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Mehifachgetriebe Es ist bekannt, mehrere hydrostatische Antriebe,
welche beispielsweise der Förderung eines durch eine Gruppe von Maschinen hindurchlaufenden
Arbeitsgutes, wie Papier und Bandstahl, dienen, mit einem gemeinsamen oder doch
ausreichend gleichartig schnell laufenden Antrieb zu versehen und die Primärteile
der einzelnen Getriebe durch Gestänge so miteinander zu verbinden, daß ein genügender
Parallellauf erzielt wird, wie er nötig ist, um sowohl ein Zerreißen als auch ein
Zerknittern des durchlaufenden Arbeitsgutes zu verhüten und die bei diesen Prozessen
einzuhaltende Streckung des Materials mit der gewünschten Genauigkeit zu verwirklichen.
Da sich diese Streckung. die z. B. bei Bandstahlverarbeitung in kontinuierlichen
Walzwerken eine große Rolle spielt, während des Arbeitsprozesses ändert, ist eine
Anpassung der Übersetzungen der hydrostatischen Einzelgetriebe erforderlich.
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Es ist bekannt, die Taumelscheiben der hydrostatischen Einzelgetriebe
mit Hilfe einer gemeinsamen Welle über Schneckenräder und Schnecken gleichmäßig
und gleichzeitig zu verstellen, so daß alle angetriebenen Arbeitsmaschinen mindestens
annähernd mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen. Die Einstellung der Übersetzung
des Einzelgetriebes oder auch eine Nullpunktskorrektur desselben ist hierbei dadurch
möglich, daß für jedes Einzelgetriebe noch eine individuelle Verstellbarkeit vorgesehen
ist. Bei einer anderen bekannten Ausführung werden die Radien der Kurbeln, mit welchen
die Verstellmechanismen der einzelnen Getriebe beispielsweise durch Zugstangen gemeinsam
betätigt werden, in ihrer Länge veränderlich gemacht und auf diese Weise Änderungen
der Übersetzung erzielt. Mit jeder dieser beiden Einrichtungen läßt sich irgendein
bestimmter Betriebszustand einstellen. Es ist aber nicht möglich, mit einer dieser
beiden Einrichtungen zwei Betriebszustände gleichzeitig abzugleichen, oder, anders
ausgedrückt, kann durch die bekannten Einrichtungen jeweils nur ein einziger Betriebszustand
einer Getriebegruppe auf den gewünschten Wert einjustiert werden.
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Mit Hilfe der Veränderung der Kurbel längen ist es daher zwar möglich,
bei normalen Arbeitsgeschwindigkeiten die gewünschte Streckung des Arbeitsgutes
einzustellen und ein Zerknittern oder Zerreißen desselben zu verhüten. Es zeigt
sich jedoch, daß dies nicht gelingt, wenn man versucht, mit dem gleichen Kurbelverstellmechanismus
kleine Geschwindigkeiten des durchlaufenden Arbeitsgutes zu erzielen, ohne daß der
gemeinsame Antrieb bzw. die parallel gesschalteten Arbeitsmotoren abgestellt werden.
Dieser Mangel wird dadurch hervorgerufen, daß sich bei der Veränderung der Kurbellängen
auch ungünstige Schrägstellungen von Zugstangen ergeben und daß bei diesen
komplizierten
Stellvorrichtungen auch andere Fehler (Spiel usw.) in Erscheinung treten, die einem
einfachen Kurbelgetriebe, z. B. einem Parallelkurbelgetriebe, bei guter Ausführung
nicht anhaften.
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Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch behoben, daß bei
einem derartigen gemeinsamen Stellantrieb für mehrere parallel arbeitende hydrostatische
Getriebe außer der Übersetzungs- oder Hebellängenänderung eine an sich bekannte
Einrichtung zur Korrektur der Nullhubstellung der Einzelgetriebe zusätz-1 irb angeordnet
wird. Durch die funktionelle Verschmelzung der beiden nur für sich allein bekannten
Einstellarten, nämlich der Nullpunktseinstellung und der individuellen Übersetzungsänderung,
ist es nunmehr möglich, jeden einzelnen Antrieb auch in der Nähe des Nullpunktes
so einzustellen, daß auch hier Beschädigungen des Arbeitsgutes vermieden werden
oder, allgemein gesagt, daß auch im Gebiete der kleinen Geschwindigkeiten der Parallelbetrieb
der Arbeitsmaschinen - beim Walzwerk der einzelnen Walzgerüste, bei Papiermaschinen
der Einzelteile derselben - mit genügender Genauigkeit aufrechterhalten bleibt.
