DE2347432C3 - Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Mittenabstands zwischen einer getriebenen und einer treibenden Welle - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Mittenabstandes zwischen einer getriebenen und einer treibenden Welle, von denen wenigstens eine zu einer Antriebsvorrichtung gehört, und die über mechanische Getriebeelemente miteinander gekoppelt sind, wobei das Gehäuse der Antriebsvorrichtung auf der einen Welle über ein Ringlager federnd abgestützt ist, das aus einer äußeren Metallhülse, einer konzentrisch zu dieser angeordneten inneren Metallhülse und einem den Zwischenraum zwischen diesen Hülsen ausfüllenden, federnden Material besteht.

Bei einer bekannten, einen Riementrieb bildenden Vorrichtung, wird der Mittenabstand der Antriebswelle des Motors und der angetriebenen Welle der Riemenscheibe konstant gehalten.

In den Fällen, in denen als Antriebsmotor ein Wechselstrommotor Verwendung findet wird angestrebt, die auftretenden Drehschwingungen vom Tragteil fernzuhalten.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, den Antriebsmotor elastisch zu lagern, ihn beispielsweise auf Schwingmetall oder Kunststoffauflage zu setzen, wodurch jedoch die Aufrechterhaltung eines konstanten Mittenabstandes zwischen der antreibenden und der angetriebenen Welle bisher nicht möglich gewesen ist, ohne die Dämpfungseigenschaft der federnden Lagerung erheblich zu mindern, wodurch wiederum das beabsichtigte Fernhalten der Drehschwingungen vom Tragteil der Vorrichtung nicht in dem gewünschten Maße erreicht wird (US-PS 36 36 786).

Es ist ferner eine federnde Lagerung von Elektromotoren zur Drehschwingungsabstützung bekannt, bei der die Antriebswelle innerhalb eines Lagergehäuses elastisch gelagert ist und das Ausweichen der Antriebswelle durch einen umlaufenden Abstandsring innerhalb des Lagergehäuses begrenzt wird (US-PS 18 81 561). Auch hierbei wird jedoch im Falle der Kraftübertragung auf eine zweite Welle der Mittenabstand nicht konstant, sondern nur innerhalb eines Toleranzbereiches mögliche Abstandsänderung gehalten, der sich durch den Abstand der Außenkante des umlaufenden Ringes von der inneren Oberfläche des Lagergehäuses bestimmt. Damit wird bei dieser Vorrichtung in keiner einzigen Radialrichtung die Verlagerung der Welle völlig verhindert, so daß die Welle nach allen Seiten radial federn kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, bei einer elastischen Lagerung eines Antriebsmotors Vorkehrungen zu treffen, durch die ein konstanter Mittenabstand zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle aufrechterhalten werden kann, ohne daß dadurch die Dämpfungseigenschaft der federnden Lagerung erheblich beeinträchtigt wird.

Diese Aufgibe wird dadurch gelöst, daß ein die Innenwand der äußeren Hülse und die Außenwand der inneren Hülse berührender, starrer Abstandskörper innerhalb des federnden Materials vorgesehen ist, der in bezug auf die Abstandslinie zwischen den Wellen an einer eine Abstandsänderung der Wellen im wesentlichen unterbindenden Stelle des Zwischenraums angeordnet ist.

Mit Hilfe eines starren Körpers, der gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Metallstift sein kann, dessen Längsachse sich im wesentlichen parallel zur Antriebswelle erstrecken kann, und der zwischen den beiden konzentrischen Ringlagerhülsen sitzt und von einem den Hülsenzwischenraum ausfüllenden federnden Material umgeben ist, wird somit sichergestellt, daß bei einer elastischen Lagerung der Antriebsvorrichtung auf der Antriebswelle zum Zwekke der Vermeidung der Übertragung von Drehschwingungen der Mittenabstand der beiden Wellen konstant gehalten wird, da der Abstandskörper auf der Mittenabstandslinie sitzt, wodurch sich die beiden Hülsen des Ringlagers im Bereich der Mittenabstandslinie nicht gegeneinander bewegen können, während sonst eine derartige Bewegung zur Abfederung der Drehschwingungen längs des ganzen Umfangs des Ringlagers möglich ist.

