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Zweiwellen-Regelantrieb, vorzugsweise für einen Kohleformkörper-Rutteltisch
Die Erfindung betrifft einen; Regelantrieb für die Erzeugung von Linearschwingungen
durch zwei gegenläufig rotierende, in einem schwingungsfähigen System gelagerte
Unwuchtmassen mit gelenkigen Antriebswellen, vorzugsweise für einen Kohleformkörper-Rütteltisch.
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Bei der Herstellung von Kohleforinkörpern werden' Rütteltische verwendet,
auf denen die Borm für den Kohleformkörper montiert ist. In die Form wird das körnige
Kohlematerial, das etwa zu Elektroden verdichtet werden soll, eingebracht und auf
der Oberseite mit einem- Gewicht belastet. Durch die Wirkung des Rüttelns und das
schwere Gewicht auf der Oberseite, verstärkt durch eine Temperaturerhöhung des Kohlematerials,
verdichten sich die Kohleteilchen zu einer entsprechenden
Elektrode.
Die Schwingung des Rütteltisches muß dabei linear sein, damit die Lage des schweren
Deckgewichtes innerhalb der Form nicht verändert wird und die Borm keine zusätzlichen
seitlichen Kräfte aufzunehmen hat.
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Wahrend des Rüttelvorganges, in Abhängigkeit von dem Fortschreiten
der Elektrodenbildung, treten Schwingungen auf, die zu einer Zerstörung der Form
und des Rütteltisches führen körnften, wenn im Resonanzbereich dieser Schwingungen
gefahren würde. Aus diesem Grund ist es notwendig, den Rütteltisch mit unterschiedlicher
Schwingungsfrequeiiz antreiben zu können, um Resonanzen zu vermeiden. Die Drehzahlverstellung
wurde bei den bekannten Rütteltischen dadurch gelöst, daß einem mechanischen Räderverzweigungsgetriebe
zum Antrieb der beiden bnwuchtwellen ein Regelgetriebe vorgeschaltet wurde, an dem
die Drehzahl verändert wurde. Da die gesamte Antriebsleistung über das Verstellgetriebe
in das Verzweigungsgetriebe eingebracht wurde, mußte dieses entsprechend groß und
kostenaufwendig gestaltet werden. Außerdem mußte das Verzweigungsgetriebe mit einem
beide Abtriebswellen umfassenden festen Gehäuse mit Lagerstellen für die Zwischenräder
ausgebildet werden, so daß sich insgesamt eine sehr schwere und kostenungünstige
Lösung ergab.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der vorstehend genannten
Getriebe zu vermeiden und ihre Funktion weiter zu verbessern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Regelantrieb
ein Umlaufgetriebe aufweist, das von zwei Motoren angetrieben wird, von denen zumindest
ein Motor regelbar ist. Durch diese Ausbildung wird vorteilhaft erreicht, daß nicht
die gesamte Antriebskraft durch einen Regelantrieb, z. B. ein verstellbares Getriebe
vor dem Verzweigungsgetriebe, übertragen werden muß, sondern lediglich ein Motor,
der nur maximal die Hälfte der Antriebsleistung aufzubringen hat, muß regelbar ausgebildet
sein.
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So ergibt sich insbesondere wegen der überproportional steigenden
Kosten bei regelbaren Getrieben im Verhältnis zu ihrer Leistung eine wesentlich
günstigere Lösung.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der freie
Umlaufgetriebeabtrieb durch Zahnräder und/oder Zahnriemen mit den Antriebswellen
verbunden ist. Hierdurch kann vorteilhaft der Abstand zwischen den Abtriebswellen
groß sein, ohne daß zwischen den Abtriebswellen ein mit Zwischenlagern versehenes
Getriebegehäuse angeordnet sein muß, so daß die gesamte Ausführung leichter und
kostengünstiger ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
das Umlaufgetriebe als Antriebe die stirnseitigen Zentralwellen und als Abtrieb
das Getriebegehäuse aufweist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Anordnung
mit einer einfachen Krafteinleitung durch die stirnseitigen Zentralwellen. Dabei
können elastische Kupplungen verwendet werden oder der Motor kann direkt auf die
Zentralwellen aufgeflanscht werden. Bei dieser Anordnung ergibt sich bei gleicher
Drehzahl beider Zentralwellen eine gleiche Drehzahl für das Getriebegehäuse, der
Wikungsgrad des Umlaufgetriebes ist dabei fast 100 %.
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Bei einer Drehzahldifferenz zwischen den Zentralwellen erhält das
Getriebegehäuse eine der tibersetzung des Umlaufgetriebes entsprechende Drehzahl
zwischen den beiden Zentralwellendrehzahlen. So ergibt sich eine sehr leichte und
einfache Regelung der Drehzahl des Umlaufgetriebeabtriebs bei gutem Wirkungsgrad.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
ein regelbarer Motor als Hilfsmotor in seiner Antriebsleistung schwächer als der
vorzugsweise nicht regelbare Hauptmotor ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich eine
kostengünstige Aufteilung der benötigten Antriebsmotoren, da der die gesamte Antriebsleistung
aufbringende
Hauptmotor nicht regelbar ist und der lediglich die
maximal halbe Antriebsleistung aufbringende Hilfsmotor regelbar ausgeführt ist.
In diesem Fall wird die Antriebsenergie des Hilfsmotors vom Hauptmotor mit aufgebracht.
