DE2262272C2 - Rädergetriebe zum Antrieb einer Steuerwelle durch die Kurbelwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Rädergetriebe zum Antrieb einer Steuerwelle durch die Kurbeiwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere eines Großdieselmotors, mit wenigstens einem auf einer Achse drehbar angeordneten, gegen Verschiebungen in Richtung der Achse gesicherten und in seiner Lage zum An- und Abtriebsrad einstellbaren Zwischenrad.

Insbesondere bei sehr großen zu übertragenden Drehmomenten, wie sie im Großdieselmotorenbau üblich sind, ist es zur Vermeidung einer erheblichen Überdimensionierung und Sicherstellung einer langen Lebensdauer des Rädergetriebes erforderlich, ein optimales Tragbild zu erreichen.

Aus der USA.-Patentschrift 1720 513 ist ein Rädergetriebe der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei welcher das Zwischenrad fliegend auf einem parallel zur Stirnseite des Motors verschiebbaren Lagerschild gelagert ist. Zur Befestigung des Lagerschildes greifen Schrauben am Motorgehäuse in parallele, horizontal verlaufende Langlöcher des Lagerschildes ein. Die seitliche Verstellung des Lagerschildes erfolgt durch zwei sich gegenüberliegende, am Motorgehäuse abstützende und in einem Gewinde im Lagerschild geführte Verstellspindeln. Im Bereich jeder Verstellspindel greifen zwei weitere sich gegenüberliegende und am Motorgehäuse abstützende Stellschrauben am Lagerschild an, mit deren Hilfe der Lagerschild auch in vertikaler Richtung verstellbar ist. Bei der bekannten Anordnung kann demnach lediglich eine Einstellung des Zwischen rades nur in einer Ebene vorgenommen werden. Eine Verstellung in Richtung der Zwischenradachse oder gar eine Kippbewegung des Zwischenrades ist nicht möglich. Fluchtungsfehler der Lagerbohrungen usw. sowie Differenzen im axialen Bereich lassen sich hierbei also nicht ausgleichen. Es besteht demnach die Gefahr, daß sich an den Zahnflanken °in äußerst ungünstiges Tragbild mit allen negativen f-olgen hinsichtlich des übertragbaren Drehmoments und der Lebensdauer einstellt.

In der Patentschrift 48 260 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin ist darüber hinaus auf eine bekannte Anordnung hingewiesen, bei welcher das 2r.vischcnrad in einer nicht näher bezeichneten Weise mit einem Exzenter versehen ist, durch dessen Betätigung eine Einstellung des Zwischenrades ermöglicht werden soll. Abgesehen davon, daß hierdurch eine Einstellung ebenfalls nur in einer Ebene möglich ist, ist hierbei nachteilig, daß jedem einstellbaren Verdrehwinkel des Exzenters genau ein Einstellpunkt fest zugeordnet ist, dessen Koordinaten nach einem Sinusgesetz fest voneinander abhängen. Infolgedessen ist schon eine freie Einstellbarkeit in radialer Richtung bei einer derartigen Anordnung nicht möglich, ganz abgesehen von eimer sphärischen Beweglichkeit. Außerdem fehlt in diesem Zusammenhang jeder Hinweis auf eine axiale Verstellbarkeit des Zwischenrades. Ein hohes übertragbares Drehmoment und eine lange Lebensdauer sind also auch bei einer solchen Einstellmögliclikeit nicht zu erwarten.

Aus der deutschen Patentschrift 355 073 ist ferner ein Steuer- und Hilfswellenantrieb für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem eine beidseitig in einen zugleich als Räderkasten für je ein auf der Kurbelwelle bzw. einer Steuerwelle angeordnetes Schraubenrad dienenden Lagergehäuse gelagerte Zwischenwelle zwei Schraubenräder trägt, von denen das eine mit dem auf der Kurbelwelle und das andere mit dem auf der Steuerwelle angeordneten Schraubenrad in Eingriff steht. Durch Schwenken des Lagergehäuses um einen Punkt, der auf der Verbindungslinie von Kurbelwelle und Steuerwelle liegt, lassen sich die Schraubenräder nach dem Einbau der Zwischenwelle in Eingriff bringen. Eine genaue Einstellung der Schraubenräder zueinander ist durch eine derartige Schwenkbewegung jedoch nicht möglich, da bei der Schwenkbewegung die beiden auf der Zwischenwellc angeordneten Schraubenräder fest miteinander gekoppelt sind und eine Einstellung des Spiels, z. B. zum kurbelwellenseitigen Schraubenrad, zwangläufig auch das Spiel zum steuerwellenseitigen Schraubenrad beeinflußt. Hieran kann auch die vorgesehene Möglichkeit einer Axialverschiebbarkeit des Steuerwellenschraubcnrades oder der auf der Zwischen-

welle ungeordneten Schraubenräder nichts ändern, da hierdurch der Abstand der miteinander in Eingriff stehenden Rüder zueinander nicht verändert wird. Diese Einstellmöglichkeit dient lediglich der Einste]-lung der Steuerwelle gegenüber der Kurbelwelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rädergetriebe zum Antrieb einer Steuerweile durch die Kurbelwelle zur Erzielung eines optimalen Tragbildes im Bereich der miteinander in Eingriff stehenden Zähne die Achse des Zwischenrades nach allen Richtungen hin einstellbar zu machen.