Eine Verwendung de>- erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich sowohl für Riementriebe als auch für Zahnrädertriebe bewährt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellton Ausführungsbeispiele näher

erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht eines Riementriebs mit einer Riemenspannvorrichtung, wobei einige Teile zur Vereinfachung schematisch dargestellt sind,

F i g. 2 eine Draufsicht des Riementriebs von F i g. 1, wobei einige Teile weggebrochen und andere nur teilweise dargestellt sind,

F i g. 3 eine auseinandergezogene Ansicht des Motors und der Halterungsstütze, die bei dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Riementrieb Verwendung finden,

F i g. 4 eine Draufsicht der ringförmigen Motorlagerung, die an dem Kraftübertragungsende eines Motors benutzt wird,

Fig.5 eine vergrößerte Querschnittsansicht längs der Linie 5-5 in F i g.4, aus der einige Teile im Aufriß ersichtlich sind,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines Motors, bei dem ein Riementrieb zum Antrieb eines Mechanismus verwendet wird, wobei sich an jedem Ende des Motors federnde Lagerkörper befinden, die eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Riemenspannung aufweisen, und

F i g. 7 eine schematische Ansicht eines Zahnradbetriebs für einen federnd gelagerten Motor zur Aufrechterhaltung eines konstanten Wellenabstandes.

In den F i g. 1 und 2 ist die Kiemenspannvorriehtung in Verbindung mit einer Kraftübertragung von einem Wechselstrommotor 10 zu einem Mechanismus 11 dargestellt, die beide auf einem gemeinsamen Rahmen getragen werden, der durch die strichpunktierte Linie 12 angedeutet ist. Der Mechanismus 11 kann einem beliebigen Zweck dienen. Er kann beispielsweise die Form eines Getriebekastens haben, der mit Antriebswellen für den Antrieb von Fleischwolfmesserwalzen in einer Fleischwolfmaschine versehen ist.

Der Motor 10 hat eine Motorwelle 15', auf der sich eine Riemenscheibe 16 befindet, die sich mit der Welle dreht. Die Scheibe 16 weist eine ringförmige Riemennut 17 zur Aufnahme eines Riemens 18 auf. Der Mechanismus 11 hat eine Eingangswelle oder angetriebene Welle 20, auf der sich eine angetriebene Riemenscheibe 21 befindet, die sich zusammen mit der Welle dreht. Der Riemen 18 läuft auch über die Riemenscheibe 21 und steht mit ietzterer in einer Ringnut 22 in Eingriff. Demzufolge wird die Antriebsenergie des Motors über den Riemen 18 auf den Mechanismus 11 übertragen.

Der Mechanismus 11 ist direkt auf dem Rahmen 12 befestigt und daher in bezug auf den Rahmen stationär. In ähnlicher Weise ist mit dem Rahmen tin U-förmiger Motorträger oder -halter 25 verbunden jnd in bezug auf den Rahmen stationär angeordnet. Der Motor 10 wird von dem Motorträger 25 getragen. Der Motor 10 weist ein Gehäuse 27 auf, das an den entgegengesetzten Enden mit Lagernaben 28 und 29 versehen ist. Die Motorwelle 15 erstreckt sich mittig durch die Lagernabe 28.

Zur federnden oder elastischen Lagerung des Motors 10 in bezug auf den Rahmen 12 und den Träger 25 sind an dem Motorgehäuse 27 und insbesondere an den Lagernaben 28 und 29 und dem Motorträger 25 ringförmige, federnde Motorhalterungen befestigt. Die federnde Motorhalterung bildet im wesentlichen einen Elastomermaterialkörper zwischen dem Motorgehäuse und dem Motorträger und hat im wesentlichen die Aufgabe, die durch den Motorbetrieb erzeugten Schwingungen zu dämpfen und ihre Übertragung von dem Motor auf den Motorträger und den Rahmen der Einheit zu verhindern. Demzufolge wird die Torsionsbean

spruchung gedämpft

Die federnde Halterung an der Motorwelle und am Motorgehäuse ist allgemein mn 32 bezeichnet und weist eine innere starre Metallhülse 33, eine äußere starre Metallhülse 34 und einen Körper aus Elastomermaterial 35 auf, der sich zwischen diesen beiden Hülsen befindet. Obgleich die Hülsen aus irgendeinem geeigneten starren Material bestehen können, werden sie vorzugsweise aus Metall gefertigt Der Elastomerkörper 35 kann aus irgendeinem geeigneten elastischen Material bestehen, so beispielsweise aus synthetischem oder Naturgummi oder aus Kunststoff. Die Hülsen sind konzentrisch und mit Abstand von einander angeordnet, und der Elastomermaterialkörper ist vorzugsweise mit den Hülsen verbunden, so daS eine integrale Einheit entsteht. Obgleich der hier angesprochene Lagerring derjenige am Wellenende des Motorgehäuses ist, versteht es sich, daß der Lagerring am anderen Ende des Gehäuses mit dem oben beschriebenen Ring identisch in. Darüber hinaus weist der Lagerring zur Vereinfachung der Herstellung innere und äußere Hülsenträger für den Elaslomerkörper auf, er kennte jedoch auch nur aus einem Elastomermaterialkörper bestehen, der dann zwischen dem Motorgehäuse und dem Rahmenträger angeordnet wäre.

