DE2340263A1 - Antrieb fuer mehrfarben-bogenrotationsmaschinen in reihenanordnung mit mindestens zwei druckwerken - Google Patents

Description

Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsmaschinen in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsmaschinen in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken,, die über einen geschlossenen Räderzug angetrieben sind, der durch mindestens zwei Krafteingabestellen mit einem parallel zum Räderzug verlaufenden, vom Motor angetriebenen Antriebszug verbunden ist.'

Bei bekannten Mehrfarben-Bogenrotationsmaschinen dieser Gattung erfolgt die Kraftübertragung über die Hauptantriebswelle auf die Druckwerke oder die Übergabezylinder zumeist an zwei Krafteingabestellen des geschlossenen Räderzuges mit Hilfe von Schneckenoder Kegelradgetrieben. Der geschlossene Räderzug dient der exakten Synchronisation der Druckwerke. Die beiden Krafteingabestellen bezwecken eine günstige Lastverteilung. Beides, geschlossener Räderzug und doppelte Krafteingabe sind folglich vorteilhaft, ergeben aber zwangsläufig einen überbestimmten Antrieb.

Diese Überbestimmung führt zu einem unbestimmten Leistungsfluß. Ohne besondere Mittel ist nicht gewährleistet, daß z. B. bei Verwendung von zwei Schneckentrieben jeder Trieb stets die gleiche oder eine bestimmte Leistung überträgt. Weiterhin ist nicht sichergestellt, daß die synchronisierenden Zahnräder ständig mit der gleichen Zahnflanke im Eingriff bleiben. Treten nämlich an den Druckzylindern bzw. Übergabezylindern Lastschwankungen auf, so kommt es zum Abheben der Arbeitsflanken der Zahnräder. Selbst, wenn das Zahnspiel auf das äußerste Minimum herabgedrückt wird, können hierdurch Fehldrucke entstehen.

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Zur Vermeidung des Wechsels der Treibflanke der Zahnräder im Räderzug erfolgt in einem durch die deutsche Patentschrift 1 237 bekanntgewordenen Antrieb über ein Verzweigungsdifferential im Antriebszug eine Aufteilung der Drehmomente auf die einzelnen Antriebsgruppen in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Diese Maßnahme allein genügt aber nicht, wenn sich der Leistungsbedarf der einzelnen Druckwerke in ihrem Verhältnis zueinander ändert, da die durch die Differentiale bewirkte Leistungsteilung konstant bleibt. Hierdurch ist ein Wechsel in der Richtung des Leistungsflusses zwischen einzelnen Druckwerken möglich und damit ein Flankenwechsel mit seinen nachteiligen Folgen gegeben. Ein im gefährdetsten Teil des Räderzuges ständig in einer Richtung wirksamer Leistungsfluß kann somit allein durch eine vorbestimmte Leistungsverzweigung nicht erzielt werden. Darüber hinaus ist der bekannte Antrieb wegen Verwendung von Planetengetrieben außerordentlich aufwendig.

Es ist weiterhin allgemein bekannt, überbestimmte Antriebe zu verspannen. Die Elastizität aller Getriebeglieder gestattet es, im Stillstand der Maschine eine eindeutige Flankenanlage der synchronisierenden Räder durch entsprechende Montage zu erreichen. Durch Laständerungen während des Betriebes und die gegebene, nicht veränderbare Steifigkeit der einzelnen Getriebezüge ist jedoch nicht gewährleistet, daß die eindeutige Flankenanlage in allen Betriebszuständen aufrecht erhalten bleibt, sofern nicht Richtung und Größe der Verspannung derart gewählt werden, daß im Betriebszustand die gesamte Leistung plus der durch die Verspannung umlaufenden Blindleistung über nur eine Kr aft eingabe st eile eingespeist wird. Der gewählte Doppelantrieb hat damit - zumindest was die Lastverteilung anbelangt - seinen Sinn verloren.

