Antriebswelle und die an-
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dem Tauchkolben mit dem Kurbelzapfen der Arbeitswelle verbunden sind, auf welchen je eine Schwungmasse angeordnet ist.
Durch diese Ausbildung wird ein hydraulischer Antrieb zur Übertragung grosser Drehmomente von der Antriebswelle auf die Arbeitswellen erzielt, die im Zwangsgleichlauf mit der Antriebswelle umlaufen. Die Antriebs- (Geber-) Zylinder sind bei einer vereinfachten Bauart des Antriebes gemäss der Erfindung zu einem einzigen Zylinder mit doppeltwirkendem Kolben vereinigt, wobei je eine Seite des Geberzylinders mit je einem der je einer Arbeitswelle zugeordnetenarbeits- (Empfänger-) Zylinder verburr- den ist. Eine wesentlich verbesserte Übertragung der Drehmomente und des Zwangsgleichlaufes wird gemäss der Erfindung dadurch erzielt, dass jeder Arbeitswelle zwei im Winkel zueinander angeordnete Druck- (Empfänger-) Zylinder zugeordnet sind, deren sich in der.
Kraftübertragung unterstützende Kolben gemeinsam mit dem Kurbelzapfen einer der Arbeitswellen gelenkig verbunden sind, wobei die Empfängerzylinder mit je einem Paar von gleichgerichteten Geberzylindern verbunden sind, deren Kolben von je einem der gegeneinander um 900 versetzten Kurbelzapfen der gemeinsamen Antriebswelle angetrieben sind. Vorzugsweise ist dann auf jeder Arbeitswelle eine Schwungmasse exzentrisch angeordnet und die Schwungmassen sind zueinander um 1800 versetzt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines hydraulischen Antriebes mit einer Geber- und zwei Empfängerstellen, Fig. 2 einen hydraulischen Antrieb, wie er z. B. für den Antrieb einer Umwuchtanlage bei Eisbrechern oder zum Antrieb von Walzenstrassen u. dgl. verwendet werden kann.
Der hydraulische Antrieb gemäss der Fig. 1 weist einen Geber auf, der aus einem Zylinder 1 und einem nach beiden Richtungen im Zylinder wirkenden Kolben 2 besteht, der über einem Kurbeltrieb 3 von einer Antriebswelle 4 hin-und herbewegt wird. Von den Zylinderköpfen führt je eine Druckleitung 5, 5'zu einem Zylinder 6 bzw. 6'je eines Empfängers. Die Zylinder sind um zwei Zapfen in Lagern 7
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verbunden. Jeder Empfängerkolben 8 bzw. 8'greift mit seinem oberen Ende an einer Kurbel 9 bzw. 9'an, die gegeneinander um'1800 versetzt angeordnet sind, so dass der eine Kolben in seiner Höchststellung sich befindet, wenn der andere Kolben seine tiefste Lage einnimmt.
An jeder Arbeitswelle 10, 10'die örtlich beliebig weit voneinander entfernt sein und auch verschiedene Arbeitsrichtungen aufweisen können, sind um 1800 gegeneinander versetzte Schwunggewichte 11, 11'vorgesehen. Die Hubvolumina der Geber- und Empfängerzylinder 1', 6, 6'sind gleich und zur Kraftübertragung zwischen ihnen dient eine unveränderliche Füllmenge von Flüssigkeit, wie Öl oder Glyzerin. Beim Antrieb der Welle 4 wird die Flüssigkeit durch den Doppelkolben 2 im Takt der Umdrehungen der Kurbel abwechselnd in den einen Geberzylinder hineingedrückt und gleichzeitig aus dem andern Geberzylinder zurückgesaugt und umgekehrt, wobei die Arbeitsdrücke durch die gegenläufige Anordnung der Geberzylinder ausgeglichen werden.
Die Hubvolumina der Geber-und Empfängerzylinder sind auch bei gegebenenfalls verschieden gewähltem Hub und Durchmesser des Kolbens gleich. Die Drücke in der übertragenden Flüssigkeit wechseln im Takte der Kurbeldrehungen von Null bis zu einem Maximum und wieder auf Null.
