DE2345004C3

DE2345004C3 - Antriebsvorrichtung für langsam umlaufende Wellen

Info

Publication number: DE2345004C3
Application number: DE2345004A
Authority: DE
Inventors: Francois Le Vesinet Seine Durand
Original assignee: Engrenages Durand Sa Fourchambault Nievre Fr Ste
Current assignee: Engrenages Durand Sa Fourchambault Nievre Fr Ste
Priority date: 1972-09-07
Filing date: 1973-09-06
Publication date: 1981-04-02
Also published as: DE2345004B2; FR2198590A5; GB1430773A; JPS4964766A; DE2345004A1; JPS5616304B2; US3851539A

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für langsam umlaufende Wellen der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-PS 8 56 539 ist eine derartige Antriebsvorrichtung bekannt, bei welcher zwei diametral gegenüberliegend angeordnete und mit dem als Zahnkranz ausgebildeten Schneckenrad kämmende Schnecken in gesonderten Gehäusen gelagert sind, während der Zahnkranz frei und ohne Gehäusekapselung umläuft. Die Wellen dieser beiden Schnecken des Hauptschneckengetriebis tragen an ihrem freien Ende je ein weiteres Schneckenrad zweier vorgeschalteter Eingangs-Schneckengetriebe, deren Schnecken in je einem ortsfesten Gehäuse gelagert sind. Zur Erzielung eines Kräfteausgleichs ist mittig ein weiteres Ausgleichsgetriebe vorgesehen, über das die beiden Schneckenwellen angetrieben werden. Nachteilig bei ω dieser bekannten Antriebsvorrichtung ist der relativ große technische Aufwand für das Ausgleichsgetriebe.

Ferner ist aus der DE-AS 12 24 579 eine Antriebsvorrichtung mit einem Hauptgetriebe und zwei vorgeschalteten Eingangs-Schneckengetrieben bekannt Die Gehäuse dieser beiden Eingangs-Schneckengetriebe sind nicht um die Drehachsen der Schneckenwellen des Hauptschneckengetriebes verdrehbar. Zwei gesonderte längselastische Rahmen verbinden die Lagergehäuse der beiden Schnecken des Hauptschneckengetriebes. Ferner sind die Gehäuse für die vorgeschalteten Eingangs-Schneckengetriebe mit den beiden Lagergehäusen der Schnecken des Hauptgetriebes zusammengebaut und über Doppelgelenkstützen an einem ortsfesten Rahmen abgestützt Eine freie Verdrehbarkeit der Gehäuse für die Eingangs-Schneckengetriebe ist damit nicht möglich. Vielmehr werden bei ungleichmäßiger Verteilung der Antriebskräfte beide aus je einem Eingangs-Schneckengetriebe und dem jeweils angeschlossenen Schr.eckenlagergehäuse des Hauptgetriebes gebildeten Baugruppen gegenüber dem Zahnkranz nach radial auswärts bewegt und gleichzeitig geringfügig verschwenkt Damit ergeben sich wieder zusätzliche, auf die Lager des Zahnkranzes einwirkende Kräfte, welche durch gesonderte Gleitschuhe aufgenommen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, die eine Schonung der Lager der langsam umlaufenden Welle durch Vermeidung ungleichmäßiger Belastungen bewirkt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die verdrehbare Gehäuseanordnung der beiden vorgeschalteten Eingangs-Schneckengetriebe um die Drehachse der Schnecken des Hauptgetriebes sowie durch Vorsehen der einzigen Verbindungsstange zwischen beiden Gehäusen wird ein Ausgleich der auf das Lager der langsam umlaufenden Welle ggf. ungleichmäßig einwirkenden Kräfte erzielt Dies ermöglicht die Verwendung nur eines einzigen Lagers, das sich in der Mittelebene des Zahnkranzes befindet. Die Lagerung des Zahnkranzes kann jedoch auch mit Hilfe eines Druckwälzlagers erfolgen, das nicht in der Mittelebene des Zahnkranzes angeordnet werden kann. Da die in Richtung seiner Achse wirksamen Rückwirkungen der Zähne des Zahnkranzes für beide Schnekken in gleicher Richtung wirksam werden, heben sich die Kippmomente des Zahnkranzes infolge der Eingriffskräfte gegenseitig auf. Bei Paarungen mit ein- oder zweigängigen Schnecken sind diese Axialkräfte relativ gering. Aus diesem Grunde ist es bei einer vertikal angeordneten Welle möglich, durch Wahl einer geeigneten Steigung für die Schnecken diese Axialkräfte durch das Eigengewicht des Getriebes zumindest teilweise auszugleichen.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilgeschnittene perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung;

Fig.2 einen Radialschnitt durch eine Seite der Antriebsvorrichtung nach F i g. 1,