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Aufgabe der Erfindung ist, mit einfachen Mitteln in jede Krafteingabestelle des Räderzuges einen bestimmten Teil der Leistung einzuspeisen, so daß eine Überbestimmung des Antriebes vermieden ist.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung darin, daß einer Krafteingabestelle ein beweglich gelagertes Getriebeglied vorgeschaltet ist, das durch Übertragungsmittel an einem entsprechenden , einer anderen Krafteingabestelle vorgeschalteten Getriebeglied abgestützt ist.

Die bewegliche Lagerung sowie die gegenseitige Abstützung der besagten Getriebeglieder gewährleistet, daß in allen Betriebs zuständen der Maschine in jede von zwei Krafteingabestellen z. B. 50 % der Leistung eingespeist wird. Liegt beispielsweise eine Krafteingabe stelle zwischen Druckwerk 1 und 2 und die andere zwischen Druckwerk 3 und 4, wobei jede 50 % Leistung einspeist, und nimmt man an, daß der Anleger 5 %, die Druckwerke je 20 % und der Ausleger 15 % der Gesamtleistung verzehren, so fließt in den mittleren, gefährdeten Teil des Räderzuges von Druckwerk 2 nach Druckwerk 3 eine Leistung von 10 %. Erfahrungsgemäß steht nicht zu befürchten, daß diese 10 % Teilleistung durch Lastschwankungen der vorderen Aggregate der Mehrfarben-Bo genrotationsmaschinen aufgezehrt werden, so daß in keinem der Betriebszustände eine Überbestimmung bzw. ein unbestimmter Zustand des Antriebes auftritt. Diese erfindungsgemäße Wirkung ist z. B. in einfachster Weise dadurch zu erreichen, daß die mit zwei Antriebsschnecken versehene, ohne Kupplung durchgehende Hauptantriebswelle in axialer Richtung frei verschiebbar gelagert wird.

Soll die Leistung anders aufgeteilt werden als 50 : 50, so kpjnn jeder Kr aft eingabe stelle ein Getriebeglied vorgeschaltet sein,

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dessen Lager verschiebbar angeordnet ist, wobei diese Lager unter Zwischenschaltung eines Kraftübersetzers gegeneinander abgestützt sind. Dieser Kraftübersetzer kann in einfacher Weise als ein Hebelgestänge ausgebildet sein. Zweifellos ist ein solches Hebelgestänge wesentlich einfacher und auch billiger in der Herstellung als beispielsweise die Planetengetriebe des bekannten Antriebes. Die Kraftübersetzung kann aber auch auf anderem Wege, ζ. Β. auf hydraulischem, erfolgen.

Um die auf die einzelnen Krafteingabestellen entfallenden Leistungsanteile zu variieren, damit einem eventuellen unterschiedlichen Lastverhalten der einzelnen Aggregate einer Mehrfarben-Bogenrotationsmaschine unabhängig von dem Ort der Krafteingabestelle entsprochen werden kann, ist in Ausgestaltung der Erfindung der Kraftübersetzer regelbar ausgebildet.

Ein Antrieb nach dieser Ausgestaltung der Erfindung gestattet, die in den Räderzug über die Krafteingabestellen einzuspeisende Leistung derart den Leistungsbedürfnissen der einzelnen Aggregate der Maschine angepaßt zu verzweigen, daß im gefährdeten Teil des Räderzuges stets Leistung in gleicher Richtung fließt. Ein Wechsel der treibenden Flanken der Zahnräder im Räderzug kann nicht mehr auftreten. Damit werden Dublierschwierigkeiten bei Mehrfarben-Bogenoffsetdruckmaschinen oder Passerfehler bei Mehrfarben-Bogenbuchdruckmaschinen - sofern ein Zahnflankenwechsel hierfür die Ursache war - völlig vermieden.

