DE2407762B2 - Mehrfach-Antrieb für einen Zahnkranz mit selbsttätiger Einstellung - Google Patents

Description

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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 04 705 ist ein Antrieb nach dem Ausgangspunkt der Erfindung bekannt, mit dessen Hilfe innerhalb der durch die Verzahnung vorgegebenen Grenzen eine freie Einstellbarkeit der in dem Träger gelagerten Antriebsritzel in bezug auf den Zahnkranz erreicht wird, die bei allen Lastzuständen, d. h. auch im Teillastbereich und drehrichtungsunabhängig eine gleichmäßige Verteilung des Antriebsmomentes auf beide Ritzel sowie eine selbsttätige Einstellung der Zahnflankenanlage bewirkt. Im Bereich der im Getriebebau erforderlichen Fertigungstoleranzen erlaubt die bekannte Anordnung auch den Ausgleich von Taumelfehlern und bis zu einem gewissen Grade auch den Ausgleich von Exzentrizitätsfehlern des Zahnkranzes. Bei sehr großen Bewegungen des angetriebenen Zahnkranzes gegenüber dem Fundament, wie dies beispielsweise bei Mühlenantrieben infolge von Durchbiegungen des Mühlenrohres oder bei Konverterantrieben der Fall sein kann, können bei der bekannten Ausführung die Ritzel der Bewegung des Großrades nur ungenügend folgen, so daß ein einwandfreier Zahneingriff nicht mehr gewährleistet ist. Das bekannte Getriebe ist so bei sehr großen Bewegungen des Großrades nicht anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Getriebeanordnung zu schaffen, bei der die bereits bestehenden Vorteile des den Ausgangspunkt der Erfindung darstellenden Getriebes erhalten bleiben und auch Einflüsse durch große Ausschläge des Zahnkranzes zu kompensieren.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß durch die Ankopplung des Trägers an die Maschinenwelle über das Führungsglied die vorgegebene Stellung des Ritzelträgers in bezug auf das anzutreibende Zahnrad selbst bei starken Ausschlägen eingehalten wird, ohne daß die freie Einstellbarkeit der im Träger gelagerten Antriebsritzel in bezug auf das anzutreibende Zahnrad und damit eine gleichmäßige Aufteilung des Antriebsmomentes auf das Zahnrad beeinträchtigt wird. Durch die zum Träger parallel angelenkte Momentenstütze, die erfindungsgemäß im Schnittpunkt der Stützparallelen angreift, wird das aus den Umfangskräften resultierende Moment auf den Träger in das Fundament abgeleitet, ohne daß sich hierdurch eine Kraftkomponente auf den Träger ergäbe, die bsi einer Anlenkung an anderer Stelle und in anderer Richtung aufträte. So bleibt die freie Beweglichkeit des Trägers und seine Einstellbarkeit im Hinblick auf eine gleichmäßige Drehmomentaufteilung und Anlage der Ritzel an das Großfad gewährleistet.

Aus der deutschen Auslegeschrift 16 50 673 ist ein frei einstellbares Ritzel zum Antrieb eines großen Zahnkranzes bekannt, das durch zwei mit Universalgelenken ausgerüstete Lenker im Inneren eines Evolventen-Zahnkranzes in Anlage an den Zahnkranz frei beweglich gehalten wird. Durch die freie Beweglichkeil mit Hilfe der bniversalgelenke ist es dem Ritzel möglich, sich allen Bewegungen des Zahnkranzes anzupassen, so daß ein ständig gleiches Eingriffsverhältnis zwischen Ritzel und Großrad erreicht wird. Ein solches ständig gleiches Eingriffsverhältnis würde sich auch für die beiden Ritzel eines Antriebes einstellen, bei dem ein Rkzelträger mit zwei Ritzeln in der geschilderten Weise durch Universalgelenke in ständiger Anlage an ein Großrad angelenkt wäre. Eine freie Einstellbarkeit des Ritzeltiägers bei gleichzeitiger Rückwirkungsmöglichkeii der Ritzel aufeinander, die drehrichtungsunabhängig eine gleichmäßige Verteilung des Antriebsmomentes auf beide Ritzel bewirkt, kann mit dieser Anordnung nicht erreicht werden.

