DE19703908C2

DE19703908C2 - Zahnradvorgelege

Info

Publication number: DE19703908C2
Application number: DE1997103908
Authority: DE
Inventors: Peter Kaendler
Original assignee: HENSEL EISENWERK
Current assignee: BURKHARDT GMBH, 95444 BAYREUTH, DE
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-02-03
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: DE19703908A1

Description

Die Erfindung betrifft ein zwischen einem Antriebsmotor und einer schwungrad getriebenen Maschine, insbesondere einer Presse oder Stanze angeordnetes Zahnradvorgelege.

Schwungradgetriebene Maschinen entnehmen der Schwungmasse für den Arbeits vorgang kinetische Energie, wobei das verfügbare Arbeitsvermögen von der Größe und Drehzahl des Schwungrades abhängt. Aus diesem Grund werden Maschinen mit einer relativ geringen Drehzahl der Arbeitswelle mit einem Vorgelege ausgerüstet, wobei ein möglichst großes Untersetzungsverhältnis zwischen Schwungrad einerseits und Arbeitswelle andrerseits angestrebt wird, weil das Arbeitsvermögen eines Schwungrades im Quadrat seiner Drehzahl ansteigt. Gleichzeitig hat das Vorgelege das erforderliche Drehmoment zu übertragen.

Bei einer bekannten Ausführung greift ein Ritzel in ein Stirnrad ein und bildet so ein einstufiges Untersetzungsgetriebe. Legt man einen räumlich vertretbaren Durchmesser für das Stirnrad zugrunde, so ergibt sich unter Berücksichtigung des geforderten Drehmoments die erreichbare Grenze für das Untersetzungsverhältnis.

Um dieses zu erweitern, sind schon Ausführungen mit einer zweiten Unter setzungsstufe bekannt geworden.

Die genannten Lösungen erfordern große Zahnabmessungen, aufwendige Lagerung und sind trotz Schräg- oder Pfeilverzahnung oft sehr geräuschintensiv. Deshalb sind inzwischen Ausführungen bekannt geworden, bei denen das Schwungrad unter Zwischenschaltung eines Planetengetriebes auf die Arbeitswelle wirkt, wobei sich das Drehmoment auf mehrere Zahneingriffe verteilt. Diese Lösungen ermöglichen geringe Zahnabmessungen der Zahnräder bei großen erreichbaren Übersetzungen und sie bieten aufgrund der für den gleichmäßigen Zahneingriff erforderlichen Präzisionsfertigung gute Laufruhe. Wegen dieser Fertigungsvoraus setzungen sind solche Getriebe teuer, sie erfordern eine präzise Anbindung an den Maschinenkörper und sie müssen im Verbindungsbereich mit der Arbeitswelle deren Eigenbewegungen kompensieren. Sie sind in der Regel als Sondergetriebe ausgelegt und bedingen deshalb im Reparaturfall lange Ausfallzeiten, weil sie als Großgetriebe nicht auf Lager gehalten werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradvorgelege zu schaffen, das bei relativ einfachem Aufbau ein großes Untersetzungsverhältnis realisiert, den Einfluß der Eigenbewegungen der Arbeitswelle völlig ausschließt und das aufgrund einer Baukastenbauweise für unterschiedlichste Anforderungen eingesetzt werden kann.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß ein Zahnrad fest oder kuppelbar auf einer Arbeitswelle der Maschine angeordnet ist, in welches mehrere über den Umfang verteilte Antriebsräder kleineren Durchmessers eingreifen, wobei jedes dieser Antriebsräder koaxial mit einer Schwungscheibe verbunden ist. Die gesamte Schwungmasse ist dadurch auf eine Mehrzahl von kleineren, jedoch mit sehr hoher Drehzahl rotierenden Schwungscheiben aufgeteilt. Dadurch, daß man von Fall zu Fall eine mehr oder weniger große Anzahl derartiger, aus Antriebsrad und Schwungscheibe bestehende Baugruppen einsetzt, kann ein solches Vorge lege bei gleichen Abmessungen der einzelnen Bauteile für ganz unterschiedliche Anforderungen angewandt werden.

Angetrieben kann dieses Vorgelege durch einen Riementrieb werden, der vom Antriebsmotor auf eine Riemenscheibe wirkt, die koaxial zu einem der Antriebs räder angeordnet ist. Von diesem einen Antriebsrad aus erfolgt der Antrieb des zentralen Zahnrads, durch welches andrerseits die übrigen Antriebsräder und die damit verbundenen Schwungscheiben angetrieben werden.

Dabei kann je ein Antriebsrad und die zugehörige Schwungscheibe auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein, die in einer gegenüber dem Zahnrad drehfesten, auf der Arbeitswelle gelagerten Platte gelagert ist. Dadurch, daß diese Platte ebenso wie das Zahnrad auf der Arbeitswelle gelagert ist, macht sie und mit ihr alle übrigen Bauteile des Vorgeleges die Eigenbewegungen der Arbeitswelle mit, sodaß daraus keine zusätzlichen Belastungen entstehen können.