Durch die verschiebbare Anordnung der Lager oder gelagerter Teile stellt sich über den Räderzug einerseits und die Übertragungsglieder andererseits ein Gleichgewichtszustand ein. Die jeweilige Größe der

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in die verschiedenen Krafteingabestellen einzuspeisenden Leistung bestimmt die Einstellung des Kraftübersetzers. Die Verstellung des Kraftübersetzers kann von Hand oder automatisch erfolgen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Antriebszug als zweiteilige Hauptantriebswelle ausgeführt ist, wobei beide Hauptantriebswellenteile miteinander in axialer Richtung zueinander verschiebbar gekuppelt sind, daß auf jedem Hauptantriebs.wellenteil eine Schnecke befestigt ist, die mit einem Schneckenrad der Krafteingabestelle kämmt, und daß jeder Hauptantriebswellenteil axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein Lager des Hauptantriebswellenteiles gegen das entsprechende Lager des anderen Hauptantriebswellenteiles unter Zwischenschaltung einer hydraulischen Druckleitung, in der ein regelbarer Druckübersetzer vorgesehen ist, abgestützt ist.

Werden die beiden Krafteingabestellen derart gewählt, daß die Schneckenräder beider Schneckentriebe einander entgegengerichteten Drehsinn besitzen, so brauchen sich die verschiebbaren Lager nur in einer Bewegungsrichtung gegeneinander abzustützen. Bei Umkehrung der Drehrichtung der Maschine, also bei Rückwärtslauf, würden sich die Enden beider miteinander gekuppelten Hauptantriebswellenteile gegenseitig abstützen. Auf beide Schneckentriebe entfiele dann in diesem Falle je 50 % der Gesamtleistung.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebszug als durchgehende Hauptantriebswelle ausgeführt, die an den Krafteingabestellen über je einen Schneckentrieb und sich diesem jeweils anschließenden Stirn zahnradpaar mit dem Räderzug verbunden ist, wobei das mit einem Stirnzahnrad des Räderzuges kämmende Stirnzahnrad beider Stirnzahnradpaare verschiebbar in Lagern aufgehängt

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ist, wobei ferner jedes dieser Lager als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, in dem ein Lagerkolben verschiebbar untergebracht ist, an dem über Lager- und Stützteile das zugeordnete Stirnzahnrad aufgehängt ist, und wobei die zu beiden Stirnseiten des Lagerkolbens vorhandenen Druckkammern des einen Lagers über hydraulische Druckleitungen unter Zwischenschaltung eines regelbaren Druckübersetzers mit Druckkammern des entsprechenden anderen Lagers verbunden sind.

Statt der Hauptantriebswelle mit den beiden Schneckentrieben könnte auch ein geschlossener Räderzug als Antriebszug gewählt werden.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Mehrfarben-Bogenrotationsoffset-

druckmaschine mit einer geteilten Hauptantriebs welle sowie mit axial verschiebbar gelagerten Wellenteilen und

Fig. 2 schematisch eine Mehrfarben-Bogenrotationsoffset-

druckmaschine mit parallel zum Antriebszug verschiebbar gelagerten Stirnzahnrädern.

Die in Fig. 1 dargestellte Mehrfarben-Bogenrotationsoffsetdruckmaschine weist vier Offsetdruckwerke 1,2,3,4: auf. Der zu bedruckende Bogen wird vom Bogenanleger 5 über den Anlegetisch 6 und die Zuführtrommel 7 dem Druckzylinder 8 des Druckwerkes 1 zugeführt,

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Nach dem Bedrucken gelangt der Bogen über die drei Übergabezylinder 9, 1O₁ 11 zum Druckzylinder 12 des Druckwerkes 2. Dort erhält er den zweiten Druck und wird anschließend über die drei Übergabezylinder 13, 14, 15 an den Druckzylinder 16 des Druckwerkes 3 weiter gereicht. Von hier wird der dreifach bedruckte Bogen über die Übergabezylinder 17, IS₃ 19 dem Druckzylinder 20 des Druckwerkes 4 zugeführt, erhält dort den vierten Druck und wird anschließend vom Kettenausleger 21 übernommen und auf dem Ablegestapel 22 abgelegt.

