DE2541542A1 - Antriebssystem zum gemeinsamen antrieb von in reihe angeordneten wellen - Google Patents

Description

PATENTANWALT BODE · 4033 HÖSEL · POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

D 5 - Io6

ELELMEZESIPARI TERVEZÖ VALLALAT Budapest, XI., Budafoki dt 59 Ungarn

Antriebssystem zum gemeinsamen Antrieb von in Reihe angeordneten Wellen

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem zum gemeinsamen Antrieb von in Reihe angeordneten, aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung gedrehten Wellen mittels daran befestigter Scheiben.

Zum gemeinsamen Antrieb von in Reihe angeordneten, aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung gedrehten Wellen sind nach dem Stand der Technik verschiedene Lösungen bekannt. Ein solches Antriebssystem ist beispielsweise in der ungarischen Patentschrift 155 2oo im Zusammenhang mit einer Geflügelabfedereinrichtung beschrieben. Das dort beschriebene Antriebssystem weist eine Arbeitseinheit auf, von der elf in Reihe geschaltete Arbeitseinheiten gemeinsam und aufeinanderfolgend in entgegengesetzen Richtungen drehend angetrieben werden. Die Antriebskopplung der einzelnen Arbeitseinheiten erfolgt über einen einzigen endlosen Transmissionsriemen, der die aufeinanderfolgenden Riemenscheiben der in einer Reihe angeordneten Arbeitseinheiten abwechselnd von oben und unten über einen Winkel von etwa 18o umschlingt und die Antriebskraft durch Reibung auf die Scheiben überträgt.

6098U/0908

PATENTANWALT BODE ■ 4033 HÖSEL · POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

Der Nachteil des vorbekannten gemeinsamen Antriebes besteht darin, daß die geomethrischen Verhältnisse des Antriebssystemes, beispielsweise der mindest einzuhaltende Abstand zwischen den Wellen der einzelnen Arbeitseinheiten, keinen größeren Umschlingungswinkel der Schieben zulassen. Aus diesem Grunde muß mit einer verhältnismäßig großen Riemenvorspannung gearbeitet werden. Infolge der großen Riemenvorspannung werden die Wellen und Lager der Arbeitseinheiten einer starken radialen Belastung ausgesetzt, die ein Vielfaches der durch die eigentliche Arbeit der Arbeitseinheiten hervorgerufenen Belastung beträgt.

Die verwendeten Maschinenelemente müssen wegen der erhöhten Beanspruchung stark überdimensioniert werden, weil sonst häufig Schäden auftreten, wodurch die Betriebssicherheit der Einrichtung gefährdet ist.

Das grundlegende Problem bei einem derartigen Antriebssystem besteht insbesondere darin, daß wegen der zwangsläufig verhältnismäßig kleinen Umschlingungswinkel nur eine verhältnismäßig kleine Antriebsleistung übertragen werden kann. Dieses Problem konnte man bisher lediglich entweder durch eine Erhöhung der Riemenspannung lösen, was zu einer starken radialen Belastung der Lager und damit verbundenen Wirkungsgradverlusten führt, oder durch eine Vergrößerung des Umschlingungswinkels mit Hilfe von entsprechend angeordneten Umlenkrollen lösen, durch die ein erheblicher apparativer Aufwand bedingt wird und der Wirkungsgrad des Antriebssystemes ebenfalls vermindert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Antriebssystem der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß größere An-

6098 U/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HÖSEL · POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 ■ TELEX 8585166

triebskräfte übertragen werden können, ohne daß hierdurch die Lager einer zusätzlichen radialen Belastung ausgesetzt werden und ohne daß der Wirkungsgrad nachläßt. Außerdem soll sich der erforderliche apparative Aufwand in Grenzen halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Antriebssystem der eingangs genannten Art vor, daß die Scheiben zwei Bahnen aufweisen, in denen zwei endlose Antriebselemente derart geführt sind, daß ein Antriebselement in einem Endpunkt eines Durchmessers der jeweiligen Scheibe und das andere Antriebselement am anderen Endpunkt dieses Durchmessers der Scheibe anliegt, wobei mindestens eine der Scheiben mit einem Antrieb verbunden ist und das Antriebssystem mindestens ein Differentialspannwerk aufweist, welches mit zwei Spannscheiben versehen ist, die gesondert voneinander auf verdrehbaren und in einer bestimmten Drehstellung festlegbaren exzentrischen Ringen gelagert sind, die an einem gemeinsamen Tragbolzen befestigt sind, dessen Lage verstellbar ist.