Ein weiterer Vorteil kann dadurch erreicht werden, daß jede Einheit aus Antriebs rad, Schwungscheibe und Welle in einem Gehäuse gelagert ist, das eine zur Wellenachse exzentrische zylindrische Außenkontur besitzt und das in eine zylindrische Bohrung der Platte eingesetzt ist. Beim Zusammenbau kann so durch Verdrehen der einzelnen Gehäuse ein optimales Zahnspiel zwischen den Antriebs rädern und dem Zahnrad eingestellt werden.

Um eine noch höhere Drehzahl der Schwungscheiben zu erreichen, kann schließ lich zwischen jedem Antriebsrad und der zugehörigen Schwungscheibe ein Übersetzungsgetriebe eingeschalten werden. Dieses kann zweckmäßigerweise als raumsparendes Planetengetriebe ausgeführt sein.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Vorgelege nach Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch eine Variante der Ausführung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt, daß auf einer Arbeitswelle 1 ein Zahnrad 2 gelagert ist, das mittels einer Kupplung mit der Arbeitswelle gekuppelt werden kann. Über den Umfang des Zahnrads 2 sind mehrere Antriebsräder 3 angeordnet, die in das Zahnrad 2 eingreifen und die jeweils auf einer gemeinsamen Welle eine Schwungscheibe 4 tragen. Jede aus Antriebsrad 3, Welle und Schwungscheibe 4 bestehende Einheit ist in einem Gehäuse 5 gelagert, das eine zylindrische, zur Wellenachse exzentri sche Außenkontur aufweist und in eine zylindrische Bohrung einer Platte 6 eingesetzt ist, die ihrerseits mittels mit dem Maschinenkörper 8 verbundenen Drehmomentstützen 7 drehfest gegenüber dem Zahnrad 2 angeordnet und auf der Arbeitswelle 1 gelagert ist.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß bei den gewählten Abmessungen über den Umfang des Zahnrades vier Antriebsräder mit ihren Schwungscheiben angeordnet werden können. Sie zeigt aber auch, daß bei Bedarf weitere vier Antriebsräder mit ihren Schwungscheiben untergebracht werden können, wenn deren Schwungscheiben gegenüber den ersteren axial versetzt angeordnet werden, wie es Fig. 1 unten rechts in strichpunktierten Linien andeutet.

Fig. 3 stellt schließlich eine Variante der Fig. 1 dar, bei der zwischen einem Antriebsrad und einer Schwungscheibe 4 ein Übersetzungsgetriebe 10 in Form eines Planetengetriebes vorgesehen ist, um die Drehzahl der Schwungscheibe noch weiter zu erhöhen.

Bezugszeichenliste

1

Arbeitswelle

2

Zahnrad

3

Antriebsrad

4

Schwungscheibe

5

Gehäuse

6

Platte

7

Drehmomentstütze

8

Maschinenkörper

9

Riemenscheibe

10

Übersetzungsgetriebe

Claims

1. Zwischen einem Antriebsmotor und einer schwungradgetriebenen Maschine insbesondere einer Presse oder Stanze angeordnetes Zahnradvorgelege, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad (2) fest oder kuppelbar auf einer Arbeitswelle (1) der Maschine angeordnet ist, in welches mehrere über den Umfang verteilte Antriebsräder (3) kleineren Durchmessers eingreifen, wobei jedes dieser Antriebs räder (3) koaxial mit einer Schwungscheibe (4) verbunden ist.

2. Zahnradvorgelege nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu einem der Antriebsräder (3) eine Riemenscheibe (9) angeordnet ist, die über einen Riemen von dem Antriebsmotor angetrieben ist.

3. Zahnradvorgelege nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Antriebsrad (3) und die zugehörige Schwungscheibe (4) auf einer gemein samen Welle angeordnet sind, die in einer gegenüber dem Zahnrad (2) dreh festen, auf der Arbeitswelle (1) gelagerten Platte (6) gelagert ist.

4. Zahnradvorgelege nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit aus Antriebsrad (3), Schwungscheibe (4) und Welle in einem Gehäuse (5) gelagert ist, das eine zur Wellenachse exzentrische zylindrische Außenkontur besitzt und das in eine zylindrische Bohrung der Platte (6) eingesetzt ist.

5. Zahnradvorgelege nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsrad (3) und der Schwungscheibe (4) ein Übersetzungsgetriebe (10) eingeschaltet ist.

6. Zahnradvorgelege nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Über setzungsgetriebe (10) als Planetengetriebe (Umlaufrädergetriebe) ausgeführt ist.