Auf jeder Achse der erwähnten Zylinder 7-20 ist an der Antriebsseite der Maschine je ein Stirnrad befestigt, das im Durchmesser dem Zylinder entspricht. Die Zahnräder aller Zylinder 7-20 bilden den Räderzug 23, d. h. alle diese Stirnzahnräder kämmen miteinander und stellen somit neben dem Antrieb auch die Synchronisation der vier Druckwerke 1-4 sicher.

Die von den einzelnen Aggregaten der Maschine verzehrte Leistung wird von einem Motor 24 erzeugt, der über einen Riementrieb 25 eine parallel zum Räderzug 23 verlaufende geteilte Hauptantriebs welle 26, 27 antreibt. Beide Hauptantriebswellenteile 26 und 27 sind durch eine Kupplung 28 in Drehrichtung miteinander verbunden und in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Die Verbindung beider Enden der Hauptantriebswellenteile 26 und 27 ist derart, daß sie sich von einer Nullstellung aus voneinander entfernen können, in entgegengesetzter Richtung sich jedoch gegenseitig abstützen.

Der Räderzug 23 hat zwei Krafteingabestellen 29 und 30. In der ersten Krafteingabe stelle 29 ist auf der Achse des dem Druckwerk 2

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unmittelbar vorgeschalteten Übergabezylinders 11 ein Schneckenrad und in der zweiten Krafteingabestelle 30 auf der Achse des zwischen dem Druckwerk 2 und 3 gelegenen mittleren Übergabezylinders 18 ein Schneckenrad 32 befestigt. Das Schneckenrad 31 kämmt mit einer auf dem Hauptantriebswellenteil 26 aufgekeilten Schnecke 33 und Schnekkenrad 32 mit einer auf dem Hauptantriebswellenteil 27 angeordneten Schnecke 34. Die Gangrichtung beider Schnecken 33 und 34 ist einander entgegengerichtet, eine also ist links-, die andere rechtsgängig.

Zwischen der Schnecke 33 und dem Riementrieb 25 ist ein Lager 35 mit einer hydraulischen Druckkammer 36 vorgesehen. Die Druckkammer 36 nimmt die Axialkraft der Schnecke 33 bei Vorwärtsgang der Maschine auf. Ebenso ist am hinteren Ende des Hauptantriebswellenteiles 27 neben der Schnecke 34 ein gleiches Lager 37 mit einer hydraulischen Druckkammer 38 vorgesehen. Diese Druckkammer dient zur Aufnahme der Axialkräfte der Schnecke 34 bei Vorwärts gang der Maschine. Beide Druckkammern 36 und 38.sind über eine hydraulische Druckleitung 39 miteinander verbunden. In dieser Druckleitung 39 ist ein verstellbarer Kraft- oder Druckübersetzer 40 vorgesehen. Der Druckübersetzer 40 ist derart einstellbar,, daß beispielsweise die Druckkammer 36 eine größere Axialkraft abfangen kann als die Druckkammer 3 8.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Antriebes ist folgende:

Der Motor 24 treibt bei Vorwärtsgang der Maschine die Hauptantriebswelle 26, 27 in der durch den Pfeil 41 gekennzeichneten Drehrichtung an. Dementsprechend dreht sich Schneckenrad 31 im Uhrzeigersinn und Schneckenrad 32 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die von den beiden Schnecken 33 und 34 erzeugten Axialkräfte versuchen, die axial

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verschiebbar gelagerten und nur in Drehrichtung miteinander gekuppelten Hauptantriebswellenteile 26 und 27 auseinander zu drücken. Die über die Leitungen 39 und den Druckübersetzer 40 miteinander verbundenen hydraulischen Druckkammern 36 und fangen die Axialdrücke der Schnecken 33 und 34 auf und wirken so einer Axialbewegung der Hauptantriebswellenteile 26, 27 entgegen. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein. Je nach Einstellung des Druckübersetzers 40 kann beispielsweise die Druckkammer 38 mehr oder weniger Axialdruck aufnehmen als die andere entsprechende Druckkammer 36. Dementsprechend verhalten sich auch die von den beiden Schneckentrieben 31, 33 und 32, 34 übertragenen Leistungsanteile.