Beim Antriebssystem gemäß der Erfindung wird jede Scheibe nahezu auf dem gesamten Umfang von den Antriebselementen umfaßt. Die von den Antriebselementen ausgeübten Radialkräfte heben sich gegeneinander auf, so daß keine zusätzlichen Lagerbeanspruchungen auftreten, auch wenn die Riemenspannung erheblich vergrößert wird. Durch die Verwendung des Differentialspannwerkes wird erreicht, daß trotz unvermeidbarer Abmessungsunterschiede in beiden Antriebselementen die gleiche Spannung erzielt werden kann, was unabdingbare Voraussetzung für die Verwendung von zwei endlosen Antriebselementen ist. Außerdem wird der Wirkungsgrad des Antriebs-

6098H/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HÖSEL · POSTFACH 1140 . TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

-U-

systemes durch die vorgeschlagenen Maßnahmt nicht beeinträchtigt. Schließlich erhöht sich auch der apparative Aufwand kaum.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In der Fig. 1 der Zeichnung ist erkennbar, daß jede Scheibe von zwei Seiten her von den beiden Antriebselementen umschlungen wird. In einem Endpunkt je eines Durchmessers der jeweiligen Scheibe liegt das eine Antriebselement an, während an dem entgegengesetzten anderen Endpunkt des Durchmessers das andere Antriebselement anliegt. Eine oder mehrere Scheiben sind mit Antrieben verbunden. Weiterhin weist das Antriebssystem jeweils mindestens ein Differentialspannwerk auf, dessen beiden gesonderten Spannscheiben auf getrennten exzentrischen Ringen gelagert sind, die ihrerseits verdrehbar und in einer bestimmten Drehstellung feststellbar auf' einem gemeinsamen Tragbolzen befestigt sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben, in der

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Antriebssystems gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Antriebssystem gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Arbeitseinheit des Antriebssystems gemäß Fig. 1,

6098U/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HOSEL · POSTFACH Π40 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

- 5

Fig. 4 die Ausgestaltung einer Riemenscheibe des Antriebssystems gemäß der Erfindung,

Fig. 5 die Scheibe des Antriebssystems gemäß Fig. 1 bei Verwendung eines Kettenantriebes,

Fig. 6 das beim Antriebssystem gemäß Fig. 1 verwendete Differentialspannwerk,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Antriebssystems gemäß der Erfindung in einer zweiten Aus führung s form,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Antriebssystems gemäß der Erfindung in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Antriebssystems gemäß der Erfindung in einer vierten Ausführungsform,

Fig.Io eine Seitenansicht des Antriebssystems gemäß der Erfindung in einer fünften Ausführungsform und

Fig.11 eine Seitenansicht eines Antriebssystem gemäß der Erfindung in einer sechsten Ausführungsform zeigen.

Das in den Fig. 1-3 dargestellte Antriebssystem wird an einer Geflügelabfedereinrichtung verwendet. In Fig. 1 sind zehn in einer waagerechten Linie angeordnete Arbeitseinheiten mit den Bezugszeichen 1 - Io bezeichnet. Beidseitig

6098U/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HOSEL · POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-00001 · TELEX 8585166

