DE1180208B

DE1180208B - Kurbel-Planetengetriebe-Konstruktion zur Verbindung einer Maschine mit hin- und hergehenden Teilen mit einer Maschine mit drehender Welle

Info

Publication number: DE1180208B
Application number: DEG26423A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schreiber
Original assignee: ZWEIGNIEDERLASSUNG MASCHINENFA; Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: ZWEIGNIEDERLASSUNG MASCHINENFA; Linde GmbH
Priority date: 1959-02-20
Filing date: 1959-02-20
Publication date: 1964-10-22

Description

Kurbel-Planetengetriebe-Konstruktion zur Verbindung einer Maschine mit hin- und hergehenden Teilen mit einer Maschine mit drehender Welle Die Erfindung geht aus von einer Kurbel-Planetengetriebe-Konstruktion zur Verbindung einer Maschine mit hin- und hergehenden Teilen, mit einer Maschine mit drehender Welle, die im wesentlichen aus einem in einem Gehäuse ruhenden Zahnkranz, einer in dem Gehäuse gelagerten Trägerwelle, einem an dieser fliegend angebrachten Planetenradträger und einem mit der Maschine mit drehender Welle mittels einer Hauptwelle gekuppelten Sonnenrad besteht, wobei der Planetenradträger im wesentlichen aus zwei Scheiben besteht, zwischen denen Planetenräder angeordnet sind, die einerseits im ruhenden Zahnkranz und andererseits im Sonnenrad eingreifen.
Solche Getriebe kommen in Frage, wenn die Bewegung der hin- und hergehenden Teile der ersten Maschine wesentlich langsamer erfolgen soll als es der drehenden Welle der zweiten Maschine entspricht, vorzugsweise wenn dabei das Übersetzungsverhältnis im Bereich von 1 : 4 bis 1: 12 liegt. Bislang ist es in solchen Fällen erforderlich, die erste Maschine mit einer Kurbelwelle oder einer äquivalenten Ausführung auszustatten und zwischen diese Kurbelwelle und die drehende Welle der zweiten ein eigenes Untersetzungsgetriebe anzuordnen, das - soll der Vorteil einer einfacheren und billigeren Fundamentierung infolge koaxialer Anordnung der beiden Wellen wahrgenommen werden -ein Planetengetriebe sein kann. Es ist also eine eigene Getriebeeinheit zwischen den beiden Maschinen, die jede für sich ebenfalls Baueinheiten darstellen, vorzusehen.
Verbindungen von Maschinen mit hin- und hergehenden Teilen als Arbeits- oder Kraftmaschinen, die vorzugsweise nur als sogenannte Langsamläufer gebaut werden, z. B. Trockenlaufkompressoren, mit Maschinen mit drehender Welle als Kraft- oder Arbeitsmaschinen, wie sogenannte Turbomaschinen, deren Betriebsdrehzahlen in fortschrittlicher Weise immer höher gelegt werden, z. B. Entspannungsturbinen sind auf vielerlei technischen Gebieten verbreitet.
An sich bekannte Kombinationen von Kurbelwellen mit Umlaufrädergetrieben, bei denen die Kurbelwelle koaxial mit der Welle eines Umlaufrades angeordnet ist und der Durchmesser des Umlaufrades genau halb so groß wie der des Zahnkranzes, in dem sich das Umlaufrad abwälzt, ist, dienen zur Geradführung der Kolbenstange und damit zur Beseitigung des Seitendruckes des Kolbens bzw. eines Kreuzkopfes auf seine Gleitbahn. Bei diesen Kombinationen ist erstens eine mindestens einfach gekröpfte Kurbelwelle vorhanden und zweitens ist ein Sonnenrad weder vorgesehen noch anzubringen. Es ist ferner bekannt, das zu einem Planetenradträger Planschartig vergrößerte Ende einer im Getriebegehäuse gelagert. Getmebehauptwelle mit einer Sackbohrung zu versehen, in der zwei Lager für das eine Ende einer nur innerhalb des Getriebegehäuses verlaufenden Getriebenebenwellen angeordnet sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht gegenüber diesem Bekannten darin, Getriebe der im ersten Absatz dieser Beschreibung dargestellten Art insoweit zu verbessern, daß der Kurbelwellenteil samt allen dazu notwendigen Zusatzteilen, wie -Lager, Fundament usw., in Fortfall kommen können: Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die von einer Stirnseite des Planetenradträgers ausgehende Trägerwelle als durchgehende Hohlwelle ausgebildet ist,- die Hauptwelle durch diese Hohlwelle geführt ist und an der anderen Stirnseite des Planetenradträgers ein Kurbelzapfen für den Anschluß einer Pleuelstange der Maschine mit hin- und hergehenden Teilen angebracht ist.
Als für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildung sind weitere Merkmale aus den am Schlusse derBeschreibung angeführtenUnteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil einer wesentlichen Vereinfachung und Verringerung gegenüber der bekannten Ausführung, da das Planetengetriebe als selbständige Einheit mit eigenem Gehäuse und eigener Fundamentierung sowie die normalerweise übliche Kurbelwelle entfallen, an deren Stelle die Trägerwelle und der Planetenradträger mit dem Kurbelzapfen treten, die im Gehäuse der Maschine mit hin- und hergehenden Teilen gelagert sind. Der ruhende Zahnkranz ist ebenfalls in diesem Gehäuse untergebracht.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt F i g. 1 einen auszugsweisen Schnitt durch eine Anordnung mit der erfindungsgemäßen Konstruktion, F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Anordnung mit einer Ansicht auf die Maschine mit hin- und hergehender Bewegung; F i g. 3 und 4 zeigen schematisch zwei von vielen möglichen Varianten der Anordnung des Kurbeltriebes in ohne weiteres verständlicher Weise, und F i g. 5 zeigt eine besondere Anordnung des Kurbelzapfens.
Die F i g. 1 zeigt eine besondere Anordnung mit einer Turbomaschine 1 und einer Kolbenmaschine mit gegeneinanderliegenden Zylindern, von der die Kreuzkopfbahnen 2 und 3 und die Pleuelstangen 4 und 4 a zu sehen sind. Die als Hauptpleuelstange ausgebildete Pleuelstange 4 ist auf einem Kurbelzapfen 5 gelagert, der in einem Planetenradträger 6 befestigt ist. Der Planetenradträger 6 ist in fliegender Anordnung mit einer als durchgehende Hohlwelle 7 ausgebildeten Trägerwelle verbunden. Auf der Hohlwelle 7 sitzt gegenüber dem Planetenradträger 6 ein Schwungrad 11. Im Planetenradträger 6 ist auf dem Kurbelzapfen 5 eines der Planetenräder 12 gelagert, die einerseits in ein Sonnenrad 13, andererseits in die Zahnkränze 14, 15 eingreifen. Ein Gegengewicht 20 am Planetenradträger 6 dient dem Massenausgleich des Kurbeltriebes.
Im Falle der F i g. 2 ist ein zweistufiger Kompressor mit gegeneinanderliegenden Zylindern 21 und 22, die über die Kolbenstangen 23 und 24 sowie die Kreuzköpfe 25 und 26 und die Pleuelstangen 27, 28 auf den Kurbelzapfen 5 arbeiten, der am Planetenradträger 6 angeordnet ist. Am Planetenradträger 6 sitzt dem Kurbelzapfen 5 gegenüber das Gegengewicht 20. Im Planetenradträger 6 sind die drei strichliert gezeichneten Planetenräder 12 untergebracht, die mit dem Sonnenrad 13 im Eingriff stehen, wobei das Sonnenrad 13 koaxial zur Welle der Turbomaschine 1 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist besonders gut zu erkennen, wie günstig sich die Anordnung der beiden Maschinentypen und eines dazwischengeschalteten Übersetzungsgetriebes durch das Gehäuse 10 verbinden läßt.
Die F i g. 5 zeigt eine Anordnung des Kurbelzapfens 51 in einer als Hohlwelle ausgebildeten Welle 52 für die Lagerung 53 des Planetenrades 12 im Planetenradträger 6. Durch diese Anordnung ist die Lagerang des Planetenrades von der Kurbelzapfendurchbiegung freigehalten.