Die in Fig. 2 dargestellte Mehrfarben-Bogenrotationsoffsetdruckmaschine entspricht hinsichtlich der Anordnung der Druckwerke 1-4, des Anlegers 5, des Auslegers 21 und des Räderzuges 23 völlig der anhand der Fig. 1 beschriebenen Maschine. Unterschiedlich ist lediglich der Ort der Einbringung der Leistung in den Räderzug 23 sowie die Ausbildung des erfindungs gemäß en Antriebszuges.

Der Antriebsmotor 24 ist über eine Kupplung 42 starr mit einer durchgehenden Hauptantriebswelle 43 verbunden, auf der zwei Schnecken 44 und 45 fest angeordnet sind. Mit diesen Schnecken 44, 45 befinden sich je ein Schneckenrad 46 bzw. 47 in Eingriff, auf deren Achsen je ein Stirnzahnrad 48 bzw. 49 verkeilt ist, das wiederum mit einem oberhalb des jeweiligen Schneckentriebes 44,46 bzw. 45,47 gelegenen Stirnzahnrad 50 bzw. 51 kämmt.

Die beiden zuletzt erwähnten Stirnzahnräder 50, 51 sind parallel zur Hauptantriebswelle 43 verschiebbar aufgehängt und befinden sich je-

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weils mit einem Zahnrad des Räderzuges 23 in Eingriff. Die erste Krafteingabestelle 29 liegt aber im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform bei dem Übergabezylinder 10 und die zweite Krafteingabe stelle 30 bei dem Übergabezylinder 17. Verschiebbar aufgehängt ist das Stirnzahnrad 50 in den Lagern 52 und 53 und das anderen Stirnzahnrad 51 in den Lagern 54 und 55.

Die beiden zwischen den Krafteingabe stellen 29 und 30 gelegenen Lager 53 und 55 sind als Hydraulikzylinder ausgebildet, in denen je ein Lagerkolben 56 bzw. 57 verschiebbar gelagert ist. Zu beiden Seiten der Lagerkolben 56 und 57 befinden sich hydraulische Druckkammern 58, 59 bzw. 6O₁ 61. Die einander zugewandten Druckkammern 58 und 60 sind unter Zwischenschaltung eines Druckübersetzers 62 über eine hydraulische Druckleitung 63 miteinander verbunden. Auch die beiden anderen Druckkammern 59 und 61 haben eine Verbindung, und zwar die hydraulische Druckleitung 64 und den bereits erwähnten Druckübersetzer 62.

Der Druckübersetzer 62 ist regelbar. Außerdem kann er bei Änderung der Drehrichtung der Maschine von Leitung 63 auf Leitung 64 umgeschaltet werden. Bei Vorwärtslauf der Maschine werden die Druckkammern 58 und 60 belastet. Die Einstellung des Druckübersetzers bestimmt das Verhältnis der Axialkräfte des Antriebes, die von jeder Druckkammer 58 bzw. 60 aufgenommen werden. Die eingestellten Axialkräfte bestimmen wiederum die Größe der von dem zugeordneten Sehne ckenstirnradantrieb in die Kr aft eingabe st eile 29 bzw. 30 eingespeiste Leistung. Es kann also die vom Motor 24 aufgebrachte Leistung nach Belieben durch Einstellen von Hand oder durch automatisches Regeln des Druckübersetzers 62 auf die beiden Krafteingabestellen 2 9 und 30 verteilt werden. Damit läßt sich der Antrieb nach der Er-