Weiterhin ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 19 79 996 sowie aus dem US-Patent 37 36 807 eine Anordnung beim Antrieb eines Großrades bekannt, bei der die Ritzel in radialer Richtung fest auf die Welle des Großrades aufgesattelt sind. Bei dieser Anordnung ist ein Ausgleich eines Exzentrizitätsfehlers oder auch Unrundheitsfehlers des Großrades in bezug zu den Ritzeln nicht möglich. Diese Fehler gehen vollständig in das Übertragungsverhalten ein. Wennn nach dieser Methode ein Zweiritzelantrieb ausgebildet wird, wie in der US-PS 37 36 807 gezeigt, ist eine Aufteilung unterschiedlicher Drehmomente, die sich durch unterschiedliche Zahnausbildungen, Achsabstände usw. ergeben, nicht möglich.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Träger auf Federelementen gedämpft abgestützt ist. Aus der deutschen Auslegeschrift 12 28 290 ist ebenfalls ein Konverterantrieb bekannt, bei dem die auf das Großrad aufgesattelten Antriebsritzel über mit Federn ausgestattete Stützen gegenüber dem Fundament abgestützt sind. Diese Federn haben jedoch nur die Aufgabe, bei einer Überlastung ein Ausweichen der Ritzel zu ermöglichen. Im Normalbetricb sprechen sie nicht an, eine federnde, gedämpfte Abstützung der Antriebsritzel ist nicht vorgesehen. Das gleiche gilt für die Abstützung, wie sie in der französischen Patentschrift 10 85 428 gezeigt ist, die einem aufgesattelten Schnekkengetriebe als reine Drehmomentstütze dient. Auch hier ist keine federnde Gewichtsentlastung der Großradwelle möglich. Durch die erfindungsgemäße Abstützung wird es dagegen möglich, die über das Führungsglied mit dem Träger verbundene Maschinenwelle vom Trägergewicht zu entlasten, ohne daß die freie Beweglichkeit des Trägers im Hinblick auf eine freie Einstellbarkeit der Antriebsriizel in bezug auf das anzutreibende Zahnrad beeinträchtigt wird. Hierbei ist es beson-

ders vorteilhaft, wenn die Federelemente so ausgelegt werden, daß sie das Gewicht des Ritzelträgers in der vertikalen »Nullage« des Exzentrizitälsfehlers, gegebenenfalls einschließlich des Gewichtes etwaiger mit dem Träger verbundener weiterer Antriebselemente wie Vorgelegegetriebe und Antriebsmotor aufnehmen, daß aber in bezug auf den durch die Exzentrizität vorgegebenen vertikalen Weg des Trägers die Gesamtfederkennlinie des Federelementes flach verläuft, so daß das mit der Maschinenwelle verbundene Führungsglied und damit die Maschinenwelle selbst durch die aus der Vertikalbewegung des Ritzelträgers infolge der Exzentrizität herrührenden Federkräfte nur in geringem Maße belastet wird.

Durch die Einführung einer Dämpfung ist es weiterhin vorteilhaft möglich, die durch die Verzahnung und durch das Führungsglied auf den Träger wirkenden Bewegungen zu dämpfen und ein Schwingen des Trägers zu verhindern.

Die Erfindung wird an Hand ein~r Zeichnung näher erläutert:

Die Zeichnung zeigt einen Mehrfach-Antrieb mit zwei Ritzeln in einem aufgeschnittenen Gehäuse.

Das Gehäuse 1 umgibt den kompletten Antrieb mit dem Großrad 2, dem Ritzelträger 3 und den beiden Aufsteckgetrieben 4 und 5. die die Ritzel 19 und 20 antreiben. Der Ritzelträger 3 wird in den Gelenken 6 und 7 von den Gelenkstangen 8 und 9 abgestützt, die in dem gemeinsamen Anlenkungspunkt 10 zusammengeführt sind. Der Anlenkungspunkt 10 ist durch die Übertragungsstange 11 als Momentstütze mit dem Fundamentlager 12 verbunden. Das Fundamentlager ί2 befindet sich auf dem Fundament 13, das ebenfalls das hier nicht gezeigte Lager für die Großradwelle trägt. Die Anlenkung des Ritzelträgers 3 an die Großradwelle 14 geschieht durch den Anlenkhebel 15 als Führungsglied der im Gelenkpunkt 16 mit dem Ritzelträger beweglich verbunden ist. Die Antriebswelle 17 befindet sich in der Berührunrjsstelle der beiden in einem von 180 abweichenden Winkel zueinander angeordneten Aufsteckgetriebe. Unter dem gemeinsamen Anlenkungspunkt 10 befindet sich eine Dämpfungs- und Federvorrichtung 23.