Es ist aber auch möglich, die Antriebsleistung des Hauptmotors zu verkleinern und
die Antriebsenergie des Hilismotors z. B. aus dem elektrischen Netz direkt zu entnehmen.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
regelbare Motor als Hydraulikeinheit ausgebildet ist, die aus einem Konstantteil
und einem Verstellteil besteht, die hydraulisch miteinander verbunden sind. Hierdurch
ergibt sich eine mit besonders guten Regeleigenschaften versehene Ausführung unter
Verwendung von Standardbauelementen, die einen sicheren und störungsfreien Betrieb
gewährleisten und gleichzeitig eine einfache Regelung mit hohem Wirkungsgrad erlauben.
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Weiterhin ist in einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß das
Antriebsgehäuseunterteil als Hydraulikölbehälter ausgebildet ist. Hierdurch ergibt
sich vorteilhaft, daß die Hydraulikeinheit keinen separaten Ölansaug- und Vorratsbehälter
benötigt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
das Umlaufgetriebe unsymmetrisch unmittelbar neben einer Abtriebswelle angeordnet
ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß eine Antriebswelle direkt durch ein
Zahnrad, das auf dem GetriebegehKiuse befestigt ist, angetrieben werden kann, während
der weite Abstand zu der anderen Abtriebswelle durch einen Zahnriemen überbrückt
werden kann. So wird eine besonders einfache und preisgünstige Ausführung geschaffen.
Auf diese Weise kann insbesondere das Gehäuse zwischen dem umlaufgetriebe und der
zweiten, mit Zahnriemen angetriebenen Abtriebswelle, leicht und einfach ausgeführt
werden.
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Weiterhin ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß
der Regelantrieb DrehzahlmeB- und Regeleinrichtungen aufweist. Hierdurch wird eine
vorteilhafte Verbesserung des Einsatzverhaltens geschaffen und die Möglichkeit gegeben,
besonders günstige, mit Sicherheit aus dem Bereich der Resonanzen herausfallende
Drehzahlen einzustellen und zu fahren.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt ein erfindungsgemäßes Regelgetriebe im Schnitt.
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Im einzelnen hat das erfindungsgemäße Getriebe folgenden Aufbau: Im
Gehäuse 1, vorzugsweise in der Mittelebene dieses Gehäuses, ist das Umlaufgetriebe
2 gelagert, das am äußeren Gehäuse den Zahnriemen 3 trägt und daneben ein Zahnrad
zur Abtriebswelle 6 aufweist. Die Welle 6 wird über das Zahnrad und die Welle 4
über den Zahnriemen angetrieben, so daß die beiden Abtriebswellen 4 und 6 gegenläufig
drehen. Die eine Zentralwelle des Umlaufgetriebes wird durch den Hauptantriebsmotor
16 und die ande-re Zentralwelle durch den hydraulischen Konstantteil 7 angetrieben,
der über die Zuleitung 8 mit dem hydraulischen Verstellteil 9 in Verbindung steht.
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Der hydraulische Verstellteil 9 ist über die Kupplung 10 an die Welle
4 angeschlossen und wird auf diese Weise von dieser angetrieben. Der hydraulische
Verstellteil 9 kann, wie hier, vorteilhaft direkt an eine Welle des Umlaufgetriebes
angeschlossen sein, aber auch an den Antriebsmotor 16 am freien Wellenende angeschlossen
werden. Die Hydraulikeinheit kann auch durch einen Elektromotor ersetzt werden,
um einen Direktantrieb zu erhalten. Dabei kann der Elektromotor entweder als Regelmotor
ausgebildet sein oder über ein Verstellgetriebe auf die Welle des Umlaufgetriebes
wirken. Zwischen Konstantteil 7 und Eingangswelle befinden sich die Zahnräder 11
und 12. Wenn Hydraulikeinheit und
Motorhauptantrjeb mit gleicher
Drehzahl laufen, ergibt sich auch die gleiche Drehzahl für das Umlaufgetriebegehäuse
und den Zahnriemen. Die Differenz zwischen den Drehzahlen des Hydromotors und des
Wuptmotors ergibt dann im aber setzungsverhältnis des Umlaufgetriebes die Verstelldrehzahl
für die Wellen 4 und 6.
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Durch einen zweiten kleinen Zahnriemen 13 werden die Schmier-und Leckölpumpe
14 und das Meß- und Regelgerät 15 angetrieben, die untereinander durch eine Zwischenwelle
17 verbunden sind. Durch das Meß- und Regelgerät ergibt sich eine leichte Einstellung
und Regelung der Drehzahlen für den Rütteltisch.
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Die Schmier- und Leckslpumpe versorgt die Lager und den geschlossenen
Kreislauf der Hydraulikeinheit mit Ol aus dem Gehäuseunterteil, das als Olbehälter
ausgebildet ist.
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Zusätzlich trägt die Welle 4 noch die elektromagnetisch zu betätigende
Bremskupplung 18, mit der ein langes Auslaufen des Rütteltisches nach Beendigung
des Verdichtungsvorganges verhindert wird. Der Abstand des Getriebegehäuseszwischen
den Wellen 4 und 6 ist durch eine einfache Gehäuseverläng%Afundes hier nicht weiter
beanspruchten Gehäuses ohne weiteres möglich, so daß sich ohne Aufwand (zusåtzliche
Zwischenräder)
eine große Variation im Achsabstand für den Antrieb ergibt. Der Zahnriemen 3 kann
leicht auf jede gewünschte lunge gebracht werden.
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Das erfindungsgemäße Regelgetriebe kann auch mit anderen schlupflosen
Übertragungselementen wie Zahnketten oder Wellen als Ubertragungselemente ausgerüstet
werden, ohne die Charakteristik des Antriebs zu ändern.
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- Patentansprüche -