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findung auf den speziellen Leistungsbedarf einzelner Aggregate der Mehrfarben-Bogenrotationsmaschine einstellen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Denkbar sind beispielsweise auch Mehrfarben-Bogenrotationsdruckmaschinen mit drei und mehr Krafteingabestellen, bei denen in gleicher Weise beweglich gelagerte Getriebeglieder in Verbindung mit einem. Kraftübersetz er Anwendung finden. Auch ist es möglich, die Aufhängung der Stirnzahnräder 50, 51 anders auszuführen als in dem Beispiel gemäß Fig. 2. Beispielsweise können statt der Stirnzahnräder 50, 51 jeweils zwei Zwischenräder (in der Art einer Zwischenradschere) um die Achse einer der benachbarten Stirnzahnräder verschwenkbar gelagert sein. An der Zwischenradschere greifen dann die Stützvorrichtungen an, die mechanisch oder hydraulisch ausgeführt sein können.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims (1)

1. 2. August 197ä

   PATENTANSPRÜCHE

   / 1. /Antrieb für Mehrfarben-Bogenrotationsmaschinen in Reihenanordnung mit mindestens zwei Druckwerken, die über einen geschlossenen Räderzug angetrieben sind,, der durch mindestens zwei Krafteingabe stellen mit einem parallel zum Räderzug verlaufenden, vom Motor angetriebenen Antriebszug verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer Krafteingabestelle (29) ein beweglich gelagertes Getriebeglied (33, 50) vorgeschaltet ist, das durch Übertragungsmittel (27, 28 bzw. 39,40, 62) an einem entsprechenden, einer anderen Krafteingabestelle (30) vorgeschaltetes Getriebeglied (34, 51) abgestützt ist.

   2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Krafteingabe stelle (29,30) ein Getriebeglied (33,34 oder 50,51) vorgeschaltet ist, dessen Lager (35, 36, 37, 38 bzw. 56 und 57) verschiebbar angeordnet ist, und daß diese Lager unter Zwischenschaltung eines Kraftübersetzers (40, 62) gegeneinander abgestützt sind.

   3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftübersetzer (40, 62) regelbar ausgebildet ist.

   4. Antrieb nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszug als zweiteilige Hauptantriebswelle (26, 27) ausgeführt ist, wobei beide Hauptantriebswellenteile (26, 27) miteinander in axialer Richtung zueinander verschiebbar gekuppelt sind, daß auf jedem Hauptantriebswellenteil (26 bzw. 27) eine Schnecke 33 bzw. 34) befestigt ist, die mit einem Schneckenrad (31 bzw. 32) der

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   Krafteingabe stelle (29 bzw. 30) kämmt, und daß jeder Hauptantriebswellenteil (26 bzw. 27) axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein Lager (35) des Hauptantriebswellenteiles (26) gegen das entsprechende Lager (37) des anderen Hauptantriebswellenteiles (27) unter Zwischenschaltung einer hydraulischen Druckleitung (39), in der ein regelbarer Druckübersetzer (40) vorgesehen ist, abgestützt ist.

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   5. Antrieb nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszug als durchgehende Hauptantriebswelle (43) ausgeführt ist, die an den Krafteingabestellen (29, 30) über je einen Schneckentrieb (44, 46 oder 45,47) und sich diesem jeweils anschließenden Stirn zahnradpaar (48, 50 oder 49, 51) mit dem Räderzug (23) verbunden ist, daß das mit. einem Stirnzahnrad des Räderzuges (23) kämmende Stirnzahnrad (50 bzw. 51) beider Stirnzahnradpaare (48, 50 bzw. 49, 51) verschiebbar in Lagern (52„ 53, 54 und 55) aufgehängt ist, daß ferner jedes dieser Lager (53 bzw. 55) als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, in dem ein Lagerkolben (56 bzw. 57) verschiebbar untergebracht ist, an dem über Lager- und Stützteile das zugeordnete Stirnzahnrad (50 bzw. 51) aufgehängt ist, und daß die zu beiden Stirnseiten des Lagerkolbens (56) vorhandenen Druckkammern (58, 59) des einen Lagers (53) über hydraulische Druckleitungen (63, 64) unter Zwischenschaltung eines regelbaren Druckübersetzers (62) mit den Druckkammern (60, 61) des entsprechenden anderen Lagers (55) verbunden sind.