Der Lagerring 32 ist an den Motor dadurch befestigt, daß die innere Hülse 33 auf den entsprechenden Gehäuselagernaben des Motors mit Preßsitz befestigt ist. Die äußere Hülse ist mit einer Ringnut 36 zur Erleichterung der Befestigung auf dem Motorträger 25 versehen. Im einzelnen weist der Träger 25 gegenüberliegende Arme 39 und 40 auf, die in im wesentlichen halbkreisförmigen Endflächen 39a und 40a enden, die in den Nuten der Lagerringe sitzen. Halterungsbänder 41 und 42 wirken mit den Armen 39 und 40 zusammen, um die äußeren Hülsen der Lagerringe auf dem Motorträger 25 an Ort und Stelle zu halten und zu befestigen. Demzufolge ist der Motor durch den Elastomerkörper in den Ringlagern federnd auf dem Motorträger und dem Rahmen gelagert.

Wenn der Motor und der Mechanismus 11 auf dem Rahmen 12 zusammengebaut sind, liegen sie mit Ab stand nebeneinander, so daß in dem Riemen 18 die Spannung herrscht, die erforderlich ist, um die richtige Kraftübertragung von dem Motor auf den Mechanis mus zu bewirken, ohne daß dabei ein Schlüpfen de; Riemens erfolgt. Die einwirkende Spannung hängt vot dem verwendeten Riemen und der Größe der übertra genen Kraft ab.

Um die Spannung im Rahmen 18 aufrechtzuerhalte und das Zusammenpressen des Elastomermaterials den federnden Lagerringen zu verhindern, ist in de: Elastomerkörper zwischen der inneren und der äuße| ren Hülse eine öffnung oder Loch 45 vorgesehen, da zur Aufnahme eines starren Stiftes 46 dient. Der Sti 46 besteht vorzugsweise aus Metall, wobei jedoch auc andere steife Materialien Verwendung finden könne Sein Zweck besteht darin, den Abstand zwischen d inneren und der äußeren Hülse an der Einsteckstell| des Stiftes aufrechtzuerhalten. Wie aus den F i g. 4 un 5 hervorgeht, ist der Stift 46 zylindrisch und steht a seinen diametral gegenüberliegenden Seiten mit der i neren und der äußeren Hülse 33 bzw. 34 in Berührun um dadurch an dieser Stelle die Bewegung der Hülse in Richtung aufeinander zu verhindern.

Gleichzeitig stellt der Stift 46 keine Behinderung d Torsionsdämpfungswirkung des federnden Ringlage dar, da zwischen der inneren und der äußeren Hül4

immer noch eine relative Schwingbewegung stattfinden kann. Der Stift 46 ist, wie aus F i g. 1 ersichtlich, auf einer Linie angeordnet, die die Mittelpunkte der Riemenscheiben 16 und 21 schneidet sowie die Mittelpunkte der Wellen 15 und 20, bzw. er befindet sich auf der Riemenübertragungslinie. Der Mittelpunkt des Stiftes 46 liegt vorzugsweise auf der in F i g. 1 mit 49 bezeichneten Linie, wobei jedoch die Lage des Stiftes auch so getroffen sein kann, daß sich der Stift beidseitig um wenige Grade außerhalb dieser Linie befindet, ohne daß dadurch seine Funktion, nämlich die Aufrechterhaltung der Riemenspannung, beeinträchtigt wird. Demzufolge wird die Spannung des Riemens 18, so wie sie ursprünglich bei der Befestigung des Motors und der Arbeitseinheit auf dem Rahmen eingestellt wurde, aufrcchterhalten, während gleichzeitig eine federnde Lagerung erreicht wird, um die Torsionsschwingungen zu dämpfen.

Es versteht sich, daß der Stift 46 irgend eine gewünschte Form aufweisen kann, so lange er nur ein massives und stabiles Element zwischen der inneren und äußeren Hülse des Lagerrings bildet und dabei eine relative Torsionsbewegung zwischen den Hülsen zuläßt. Desweiteren kann der Lagerring auch anders geformt sein, so lange er in der Lage ist, Torsionsschwingungen zu dämpfen.