Diete Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse des Zwischenrades beidseitig mit Lagerzapfen versehen ist, welche in Gelenklagern gelagert sind, die zusammen mit der Achse des Zwischenrades axial verschiebbar, in lösbar am Maschinengestell befestigten Tragringen aufgenommen werden, welche in radialer Richtung durch wenigstens drei am Umfang versetzt gegeneinander angeordnete und sich am Maschinengestell abstützende Stellschrauben einstellbar sind. Infolge der separaten und voneinander völlig unabhängigen Bewegbarkeit der Tragringe läßt sich in vorteilhafter Weise eine sphäric:he Beweglichkeit der das Zw'schenrad tragenden Achse erreichen. Dieser kann noch eine axiale Bewegung der Achse überlagert werden. Hierdurch läßt sich auf Grund der Möglichkeit einer genauen Finregulierung des Zahnflankenspiels sowie /Village der Zahnflanken auf ihrer ganzen Breite auch bei großen Räderbreiten ein sehr günstiges Tragbild erzielen. Die Einstellmöglichkeit des Zahnflankenspiels führt zur Vermeidung von zusätzlichen Biegebeanspiuchungen in den ohnehin schon sehr hoc!, belasteten Fußtjuerschnitten der Zähne. Die erzielbaren Vorteile sind demnach insbesondere in der optimalen Ausnutzung der Tragfähigkiet der vorgesehenen Zahnflanken sowie der Erzielung einer hohen Laufruhe zu sehen. Die besondere Lauf ruhe des Rädergetriebes pflanzt sich in vorteilnafter Weise in einer großen Laufruhc der Steuerwelle fort und wirkt sich somit äußerst positiv auf die exakte Betätigung der von der Steuerwelli; angetriebenen Aggregate aus.

In zweckmäßiger Weise sind die Lagerzapfen der Achse des Zwischenrades exzentrisch zu deren Mittellinien angeordnet. Die hierdurch erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch Verdrclien der Achse das Zahnflankcnspicl auf einfache und sehr schnelle Weise genau eingestellt werden kann. Die Verstellwegc an den Stellschrauben können dabei in vorteilhafter Weise sehr klein bleiben, weshalb eine Feineinstellung Verwendung finden kann. Hierdurch wird eine sehr genaue Einstellung dcs Tragbildes erreicht.

In vorteilhafter Weise ist die Achse des Zwischenrades mittels wenigstens eines am Tragring verspannbaren und am zugehörigen Gelenklager anliegenden Einstcllringcs axial einstellbar. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine genaue Breitenabstimmung von zwei miteinander kämmenden Rädern. Für eine gcnau definierte Axialcinslcllung erweist es sich hier- Go bei als zweckmäßig, wenn von den beiden vom Zwischenrad abgewandten Seiten der Gelenklager die einc Seite am Einstellring und die andere an einem sich gegen einen am Tragring befestigten deckdartigen Ring abstützenden Paßring anliegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung iiiiher erläutert.

Die Figur zeigt hierbei einen Schnitt durch ein RädergeHebe zum Antrieb einer Steuerwelle durch die Kurbelwelle einer Hubkolhenbrennkraftmaschine.