Die Funktion des Antriebs ist wie folgt: Durch die Antriebsachse 17 wird das Getriebe angetrieben. Die Kraft wird von der Eingangswelle 17 über die Vorgelegegetriebestufen in den Aufsteckgetrieben 4 und 5 auf die Ritzel 19 und 20 übertragen, die ihrerseits das Großrad 2 antreiben.

Die Drehrichtung des Großrades ist durch den Pfeil I gekennzeichnet. Die Drehrichtungen der Ritzel durch die Pfeile II und 111. Dabei ergeben sich an den Achsen 21 und 22 der Ritzellagerung im Ritzelträger 3 die von den Ritzeln auf den Träger wirkenden, in ihrer Größe gleichen, in ihrer Richtung jedoch der Zahnkraftrichtung entsprechenden Kräfte PZ\ und PZ2. PZ\ und PZi resultieren aus Kräften in Umfangsrichtung, diese Kräfte werden durch die Gelenkstangen 8 und 9 aufgenommen und aus Radialkräften, die aus Horizontalkomponenten und Vertikalkomponenten bestehen. Die Vertikalkomporienten werden vom Anlenkhebel 15 aufgenommen, sie addieren sich zum Gewicht. Es bleiben die Horizontal-Komponenten zurück, die sich gegenseitig aufheben. Die durch die Gelenkstangen 8 und 9 aufgenommenen Kräfte in LJmfangsrichtung addieren sich zu einer Horizontalkraft, die über die Übertragungsstange 11 als Morrtentenstüize ins Fundament abgeleitet wird; diese Kraft ist die Reaktionskraft des abtriebsseitigen Drehmomentes und diesem proportional.

Durch die Anordnung der Gelcnkstangen 8 und 9 in Tangentenrichtung durch die Riizelwellenniittelpunkte ist diese Lösung für den Ritzelträger kippmomentfrei. Durch die gelenkige Verbindung ist gleichzeitig gewährleistet, daß der Ritzelträger sowohl in seiner Winkellage, als auch in seiner Höhenlage frei einstellbar ist. Obwohl er durch das Führungsglied 15 an das Großrad angclenkt ist, um bei extrem großen Bewegungen des Großrades den Kontakt mit dem Großrad nicht zu verlieren, folgt er diesen Bewegungen, ohne in seiner Beweglichkeit eingeschränkt zu sein. Er kann also die der Konstruktion zugrundeliegende freie Einstellung zur Verbesserung des Lauf- und Tragverhaltens jederzeit durchführen. Falls notwendig wird im Anlenkungspunkt 10 ein federndes und dämpfenes Element angebracht, das die Schwingungen, die vor. dem Großrad und den Ritzeln auf den Ritzelträger wirken, dämpft.

Die Anlenkung des Ritzelträgers an das Großrad durch das Führungsglied 15 geschieht durch zwei auf der Großradachse hintereinander angeordnete Anlenkarme. die jeweils auf beiden Seiten des Großrades den Ritzelträger symmetrisch abfangen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Antrieb für ein Zahnrad größeren Durchmessers, das auf einer Maschinenwelie bzw. Getriebewelle befestigt ist und dem zwei Antriebsritzel zugeordnet sind, die in einem gemeinsamen gegenüber dem Zahnrad und dem Fundament beweglichen Träger gelagert sind, wobei die Anlenkung des Trägers gegenüber dem Fundament entlang den durch die Achsmittelpunkte der Antriebsritzel gelegten Parallelen an die Tangenten an die Teilkreisberührungspunkte zwischen Antriebsritzeln und Zahnrad erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) durch ein an ihm und an der Maschinenwelle (14) angelenkten Führungsglied (15) gehalten ist und daß der Anlenkungspunkt (10) für die parallel zum Träger wirkende Momentenstütze (11) im Schnittpunkt (10) der Parallelen liegt.

2. Mehrfach-Antrieb nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) auf Federelementen (23) abgestützt ist.

3. Mehrfach-Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) zusätzlich zu den Federelementen (23) mit Dämpfungselementen versehen ist.