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Die Abb. 1 bis 3 zeigen eine entsprechende Ausführungsform der Erfindung.
A1 bis A4 sind beispielsweise vier Arbeitsmaschinen, welche z. B. durch das durchlaufende
Arbeitsgut in Form des Bandes B miteinander verbunden sind. Jede ArbeitsmaschineA
wird durch ein hydraulisches Getriebe G bekannter Art, bestehend aus Primärteil
P und aus Sekundärteil S mit dazwischen verlaufenden Druckrohren D' und D", angetrieben.
Die hydraulischen Getriebe sind beispielsweise schematisch als Axialkolbengetriebe
mit schwenkbaren Primär- und Sekundärteilen dargestellt, wobei diese Schwenkung,
welche das Übersetzungsverhältnis ergibt, durch die Stellung des Regelzapfens R
bestimmt wird. Der Antrieb der Primärteile geschieht gemeinsam, z. B. aus dem Drehstromnetz
DN über je einen Drehstrommotor DM. Falls auch schon der Anlauf der Maschinen mit
eingelegtem Band 2 vor sich gehen soll, ist es zweckmäßig, in bekannter Weise auch
die Rotorstromkreise parallel
zu schalten und mit dem gemeinsamen
Anlasser A zu bedienen.
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Um nun den Betrieb ohne Zerknittern oder Zerreißen des Bandes bzw.
mit der gewünschten Dehnung desselben durchführen zu können, werden in bekannter
Weise Primär- und Sekundärteile mit den gemeinsamen Stellhebeln STp und STs versehen.
Um ferner eine weitere Einflußnahme auf die Dehnung zu erzielen, werden die Längen
der wirksamen Kurbelradien IC in bekannter Weise veränderlich ausgeführt.
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Es sind dies z. B. die in Abb. 2 dargestellten Einrichtungen, bei
welchen der Kurbel zapfen Z in der Längsrichtung der Kurbel K verschoben werden
kann.
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Diese bekannte Einrichtung gestattet es, für die normale Arbeitsgeschwindigkeit
den Parallelbetrieb mit der gewünschten Spannung des Bandes bzw. der gewünsrbten
Streckung desselben durchzuführen. Bei Außerbetriebsetzung ebenso wie bei Inbetriebsetzung
ist es jedoch wegen der kleinen Abweichungen, z. B. in der Parallelität der Zugstangenteile,
welche die Kurbeln IC miteinander verbinden, nicht möglich, den Nullpunkt oder Stillstandspunkt
der Gesamtmaschinenanlage mit genügender Genauigkeit zu erzielen.
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Um nun diesen Mangel bei den Verstelleinrichtungen mit mehreren Parallelkurbeltrieben
zu beseitigen, wird für jeden Einzeleinstellmechanismus eine zusätzliche, an sich
bekannte Nullpunktskorrektur vorgesehen.
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Sie besteht, wie in Abb. 2 beispielsweise dargestellt ist, aus einer
Schnecl;eSch, welche in ein Schneckenrad eingreift und die Verbindung der Kurbel
K mit der eigentlichen Regelwelle RW bewerkstelligt. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung der kombinierten Betätigung mehrerer parallel arbeitender Getriebe ist
folgende: Durch Einstellen der verschiebbaren Kurbelzapfen in den Kurbeln K wird
beispielsweise für normale Arbeitsgeschwindigkeit eine Abgleichuug der Drehzahl
der einzelnen Arbeitsmaschinen Al bis A4 vorgenommen, was keine Schwierigkeiten
bereitet, aber unvermeidlicherweise wegen des Spiels der Kurbelzapfen Z oder wegen
der geringen Schrägstellung der einzelnen Zugstangenelemente zu kleinen Verschiebungen
der Kurbeln K aus ihrer parallelen Lage auch in der Nullpunktsstellung führt. Man
wird diese Abgleichung in der Regel ausführen, bevor das Band B in die einzelnen
Arbeitsmaschinen eingeführt ist. Nach dieser ersten Drehzahlabgleichung ist es möglich,
den Steuerhebel STp in die Lage zu bringen, bei welcher die Primärteile stillstehen
bzw. wenn es sich um einen Überlagerungsantrieb handelt, sie mit derjenigen Drehzahl
rückwärts laufen, welche für den Stillstand der Arbeitsmaschinen,41 bis 44 erforderlich
ist. Ist dies vollzogen, so wird man sehen, daß zur Erzielung des Stillstandes der
einzelnen Arbeitsmaschinen verschiedene Lagen des gemeinsamen Stellhebels STp erforderlich
sind. Man geht so vor, daß man eine Stellung dieses letzteren Hebels wählt, bei
welcher die durchschnittliche Drehzahl der Sekundärwellen Null ist, wobei einzelne
noch langsam vorwärts oder rückwärts laufen können. In dieser Stellung führt man
durch Verdrehung der Schnecken Scli den Stillstand der einzelnen Antriebe herbei.