Claims

Patentansprüche: 1. Kurbel-Planetengetriebe-Konstruktion zur Verbindung einer Maschine mit hin- und hergehenden Teilen mit einer Maschine mit drehender Welle, die im wesentlichen aus einem in einem Gehäuse ruhenden Zahnkranz, einer in dem Gehäuse gelagerten Trägerwelle, einem an dieser fliegend angebrachten Planetenradträger und einem mit der Maschine mit drehender Bewegung mittels einer Hauptwelle gekuppelten Sonnenrad besteht, wobei der Planetenradträger im wesentlichen aus zwei Scheiben besteht, zwischen denen Planetenräder angeordnet sind, die einerseits im ruhenden Zahnkranz und andererseits im Sonnenrad eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Stirnseite des Planetenradträgers (6) ausgehende Trägerwelle (7) als durchgehende Hohlwelle ausgebildet ist, die Hauptwelle (16) durch diese Hohlwelle geführt ist und an der anderen Stirnseite des Planetenradträgers (6) ein Kurbelzapfen (5) für den Anschluß einer Pleuelstange (4, 27, 28) der Maschine mit hin- und hergehenden Teilen angebracht ist.
2. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Lagerbolzen für ein Planetenrad (12) und der Kurbelzapfen (5) aus einem Stück gefertigt sind.
3. Konstruktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung des Kurbelzapfens (51) in einer als Hohlwelle ausgebildeten Welle (52) für die Lagerung (53) des Planetenrades (12).
4. Konstruktion nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein mit dem Planetenradträger (6) verbundenes, das Gewicht des Kurbelzapfens (5) und die anteiligen Gewichte der Pleuelstangen (4, 4a) ausgleichendes an sich bekanntes Gegengewicht (20).
5. Konstruktion mit einem Schwungrad für Massenausgleich nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hohlwelle (7) das Schwungrad (11) für Massenausgleich angebracht ist.
6. Konstruktion nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch die verlängerte Ausbildung des Kurbelzapfens (5) zu einer an sich bekannten Kurbelwelle mit Hauptlagerzapfen, gegebenenfalls mit weiteren an sich bekannten Kröpfungen und Kurbelzapfen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 458 987, 808 992, 842 292, 852 327, 875110, 897 500; schweizerische Patentschrift Nr. 229 679; britische Patentschrift Nr. 221624.