Fig.3 einen Radialschnitt der Antriebsvorrichtung mit ihrer Halterung in der Achsebene der angetriebenen Welle;

F i g. 4 die Antriebsvorrichtung nach F i g. 3 in Draufsicht,

Fig.5 eine schematische Seitenansicht einer An-

triebsvorrichtung für ein Rührwerk,

F i g. 6 einen der F i g. 2 entsprechenden Radialschnitt einer anderen Ausführung der Antriebsvorrichtung,

F i g. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Antriebsvorrichtung.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestell'e Antriebsvorrichtung treibt eine vertikale langsam umlaufende Welle 1 über ein Hauptschneckengetriebe an, dessen getriebener Zahnkranz 3 durch Schrauben 4 mit einer auf der Welle sitzenden Nabe 5 zusammengebaut ist. Diese Nabe 5 dreht sich im Gehäuse 2 des Hauptschneckengetriebes und wird durch ein Radiallager 6 zentriert, das mit dem Gehäuse 2 durch einen unteren Deckel 2a fest verbunden ist (F i g. 2). Die Mittelebene des Radiallagers 6 fällt mit derjenigen des Zahnkranzes 3 zusammen, so is daß zur Zentrierung des Zahnkranzes 3 nur ein einziges Radiallager anstelle von zwei Lagern an seinen beiden Stirnseiten vorgesehen ist

Zur axialen Lagersicherung des Zahnkranzes 3 sind zwei ringförmige Axiallager 7, 8 am unteren Gehäusedeckel 2a sowie an einem oberen Deckel 9 angeordnet, die eine richtige axiale Stellung des Zahnkranzes gegenüber dem Gehäuse 2 und dem Deckel 9 sicherstellen.

Zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Schnecken 10a, 106 treiben den Zahnkranz 3 an. Die freien Enden der Schneckenwellen 11 sind in Wälzlagern 12 im Gehäuse 2 gelagert Zwei Eingangs-Schnekkengetriebe 13a, 136 treiben je eine der Schneckenwellen 11 des Hauptschneckengetriebes über je ein am anderen Ende der Schneckenwellen 11 sitzvndes Schneckenrad an. Die Gehäuse der beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13a, 136 sind schwimmend gelagert, d. h. nicht an einem festen Träger befestigt, und können sich daher ggf. um die Drehachse der Schnecken 10a, 106 des Hauptschneckengetriebes verdrehen. Beide Gehäuse sind durch eine Stange 14 miteinander verbunden, die bei 15a bzw. 156 an Gehäuseplatten angelenkt ist Die Schneckenwellen 16a, 166 der beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13a, 136 sind durch eine Kreuzgelenkkupplung 17 miteinander verbunden, die eine gegenseitige Schräglage beider Schneckenwellen zuläßt

Die beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13a, 136 können gleich ausgebildet sein und ihre Schnecken gleiche Steigung haben. Bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 4 sind die beiden Eingangs-Schneckengetriebe umgekehrt angeordnet, so daß die Schnecke des Getriebes 13a unten und die Schnecke des zweiten Getriebes 136 oben liegt Bei dieser Bauform ist die Verbindungsstange 14 waagerecht und senkrecht zur Drehachse des Zahnkranzes 3 angeordnet.

Bei der Ausführung nach F i g. 7 sind dagegen die Schnecken der beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13c, 13t/ an der gleichen Seite im jeweiligen Gehäuse angeordnet und haben eine gegenläufige Steigung. Die Schneckenwellen 16c, 16c/ dieser beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13c, 13c/sind miteinander durch eine Zwischenwelle 18 und zwei Kreuzgelenkkupplungen 17c, YId verbunden. Die Gehäuse dieser beiden Eingangs-SchneckengetrirSe i Jc; 13c/ sind gegeneinander gelenkig durch eine Stange 14 abgestützt.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, werden die beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13a, 136 von einem Motor 19 angetrieben, der über eine elastische Stütze 20 und ein Gelenk 21 an Trägern 22 abgestützt ist Diese Träger 22 erstrecken sich zu beiden Seiten des Gehäuses 2 des Hauptschneckengetriebes in einer zur Drehachse des Zahnkranzes senkrechten Ebene. Jeder Träger 22 endet in einer Gabel 23, die je ein festes Widerlager 24 umkreist und mehrere elastische Puffer 25 aufweist (F ig. 3).