Ist diese Abgleichung erledigt, so kann man noch den Einfluß der Nullpunktseinstellung
auf die normale Arbeitsgeschwindigkeit untersuchen und durch neuerliche Verschiebung
der Kurbelzapfen Z korrigieren. Dabei ist leicht einzusehen, daß hierfür nur noch
kleine Veränderungen nötig sein werden und daß diese nötigenfalls durch eine Nachkorrektur
der Nullpunktseinstellung mittels der Schnecke Sch mit beliebig weitgehender £;enauig-
keit
eliminiert werden können. Man erreicht mit dieser Einstellungsmethode mit Sicherheit,
daß sowohl im normalen Arbeitsgebiet als auch in der Umgebung des Stillstandes kein
Zerknittern oder Zerreißen des Bandes und auch keine Überdehnung usw. vorkommen
kann.
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Die erfindungsgemäße Stellzeugeinrichtung gestattet es somit, mindestens
bei zwei Betriebszuständen eine genaue Abgleichung der Drehzahlen der einzelnen
Arbeitsmaschinen zu erreichen. Mathematisch ist dies eine Abgleichung der einzelnen
Antriebe, bei welcher wenigstens zwei Punkte der verschiedenen Geschwindigkeitskurven
in Übereinstimmung miteinander oder, genauer gesagt, auf den gewünschten Sollwert
gebracht werden können.
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In diesem Sinne stellt die Erfindung einen bedeutenden Fortschritt
gegenüber den bekannten Antrieben dar, bei welchen nur der normale Betriebszustand
durch Abgleichung der Kurbellängen berichtigt werden kann. Da hierdurch die Nullpunkteinstellung
beeinflußt wird, ist es praktisch nicht möglich, den Anlauf der Maschine und das
Abstellen derselben mit darin befindlichem Fördergut störungsfrei durchzuführen.
Auch bei solchen Arbeitsprozessen, bei welchen nur kleine Geschwindigkeiten, z.
B. zum Einführen des Bandes, benötigt werden, ergeben die bekannten Anordnungen
hier vergleichsweise prozentual große Abweichungen der einzelnen Geschwindigkeiten,
selbst wenn diese bei der Arbeitsgeschwindigkeit durch Veränderung der Hebellängen
korrigiert werden. Die vorgelegte Erfindung ist also in der Lage, mit den gezeigten
Hilfsmitteln der an sich bekannten Nullpunktskorrektur den Anforderungen, welchen
der Betrieb parallel arbeitender hydrostatischer Getriebe entsprechen muß, in wesentlich
vollkommenerer Weise gerecht zu werden, als dies bisher der Fall war.
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Weitere Punkte der einzelnen Geschwindigkeitskurven lassen sich dadurch
in Übereinstimmung mit den Sollwerten bringen, daß man Stellvorrichtungen für die
einzelnen hydrostatischen Getriebe mit einer gemeinsamen Betätigung anwendet, welche
Krümmungen der Stellkurven erzeugen. Da sind beispielsweise geschränkte oder schief
stehende Hebel, Kurvenscheiben u. dgl. oder, mit anderen Worten, Einrichtungen,
bei welchen an Stelle der einfachen Parallelkurhelgetriebe Kurbelgetriebe mit nicht
parallelen Kurbeln Verwendung finden.