Obgleich nur derjenige Lagerring, der sich an dem Wellenende des Motorgehäuses befindet, im allgemeinen den Stift zur Aufrechterhaltung der Riemenspannung erfordert, läßt sich auch der Lagerring an dem anderen Ende des Gehäuses mit einem Stift zwischen den Hülsenlrägern versehen, so wie dies in F i g. 6 dargestellt ist. Hier ist der federnde Lagerring 55 mit einem Stift 56 ausgestattet, der zwischen den inneren und äußeren Hülsenträgern 57 bzw. 58 liegt und sich auf der dem Stift 46 gegenüberliegenden Seite befindet.

Es wird daraufhingewiesen, daß die obigen Vorschläge auch auf jedes beliebige Antriebssystem zwischen einem federnd gelagerten Motor und einem Mechanismus anwendbar sind, bei dem ein konstanter Mittenabstand zwischen dem Motor und dem Mechanismus verlangt wird. Ein weiteres Beispiel dieser Art ist in F i g. 7 gezeigt, wo ein Zahnradantriebsübertragiingssystem zwischen einem federnd gelagerten Motor 60 und einem Mechanismus 61 verwendet wird. Der Motor weist ein Gehäuse 62 und eine Antriebswelle 63 auf, auf der ein Antriebszahnrad 64 befestigt ist. Die Welle 65

ίο des Mechanismus erstreckt sich parallel zui' Welle 63. Ein federnder Lagerring 67 weist einen inneren Metallhülsenträger 68 auf, der auf dem Motorgehäuse 62 getragen wird, so wie einen äußeren Metallhülsenträger 69, der an einem Rahmen befestigt ist, und «inen Körper aus Elastomermaterial 70, der zwischen den Hülsenträgern angeordnet ist. Ein ähnlicher Lagerring würde hier an dem anderen Ende des Motorgehäuses, das dem Wellenende gegenüberliegt und etwas an, dem Rahmen befestigt ist, angeordnet werden können. Der Rahmen würde dann einen gewöhnlichen Träger für den Mechanismus bilden, so daß die anfängliche Abstandseinstellung zwischen der Motorwelki und dem Mechanismus erreicht werden könnte, wenn der Motor und der Mechanismus an Ort und Stelle auf dem Rahmen befestigt werden. Erfindungsgemäß wird nun ein Stift 71 in eine in dem Elastomerkörper 70 des Lagerrahmens zwischen dem inneren und dem äußeren Hülsenträger vorhandene Öffnung eingesteckt. Da jedoch die von dem Zahnradgetriebe ausgeführten Kräfte bestrebt sind, die Motorwelle und die Welle des Mechanismus auseinanderzudrücken, ist der Stift auf derjenigen Seite der Motorwelle angeordnet, die der Seite gegenüberliegt, welche dem Mechanismus benachbart ist, und befindet sich auf einer Linie, die sich durch die Wellenmittelpunkte erstreckt. Demzufolge wird ein konstanter Mittenabstand zwischen den Wellen aufrechterhalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. 9,

   Patentansprüche:

   l.iVorrichtung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Mittenabstandes zwischen einer getriebenen und einer treibenden Welle, von denen wenigstens eine zu einer Antriebsvorrichtung gehört, und die über mechanische Getriebeelemente miteinander gekoppelt sind, wobei das Gehäuse der Antriebsvorrichtung auf der einen Weile über ein Ringlager federnd abgestützt ist, das aus einer äußeren Metallhülse, einer konzentrisch zu dieser angeordneten inneren Metallhülse und einem den Zwischenraum zwischen diesen Hülsen ausfüllenden, federnden Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Innenwand der äußeren Hülse (34) und die Außenwand der inneren Hülse (33) berührender, starrer Abstandskörper (46) innerhalb des federnden Materials (35) vorgesehen ist, der in bezug auf die Abstandslinie (49) zwischen den Wellen (15,20) an einer eine Abstandsänderung der Wellen im wesentlichen unterbindenden Stelle des Zwischenraums angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandskörper (46) ein Metallstift ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstift die Form eines Zylinders hat.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachse des Metallstiftes im wesentlichen parallel zur treibenden Welle (15) erstreckt
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandskörper (46) als Rollenzapfen ausgebildet ist
6. 6. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bei einem Riementrieb, bei dem auf der treibenden Welle (15) eine Riemenscheibe (16) und auf der getriebenen Welle (20) eine Riemenscheibe (21) angeordnet ist, über die ein Riemen (18) gespannt ist.
7. 7. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für einen Zahnrädertrieb, bei dem auf der treibenden Welle und auf der angetriebenen Welle wenigstens je ein Zahnrad (64, 66) sitzt, die miteinander in kämmendem Eingriff stehen.