Bei der Ausführungsform des hydraulischen Antriebes gemäss Fig. 2 besteht der Geber aus zwei Paaren
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Druckzylindern 1a, 1a' und 1b, 1b',bzw. 3b angelenkt sind, die um 900 gegeneinander versetzt und um eine gemeinsame Antriebswelle 4 drehbar sind. In der Zeichnung sind zum besseren Verständnis die Zylinder und Kolben sowie die Arbeitswelle der Höhe nach gegeneinander versetzt dargestellt, obwohl die nach der gleichen Richtung arbeitenden Paare der Geberkolben und-zylinder nebeneinander liegen. Jeder der Geberzylinder ist um die Anschlussstelle der Druckleitungen 5a, 5a', 5b, 5b'schwenkbar, deren andere Enden zu je einem Empfängerzylinder 6a, 6a', 6b, 6b'führen, um deren Anschlussstellen sie schwenkbar angeordnet sind.
Die Druckzylinder 6a, 6a'bzw. 6b, 6b'sind im Winkel zueinander angeordnet und ihre Empfängerkolben 8a, 8a' bzw. 8b, 8b' sind an einem gemeinsamen Kurbelzapfen 9a bzw. 9b angelenkt, der um die Arbeitswelle
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nung werden beim Umlauf der Kurbelzapfen 3a, 3b im Sinne des Pfeiles über die Empfängerkolben 8a, 8a' bzw. 8b. 8b' den Kurbelzapfen 9a bzw. 9b jeder Empfängerstelle Kräfte in sich kreuzenden Richtungen vermittelt, wodurch Totpunktlage im Antrieb vermieden werden. Jede Druckleitung 5a, 5a', 5b, 5b'ist
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12dung. Die Druckverhältnisse in den Druckleitungen können durch Manometer 17 überprüft werden.
Zwischen der Verbindungsleitung zu den Schnüffelventilen und dem Flflssigkeitsdruckbehälter 13 sowie der Pumpe 14 sind Absperrorgane 18 vorgesehen, mit welchen eine Handregelung der hydraulischen Einrichtung (Vorpumpen) möglich ist.
Treten bei der beschriebenen Anlage Flüssigkeitsverluste in einem der Öldruckwege ein, so wird der betreffende Empfängerkolben, der durch den mangelnden Flomigkeitsdruck seine obere Totpunktlage nicht erreichen wurde, durch das Beharrungsvermögen des hydraulischen Antriebes über seine Totpunktlage hinaus hochgezogen, wobei durch den entstehenden Unterdruck in der betreffenden Druckleitung das zugehörige Schnüffelventil 12 über den Druckbehälter 13 geöffnet und die fehlende Ölmenge In die Druckleitung nachgefördert wird. Wenn aus irgendeinem Grund in einer der Druckleitungen zuviel Druck-
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ter 15 zurückgefördert werden.
Der beschriebene hydraulische Antrieb lstbesonders ilberall dort mitvorzug anwendbar, wo grosse Drehmomente auf zwei oder mehrere im Zwangsgleichlauf anzutreibende Arbeitswellen übertragen werden sollen,
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Eine Vereinfachung der Bauart gemäss Fig. 2 ergibt sich, wenn auf die Empfängerzylinder 6a'und
6b'verzichtet wird, wodurch auch die Gebereinrichtung für diese Zylinder und Kolben entfällt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Antrieb wenigstens zweier Arbeitswellen mit genau gleicher Drehzahl von einer gemeinsamen Antriebswelle aus, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Arbeitswelle (10a, lOb) und der Antriebswelle (4) in an sich bekannter Weise zwei durch eine Druckleitung (5a, 5b) verbundene Zylinder (la, 6a bzw. 1b, 6b) samt Tauchkolben (2a, 8a bzw. Zb, Sb) bei unveränderlicher Füllmenge einer Druckflüssigkeit vorgesehen sind, wobei die antriebsseitigen Tauchkolben (2a bzw. 2b) mit dem Kurbelzapfen (3a) der Antriebswelle (4) und die andern Tauchkolben (8a bzw. 8b) mit dem Kurbelzapfen (9a bzw. 9b) der Arbeitswellen (10a bzw. 10b) verbunden sind, auf welchen je eine Schwungmasse (lla, llb) angeordnet ist.