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In Abb. 4 ist eine derartige Hebelanordnung angegeben, bei welcher
durch Bewegung des Punktes a eine quadratische Abhängigkeit der Getriebeeinstellung
von der Bewegung dieses Punktes näherungsweise erzielt wird. Wird der Punkt b bewegt,
so ist diese Abhängigkeit durch eine Funktion vierter Ordnung darzustellen. Dieses
Beispiel zeigt, daß durch geschränkte Hebel sowie die anderen obengenannten bekannten
kinematischen Hilfsmittel eine fast beliebig weitgehende Annäherung zweier Geschwindigkeitskurven
bzw. Hubeinstellkurven für hydraulische Getriebe erzielt werden kann. Für die Erfindung
ist es unwesentlich, wie nun im einzelnen der Einstellmechanismus, der zur gemeinsamen
Betätigung des Stellzeuges mehrerer parallel arbeitender hydraulischer Getriebeteile
dient, beschaffen ist. Es ist daher möglich, an Stelle der ZugstangeRSp oder RSs
in Abb. 1 irgendwelche rotierende Wellen zu setzen.
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Besonders naheliegend ist es, elektrische oder hydraulische Wellen
anzuwenden, um so mehr. als diese in vielen Fällen im Zusammenhang mit bekannten
mechanischen Triebwerksanordnungen dasselbe ergeben wie die in Abb. t~ bis 3 gezeigten
Kurbeltriebwerke. Sie
haben darüber hinaus den Vorteil, daß ihre
Verlegung und spielfreie Gestaltung oft viel einfacher ist. Dies ist besonders dann
der Fall, wenn es sich um die bekannten elektrischen Wellen handelt, welche aus
im Rotor und Stator parallel geschalteten elektrischen Maschinen bestehen, oder
auch um hydraulische Wellen, welche im Prinzip aus Ölsäulen gebildet werden, die
zwischen dicht schließenden Kolben oder Kolbenmaschinen eingeschaltet sind. Es sind
dies bekannte und naheliegende Hilfsmittel, die sehr gute Stelleinrichtungen ergeben.
Dabei können die einzelnen Getriebeteile in größerer Entfernung voneinander stehen
und verschiedene Höhenlagen oder Winkelstellungen haben.
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Man kann also die zur Verwirklichung der Erfindung notwendige gemeinsame
Betätigung parallel arbeitender hydrostatischer Getriebe offenbar auch damit erzielen,
daß man das gemeinsam zu regelnde Stellzeug an jedem hydrostatischen Getriebe mit
einem hydraulischen oder elektrischen Steuermotor versieht und in bekannter Weise
dafür sorgt, daß diese Steuermotoren immer gleichzeitig vor- und rückwärts laufen.
Die erforderliche Nullpunktskorrektur läßt sich nun bei diesen Antrieben, z. B.
bei der elektrischen Welle, dadurch erzielen, daß man mit Hilfe eines kleinen handbetätigten
Schalters oder einer elektromagnetisch wirkenden Schaltvorrichtung einen Steuermotor
abtrennt, ihn in bekannter Weise durch anderweitige Energiezufuhr zur Durchführung
der Nullpunktskorrektur in Betrieb setzt und ihn dann wieder in die elektrische
Welle einführt. Bei der hydraulischen Welle wird diese Nullpunktskorrektur in analoger
Weise mit einer bekannten Ventilanordnung vorgenommen. Diese Einrichtungen eignen
sich auch ganz besonders für die Ausführung selbsttätig wirkender Vorrichtungen,
wobei Abweichungen der Papierspannung den Impuls geben für die Korrektur der Parallelarbeit
der einzelnen Getriebe. Die elektrische und die hydraulische Welle bringen in diesen
Fällen große Vorteile wegen der einfachen Hilfsmittel, mit denen die Korrektur der
Nullpunkts einstellung durchgeführt werden kann.
