DE2541542B2 - Antriebssystem zum gemeinsamen antrieb von in reihe angeordneten wellen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem zum gemeinsamen Antrieb von in Reihe angeordneten, aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung drehenden Wellen mittels daran befestigter Treibscheiben, die an ihrem Umfang wenigstens eine Bahn für ein endloses Umschlingungsglied aufweisen.

Bei bekannten Antriebssystemen der beschriebenen Gattung (ungarische Patentschrift 155 200, DT-GM 56 450) sind mehrere in Reihe geschaltete Wellen über einen einzigen endlosen Transmissionsriemen miteinander gekoppelt, der die aufeinanderfolgenden Treibscheiben abwechselnd von oben und unten über einen Winkel von etwa !80" umschlingt und dadurch die Antriebskraft auf die Treibscheiben bzw. die Wellen überträgt. Nachteilig ist dabei, daß aufgrund der gegebenen geometrischen Verhältnisse ein größerer Umschlingungswinkel der Treibscheiben nicht möglich ist. Aus diesem Grunde muß mit einer verhältnismäßig großen Riemenvorspannung gearbeitet werden, die zu einer starken radialen Belastung der Wellen und Lager führt. Diese Belastung beträgt ein Vielfaches der sonstigen betrieblichen Belastung. Die dabei verwendeten Maschinenelemente müssen dementsprechend stark überdimensioniert werden, weil sonst Schaden auftreten können, die die Betriebssicherheit gefährden.

Dieser grundlegende Nachteil der bekannten Antriebssysteme läßt sich dahingehend formulieren, daß wegen der zwangsläufig verhältnismäßig kleinen Umschlingungswinkel nur eine verhältnismäßig kleine Antriebsleistung übertragen werden kann. Verbesserungen sind nur durch Erhöhung der Riemenspannung möglich, was jedoch zu einer starken radialen Belastung der Lager und damit verbundenen Wirkungsgradverlusten führt oder durch eine Vergrößerung des Umschlin· gungswinkels mit Hilfe von entsprechend angeordneten Umlenkrollen, durch die aber ein erheblicher apparativer Aufwand erforderlich wird und der Wirkungsgrad ebenfalls verringert wird.

Es ist zwar bereits bekannt, bei Antriebseinrichtungen mit nur einer einzigen Treibscheibe deren I .agerung von allen Kräften zu entlasten (DL-PS 343). Um die Welle der einzigen Treibscheibe und deren Lager zu entlasten, sind aber insgesamt sechs Antriebselemente, d.h. Riemen und insgesamt drei Hilfsrollen erforderlich, wobei insbesondere die Durchmesserverhältnisse der verschiedenen Scheiben und Rollen aufeinander abgestimmt werden müssen.

Weiterhin ist es auch schon bekannt, eine einzige Treibscheibe mit nur einem einzigen Treibriemen, der über Umlenkscheiben geführt wird, von Lagerkräften zu entlasten (FR-PS 3 45 317). Dabei wird zwar die angetriebene Welle bzw. deren Lager entlastet, entsprechende Lagerkräfte treten aber wenigstens an einer der Umlenkscheiben auf und müssen dort abgefangen werden.

Schließlich ist auch ein Antriebssystem mit mehreren hintereinander angeordneten Treibscheiben bekannt, die jeweils zwei Bahnen für das Umschlingungsglied aufweisen, wobei jedoch der Antrieb über beide Bahnen durch einen gemeinsamen Riemen sowie über zahlreiche Umlenkrollen erfolgt. Die Treibscheiben drehen dabei in gleicher Richtung.

Durch diesen Stand der Technik wurde aber die Entwicklung von Antriebssystemen der eingangs beschriebenen Gattung nicht beeinflußt, weil die bekannten Lehren jeweils das Ziel hatten, entweder eine Welle von Lagerkräften zu entlasten oder durch Vergrößerung des Umschlingungswinkels die Antriebsleistung zu verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das Antriebssystem der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend weiterzubilden, daß größere Antriebskräfte 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.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das System zwei Umschlingungsglieder und wenigstens vier Treibscheiben mit je zwei Bahnen aufweist und das eine Umschlingungsglied auf einer Umfangsseite der jeweiligen Treibscheibe und das andere Umschlingungsglied an der gegenüberliegenden Umfangsseite der Treibscheibe anliegt, wobei die beiden Umschlingungsglieder zwischen den benachbarten Treibscheiben immet gekreuzt sind und mindestens eine der Scheiben mit

einem koaxialen Antrieb verbunden ist.

Mit diesem Antriebssystem kann gegenüber den bekannten Lösungen ein doppelter Um^ohlingungswinke' der Scheiben erzielt werden, wodurch der Wirkungsgrad in bedeutendem Maße erhöht wird. Gleichzeitig kann die Radiallast der Lager praktisch aufgehoben und eine sogenannte schwebende Lagerung erreicht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 wird insbesondere erreicht, daß trotz unvermeidbarer Abmessungsunterschiede in beiden Umschlingungsgliedern die gleiche Spannung erzielt werden kann, was unabdingbare Voraussetzung für die Verwendung von zwei endlosen Umschlingungsgliedern ist. Dadurch wird der Wirkungsgrad nicht beeinträchtig!. Schließlich erhöht sich auch der apparative Aufwand kaum.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläuten, in der

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Antriebssystems,

Fig.2 eine Draufsicht auf das Antriebssystem nach Fig. 1.