In der Figur bezeichnet I die Kurbelwelle einer Hubkolbenbrennkraftmnsvhine, beispielsweise eines großen Dieselmotors. Die Kurbelwelle ist in der Regel im unteren Bereich derartiger Maschinen vorgesehen. Von der Kurbelwelle 1 wird eine bestimmte Leistung zum Antrieb der Steuerwelle 2 abgezweigt. Die Steuerwelle 2 trägt im vorliegenden Beispiel die Steuernocken zur Steuerung der Gaswechselvorgänge beim Anlassen sowie zum Antrieb der KraftstoffEinspritzpumpen. Zur Vermeidung von langen Steuergestängen ist die Steuerwelle 2 deshalb vorzugsweise im oberen Bereich der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordnet. Der große Abstand zwischen der leistungsabgebenden Kurbelwelle 1 und der leistungsaufnehmenden Steuerwelle 2 ist durch Getrieberäder überbrückt. Im vorliegenden Beispiel sind drei Getrieberäder vorgesehen, nämlich ein mit der Kurhelwelle 1 fest verbundenes Rad 3, ein Zwischenrad 4 und ein auf der Steuerwelle 2 angeordnetes weiteres Getrieberads. Das Z.ischenrad 4 ist zweckmäßig aus einem Zahnkranz 6 und einer Nabe 7 aufgebaut. Die Nabe 7 ist frei drehbar auf einer Achse 8 gel.igen. Damit ergibt sich bei einer Verstellung der Achse 8 gleichzeitig eine Verstellung des Zwischenrades4. Die vorzugsweise exzentrisch zur Mittellinie der Achse 8 angeordneten Lagerzapfen 9 sitzen in Gelenklagern 10. Die Gelenklager 10 sind ihrerseits in Tragringen 11 gehalten, die durch Schrauben 12 fest mit dem Maschinengestell 13 verbunden sind. Durch Lösen der Schrauben 12 ergibt sich ein Freihcitsgrad der Tragringe 11 in radialer Richtung im Rahmen des Übermaßes der Schraubendurchführung durch den Tragring. Die Gelenklager JO sind mittels eines einseitig vorgesehenen Kinstellrings 14 axial <n ihrer Bohrung in den Tragringen 11 verschiebbar. Der Einstellring 14 ist im vorliegenden Fall als flanschartiger Ring ausgebildet, der mit einem kleinen Bund am Gelenklager 10 ansteht. Mit Hilfe von mehreren am Umfang verteilt angeordneten Schrauben 15 ist der Einstellring 14 gegen den Tragring 11 verspannt. Im vorliegenden Beispiel ist nur ein Hinstellring 14 auf der rechten Seite des Zwischen rades vorgesehen. Auf der Gegenseite dient ein am hier vorgesehenen Gelenklager 10 anliegender Paßring 16, der durch einen dcckelartigen Ring 17 gehalten ist, als Gegenlager. Dies erfordert jeweils nur die Anpassung des Paßringes 16 an die axiale Lage der Achse 8. Es wäre jedoch auch möglich, am Ring 17 einen Bund vorzusehen, an dem das betieffcnde Gelenklager 10 anliegen kann. Auch die bcidscitigc Verwendung von Einstcllringcn 14 ist möglich. Hierhei ließe sich der Anpassungsaufwand reduzieren. Mit Hilfe des Einstellringes 14 kann die Achse 8 axial verschoben werden. Am Umfang der Tragringe 11 sind vorzugsweise drei versetzt gegeneinander angeo.dnctc Stellschrauben 18 vorgesehen. Die Stellschrauben 18 stützen sich mit ihrem Schraubenkopf am Maschinengestell 13 ab. Bei gelösten Spannschrauben 12 läßt sich im Rahmen des radialen Frciheitsgradcs durch Vcrdrthen der Stellschrauben 18 e<ne radiale Verstellung der Achse 8 oder gegebenenfalls eine f.chränkung der Achse 8 erreichen.

Bei exzentrisch zur Mittellinie der Achse 8 angeordneten Lagerzapfen 9 zur Parallclcinstellung des Zwischenrades 4 ist eine Verdrehsicherung für die

Claims (4)

' Patentansprüche:

1. Rädergetriebe zum Antrieb einer Steuerwelle durch die Kurbelwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere eines Großdieselmotors, mit wenigstens einem auf einer Achse drehbar angeordneten, gegen Verschiebungen in Richtung der Achse gesicherten und in seiner Lage zum An- und Abtriebsrad einstellbaren Zwischenrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) des Zwischenrades (4) beidseitig mit Lagerzapfen (9) versehen ist, welche in Gelenklagern (10) gelagert sind, die zusammen mit der Achse des Zwischenrades axial verschiebbar, in lösbar am Maschinengestell (13) befestigten Tragringen (11) aufgenommen werden, welche in radialer Richtung durch wenigstens drei am Umfang versetzt gegeneinander angeordnete und sich am Maschinengestell (13) abstützende Ste'lschrauben (18) einstellbar sind.

2. Rädergciriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen (9) der Achse (8) des Zwischenrades (4) exzentrisch zu deren Mittellinie angeordnet sind.

3. Rädergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) des Zwischenrades (4) mittels wenigstens eines am Tragring (II) verspannbaren und am zugehörigen Gelenklager (10) anliegenden Einstellringes (14) axial einstellbar ist.

4. Rädergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden vom Zwischenrad (4) abgewandten Seiten der Gelenklager

(10) die eine Seite am Einstt.lring (14) und die andere an einem sich gegen einen am Tragring

(11) befestigten deckelartigen Ring (17) abstützenden Paßring (16) anliegt.