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Die elektrische oder hydraulische Welle mit ihren Ausschaltorganen
gestattet daher eine einfache Verstellung der Relativlage der einzelnen Getriebeteile,
insbesondere auch ihrer Nullpunktseinstellung, wodurch die besonderen Nullpunktskorrektureinrichtungen
nach Abb. 2 erspart werden. Ferner kann aber auch die in Abb. 2 dargestellte Veränderung
der Hebellängen der Kurbeln K, welche insbesondere der Drehzahlabgleichung bei größeren
Geschwindigkeiten dient, dadurch entbehrlich gemacht werden, daß man die Sekundärteile
der einzelnen Getriebe einzeln regelbar macht. In diesem Falle würde man also die
Stellzeuge der Primärteile beispielsweise mit einem festen Parallelkurbelantrieb
versehen oder aber gemäß dem Vorhergehenden mit im wesentlichen fest eingestellten
elektrischen oder hydraulischen Wellen in der Weise antreiben, daß je ein Elektro-
oder Hydraulikmotor jeden Primärteil hin- und herschwenkt.
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Um nun bei einer derartigen, gewöhnlich mit Zahnrädern, Spindeln
oder Schneckenrädern arbeitenden Einrichtung die veränderlichen Hebellängen oder
veränderliche bzw. austauschbare verzahnte Elemente zu vermeiden, kann die Einrichtung
in der Weise ausgeführt werden, daß die Hebellängen oder Zahnradanordnungen im wesentlichen
unveränderlich
oder nur zur Vornahme größerer Umstellungen etwa unstetig oder durch
austauschbare Zahnräder veränderlich hergestellt werden. Um dann trotzdem eine Feinabgleichung
zu erzielen, erhält jeder Sekundärteil eine individuelle Hubeinstellung. Diese wird
dazu benutzt, um der individuellen Längenänderung des Bandes in oder zwischen den
einzelnen Arbeitsmaschinen Rechnung zu tragen oder auch um verschiedene Durchmesser
der Antriebswalzen W oder Antriebsräder oder überhaupt individuelle Verschiedenheiten
der einzelnen Arbeitsmaschinen A oder der in ihnen ablaufenden Arbeitsprozesse zu
berücksichtigen.
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Solche Justiermöglichkeiten sind offenbar auch von großer Bedeutung,
wenn es sich z. B. um den Antrieb der Triebräder eines Fahrzeuges handelt und die
Durchmesserunterschiede, seien es ursprüngliche, seien es durch Abnutzung hervorgerufene,
beachtet werden müssen. Es läßt sich somit auf diese Weise unter Wegfall der veränderlichen
Kurbellängen oder austauschbarer verzahnter Elemente eine Feinabgleichung der einzelnen
Antriebe erreichen. Gerade für den gemeinsamen Antrieb der Primär- oder Sekundärteile
hydrostatischer Getriebe stellen elektrische oder hydraulische Wellen ein einfaches
Hilfsmittel dar, um die notwendigen, meist stufenlos durchzuführenden Übersetzungsänderungen
zu verwirklichen, und zwar durch Einzelregulierung der Übersetzung durch die individuelleVerstellbarkeit
der Primär- oder Sekundärteile.
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PATENTÅXSPROCEXE 1. Mehrfachgetriebeantrieb, bestehend aus mehreren
parallel arbeitenden hydrostatischen Getrieben mit getrenntem Primär- und Sekundärteil
und gemeinsamem Antrieb über parallel geschaltete Motoren oder gemeinsame mechanische
Antriebseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung einer gemeinsamen
Verstellvorrichtung bestimmte Übersetzungen der hydrostatischen Einzelgetriebe in
bekannter Weise durch Verstellung der Kurbellängen eines Kurbelantriebes eingestellt
werden und zusätzlich eine an sich ebenfalls bekannte Nullpunktseinstellung mit
mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Hilfsmitteln möglich ist.
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2. Mehrfachgetriebeantrieb, bestehend aus mehreren parallel arbeitenden
hydrostatischen Getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsamer Stellantrieb
eine elektrische oder hydraulische Welle zur Betätigung der Stellzeuge verwendet
wird und zur Nullpunktskorrektur bei der elektrischen Welle eine elektrische Schaltvorrichtung,
bei der hydraulischen Welle eine bekannte Ventilanordnung vorgesehen ist.
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3. Mehrfachgetri ebeantrieb, bestehend aus mehreren parallel arbeitenden
hydrostatischen Getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-oder Sekundärteile
einen gemeinsamen Hubverstellungsantrieb erhalten und daß die individuelle Abgleichung
der Einzelantriebe außer mit Hilfe der etwa vorhandenen Nullpunktseinstellung durch
individuelle Verstellbarkeit der Sekundär-oder Primärteile erreicht wird.