Beidseitig an den Arbeitseinheiten 1 - Io sind Ablenkrollen 12 angeordnet. In einer Linie mit den Arbeitseinheiten
1 - Io ist das Differentialspannwerk 14 in das Antriebssystem eingefügt. Die an einen Antrieb angeschlossene
Arbeitseinheit 1 bewegt zwei gesonderte Antriebselemente
15a und 15b. In der Zeichnung ist das Antriebselement 15a mit voller Linie und das Antriebselement 15b mit gestrichelter Linie bezeichnet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Aufsicht sind die Anordnung der Arbeitseinheiten 1 - Io sowie die Spurlinienführungen der Antriebselemente 15a und 15b zu erkennen. In Fig. 2 ist die Seite X die Arbeitsseite, während die Seite Y die Antriebsseite der Geflügelabfedervorrichtung ist.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine der Arbeitseinheiten 1 - Io. Eine Welle 16 der Arbeitseinheit liegt in
Gleitlagern"19, ist an einem Ende mit einer Rupfelemente 17 tragenden Scheibe und am anderen Ende mit einer Riemenscheibe 11 versehen. Die Riemenscheibe 11 ist als Doppelscheibe ausgebildet j d.h. ist zur Führung von zwei Riemen geeignet. Die Antriebselemente 15a und 15b sind in diesem Falle Riemen. Selbstverständlich können auch andersartige Antriebselemente verwendet werden.

Ih Fig. 4 ist eine bei der Verwendung von Riemen verwendete Scheibe 11a dargestellt. Fig. 5 zeigt eine im Falle der
Verweiidung eines Kettenantriebes verwendete Scheibe lib.

In Fig. 6 ist das bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendete Differentialspannwerk 14 dargestellt. Dieses
Differentialspannwerk 14 enthält zwei Spannscheiben 2o,

60 9 814/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HÖSEL · POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

welche auf einem gemeinsamen Tragbolzen 2 3 gelagert sind. Die Lagerung erfolgt an exzentrischen Ringen, auf welchen Lagerbuchsen 21 sitzen. Die exzentrischen Ringe 22 können um den Tragbolzen 2 3 in beliebige Lage verdreht werden und nach Einstellung können die exzentrischen Ring 2 3 mit einer Feststellschraube 24 angedrückt werden. Der Tragbolzen 2 3 ist am Gestell der Vorrichtung oder an deren Grundplatte über einen Hebel 13 befestigt, der um einen Bolzen 2 5 verdrehbar ist.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Die auf den Scheiben 11 des Antriebssystems und an den Spannscheiben 22 des Differentialspannwerkes 14 aufliegenden Antriebselemente 15a und 15b werden zunächst bei stehendem Antriebssystem vorgespannt. Dies geschieht dadurch, daß die exzentrischen Ringe 2 2 einzeln verdreht werden, und zwar so, daß die Vorspannung in beiden Antriebselementen gleich ist. Dies ist erforderlich, um die aus Maßtoleranzen, Feuchtigkeit und Temperatur herrührenden Längenunterschiede der Antriebselemente ausgleichen zu können. Danach werden die exzentrischen Ringe 2 2 mit der Feststellschraube 24 in der gewünschten Lage festgelegt. Dann wird das Differentialspannwerk 14 um den Bolzen 25 verdreht, wodurch die gleichmäßig vorgespannten Antriebselemente im gewünschten Maße angespannt werden. Die Spannung kann in der in Fig. 1 dargestellten Weise mittels einer Feder oder mittels äquivalenter Spannmittel erzeugt werden.

Das Antriebssystem gemäß der Erfindung braucht nicht in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten linienförmigen Anordnung der Arbeitseinheiten ausgeführt zu werden. Die Anordnung und die Anzahl der Arbeitseinheiten, Ablenkroll'en und Spannwerke können beliebig verändert werden. Ebenso können die

6098 1 4/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HÖSEL . POSTFACH Π 40 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

Anzahl und die Lage der angetriebenen Arbeitseinheiten beliebig gewählt werden.

In Fig. 7 ist z.B. ein Antriebssystem mit auf einem Kreis angeordneten Arbeitseinheiten dargestellt. Bei diesem Antriebssystem sind die Arbeitseinheiten a mit Antrieben und die Arbeitseinheiten b mit Differentialspannwerken versehen. Der Tragbolzen 2 3 des Differentialspannwerkes 14 ist bei dieser Ausführungsform nicht an einem Hebel 13 um den Bolzen 2 5 verdrehbar befestigt, sonderen kann in einer in der Grundplatte der Vorrichtung vorgesehenen Nut 2 6 bewegt und in der gewünschten Stellung festgelegt werden.