Das Hauptschneckengetriebe der Antriebsvorrichtung bildet eines der Lager für die angetriebene Welle 1. Das zur Lagerung der Welle 1 notwendige zweite Lager kann auf der einen oder anderen Seite des Hauptgetriebes angeordnet werden. F i g. 5 zeigt eine Antriebsvorrichtung für ein in einem Behälter 26 angeordnetes Rührwerk, bei dem das zweite Wellenlager 27 für die Rührwelle 1 am Behälterboden angeordnet und als Hülse ausgebildet ist An der Rührwelie 1 ist ein Arm 28 mit Schaufeln 29 oder anderen Rührelementen befestigt

Die beschriebenen Antriebsvorrichtungen bewirken eine gleichmäßige Verteilung der von den beiden Eingangs-Schneckengetrieben aufgenommenen Belastungen. Diese Verteilung tritt automatisch ein, da die Gehäuse der Eingangs-Schneckengetriebe schwimmend gelagert und untereinander lediglich durch die Verbindungsstange 14 verbunden sind. Die Eingangs-Schneckengetriebe werden in Stellungen zum Stillstand gebracht, in denen die Belastungen gleichmäßig verteilt sind und in denen sich die Rückwirkungen des jeweiligen Zahn- bzw. Schneckeneingriffs gegenseitig ausgleichen, was zu einer wesentlichen Verringerung der Lagerbelastungen führt. Aus diesem Grunde kann der Zahnkranz 3 im Gehäuse 2 des Hauptschneckengetriebes in einem einzigen Radiallager 6 laufen, das in seiner Mittelebene angeordnet ist und sich zu beiden Seiten dieser Ebene erstreckt. Bei der Ausführung nach F i g. 6 ist der Zahnkranz 3 in einem Druckkugellager 30 gelagert, welches das Radiallager 6 und die Axiallager 7, 8 der Ausführung nach F i g. 1 ersetzt Dieses Druckkugellager 30 ist am unteren Deckel 26 des Gehäuses 2 angeordnet, wobei ein Spalt zwischen dem Gehäuseansatz 66 und der radial inneren Umfangsfläche des Zahnkranzes 3 vorhanden ist.

An der Verbindungsstange 14 der beiden Eingangs-Schneckengetriebe 13a, 136 können z. B. eine Kraftmeßvorrichtung oder eine Sicherheitsvorrichtung angeordnet werden. Zur Abstützung der verschiedenen Bauteile der Antriebsvorrichtung können ferner Anschläge entweder unter dem Gehäuse der Getriebe oder unter dem elastischen Abstützglied 22 oder auch unter den elastischen Puffern 25 angeordnet werden. Die angetriebene Welle kann nach oben verlängert werden und mit ihrem oberen Teil über ein Axiallager in einem festen Gestell aufgenommen sein. Gegebenenfalls kann die Stellung dieses Lagers durch Heber verstellt werden, so daß sich die Gesamtvorrichtung verlagert In diesem Fall gleiten die Gabeln 23 an den Enden der Abstützarme 22 an den Stützen 24. Die beschriebene Antriebsvorrichtung ist auch zum Antreiben von horizontal oder schräg ausgerichteten Wellen geeignet

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für langsam umlaufende Wellen mit einem Hauptschneckengetriebe, dessen als Zahnkranz ausgebildetes Schneckenrad auf der Welle aufgezogen ist und mit zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Schnecken gegenläufiger Drehrichtung in Eingriff steht, deren Hauptschneckenwellen an ihrem einen Ende in ortsfesten Lagergehäusen gelagert sind, und mit zwei vorgeschalteten Eingangs-Schneckengetrieben, deren Schneckenräder auf dem arideren Ende der beiden Hauptschneckenwellen des Hauptschneckengetriebes aufgezogen und deren Schnekken durch eine Gelenkwelle miteinander verbunden und durch einen Motor angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (3) und die beiden Schnecken (10a, tOb) des Hauptschnekkengetriebes in einem einzigen Gehäuse (2) gelagert sind, daß die Gehäuse der beiden vorgeschalteten Eingangs-Schneckengetriebe (13a, 136; 13c; 13c^um die Drehachse der beiden Schnecken (10a, lOb) frei verdrehbar gelagert sind und daß eine einzige Verbindungsstange (14) die beiden Gehäuse der vorgeschalteten Eingangs-Schneckengetriebe (13a, 136; 13c, \3d) gelenkig unter Bildung eines Gelenkviereckes (13a, 136, 14) miteinander verbindet.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwellen (16c; 16UfJ der beiden Eingangs-Schneckengetriebe (13c; \3d) an der gleichen Seite im jeweiligen Getriebegehäuse angeordnet und durch eine Zwischenwelle (18) sowie zwei Kreuzgelenkkupplungen (17c, Md)miteinander verbunden sind, wobei die beiden Schnecken eine gegenläufige Steifung aufweisen (F i g. 7).

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwellen (16a, \§b) der Eingangs-Schneckengetriebe (13a, \3b) an der gegenüberliegenden Seite im jeweiligen Getriebe- «o gehäuse angeordnet uηd durch eine Kreuzgelenkkupplung^) miteinander verbunden sind, wobei die Steigung ihrer Schnecken (10a, XQb) gleichsinnig ist (F ig. 5).

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