Die Verwendung von Ablenkrollen ist bei dieser Lösung nicht erforderlich.

In Fig. 8 sind die Arbeitseinheiten des Antriebssystems auf einem Kreisbogen.'.angeordnet. Bei dieser Lösung werden ebenfalls mehrere mit Antrieben verbundene Arbeitseinheiten verwendet. Die Differentialspannwerke 14- können in diesem Falle nicht nur an den Arbeitseinheiten, sondern auch an den Ablenkrollen 12 angeordnet werden.

Weitere mögliche Anordnungen der Arbeitseinheiten sind in den Fig. 9, Io und 11 dargestellt.

Der Vorteil des Antriebssystems gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Umschlingungswinkel der Scheiben im Vergleich zu bekannten Lösungen annähernd verdoppelt wird, wodurch das Durchrutschen der Antriebselemente vermindert wird und der Wirkungsgrad und die Betriebssicherheit des Systems erheblich gesteigert werden.

mm Q mm

6098U/0908

PATENTANWALT BODE · 4033 HOSEL · POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

Ober diese vorteilhafte Wirkung hinaus besteht die neuartige und überraschende Wirkung des Antriebssystems gemäß der Erfindung noch darin, daß die auf die Lager der Wellen der zwischen den gekreuzten Antriebselementen liegenden angetriebenen Scheiben einwirkenden Radialkräfte entgegengesetzt gerichtet sind und annähernd gleich groß sind, so daß sie sich im wesentlichen ausgleichen. Dies bedeutet, daß die resultierende Radiallast an den Lagern annähernd Null wird, d.h. die Lagerung ist praktisch eine schwebende Lagerung.

Bei der Ausführung des Antriebssystems gemäß der Erfindung können verschiedenartige Antriebselemente verwendet werden, wie z.B. Riemen aus Kunststoffasern, zweiseitig gezahnte Riemen, Ketten usw. Das bei dem Antriebselementenpaar verwendete Differentialspannwerk 14 sichert den Ausgleich der verschiedenen Dehnungen der doppelten Antriebselemente und ermöglicht außerdem die gemeinsame Spannung der Riemenpaare .

- Patentansprüche -

- Io -

609814/0908

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Γ1. Antriebssystem zum gemeinsamen Antrieb von in Reihe angeordneten, aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung gedrehten Wellen mittels daran befestigter Scheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (11)zwei Bahnen aufweisen, in denen zwei endlose Antriebselemente (15a, 15b) derart geführt sind, daß ein Antriebselement (15a) in einem Endpunkt eines Durchmessers der jeweiligen Scheibe (11) und das andere Antriebselement (15b) am anderen Endpunkt dieses Durchmessers der Scheiben(11) anliegt, wobei mindestens eine der Scheibe (11) mit einem Antrieb verbunden ist und das Antriebssystem mindestens ein Differentialspannwerk (14) aufweist, welches mit zwei Spannscheiben (2o) versehen ist, die gesondert voneinander auf verdrehbaren und in einer bestimmten Drehstellung festlegbaren exzentrischen Ringen (22) gelagert sind, die an einem gemeinsamen Tragbolzen (2 3) befestigt sind, dessen Lage verstellbar ist.

   2. Antriebssystem nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß das Differentialspannwerk (14) an einem Hebel (13) um einen feststehenden Bolzen (2 5) schwenkbar ist.

   3. Antriebssystem nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der Tragbolzen (2 3) des Differentialspannwerkes (14) in Nuten (2) verschiebbar

   und festlegbar ist.

   - 11 -

   6098U/0908

   PATENTANWALT BODE · 4033 HOSEL . POSTFACH 1140 . TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166

   - 11 -

   U. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Ablenkrollen (12) versehen ist.

   5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a durch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (15a, 15b) ein flacher oder gezahnter Riemen ist.

   6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a durch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (15, , 15b ) eine Kette ist.

   II/sch

   6098U/0908