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

Fig.4 die Ausgestaltung einer Riemenscheibe des Aniriebssystems,

F i g. 5 die Scheibe des Antriebssystems gemäß F i g. 1 bei Verwendung eines Kettenantriebes,

Fig.6 das beim Antriebssystem gemäß F i g. 1 verwendete Differentialspannwerk,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Antriebssystems in einer zweiten Ausnihrungsform,

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

Fig.9 eine Seitenansicht des Antriebssystems in einer vierten Ausführungsfonn,

Fig. 10 eine Seitenansicht des Antriebssystems in einer fünften Ausführungsform und

Fig. U eine Seitenansicht eines Antriebssystem in einer sechsten Ausführungsform zeigen.

Das in den Fig. 1—3 dargestellte Antiiebssystem wird an einer Geflügelabfedereinrichtung verwendet. In Fig. 1 sind zehn in einer waagerechten Linie angeordnete Arbeitseinheiten mit den Bezugszeichen 1 — 10 bezeichnet.

Beidseitig an den Arbeitseinheiten 1 — 10 sind Ablenkrollen 12 angeordnet. In einer Linie mit den Arbeitseinheiten 1 — 10 ist das Differentialspannwerk 14 in das Antriebssystem eingefügt. Die an einen Antrieb angeschlossene Arbeitseinheit 1 bewegt zwei gesonderte Umschlingungsglieder 15a und 15i>. In der Zeichnung ist das Umschlingungsglied 15a mit voller Linie und das Umschlingungsglied 156 mit gestrichelter Linie bezeichnet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Aufsicht sind die Anordnung der Arbeitseinheiten 1 — 10 sowie die Spurlinienführungen der Umschlingungsglieder 15a und 156 zu erkennen. In F i g. 2 ist die Seite λ' die Arbeitsseite, während die Seite Y die Antriebsseite der Geflügelabfedervorrichtung ist.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine der Arbeitseinheiten 1 — 10. 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 Treibscheibe 11 versehen. Die Treibscheibe 11 ist als Doppelscheibe ausgebildet, d. h ist zur Führung von zwei Riemen geeignet. Die Umsrhlingungsglieder 15a und 15/? sind in diesem Falle Riemen. Selbstverständlich können auch andersartige Umschlingungsglieder verwendet werden
In Fig. 4 ist eine bei der Verwendung von Riemen verwendete Scheibe Ua dargestellt. Fi g. 5 zeigt eine im Falle der Verwendung eines Kettenantriebes verwendete Scheibe 11b.

In Fig. 6 ist das bei der Vorrichtung gemäß der

ίο Erfindung verwendete Differentialspannwerk 14 dargestellt. Dieses Differentialspannwerk 14 enthält zwei Spannscheiben 20, welche auf einem gemeinsamen Tragbolzen 23 gelagert sind. Die Lagerung erfolgt an exzentrischen Ringen 22, auf welchen Lagerbuchsen 21 sitzen. Die exzentrischen Ringe 22 können um den Tragbolzen 23 in beliebige Lage verdreht werden und nach Einstellung können die exzentrischen Ringe 22 mit einer Feststellschraube 24 angedrückt werden. Der Tragbolzen 23 ist am Gestell der Vorrichtung oder an deren Grundplatte über einen Hebel 13 befestigt, der um einen Bolzen 25 verdrehbar ist.

Das Antriebssystem arbeitet wie folgt. Die auf den Scheiben 11 des Antriebssystems und an den Spannscheiben 20 des Differentialspannwerkes 14 aufliegenden Umschlingungsglieder 15a und 156 werden zunächst bei stehendem Antriebssystem vorgespannt. Dies geschieht dadurch, daß die exzentrischen Ringe 22 einzeln verdreht werden, und zwar so, daß die Vorspannung in beiden Umschlingungsgliedern gleich ist. Dies ist erforderlich, um die aus Maßtoleranzen, Feuchtigkeit und Temperatur herrührenden Längenunterschiede der Umschlingungsglieder ausgleichen zu können. Danach werden die exzentrischen Ringe 22 mit der Feststellschraube 24 in der gewünschten Lage festgelegt. Dann wird das Differentialspannwerk 14 um den Bolzen 25 verdreht, wodurch die gleichmäßig vorgespannten Umschlingungsglieder 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 braucht nicht in der in den Fig.! und 2 darges'.ellten linienförmigen Anordnung der Arbeitseinheiten ausgeführt zu werden. Die Anordnung und die Anzahl der Arbeitseinheiten. Ablenkrollen und Spannwerke können beliebig verändert werden. Ebenso können die 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 23 des Differentialspannwerkes 14 ist bei dieser Ausführungsform nicht an einem Hebel 13 um den Bolzen 25 verdrehbar befestigt, sondern kann in einer in der Grundplatte der Vorrichtung vorgesehenen Nut 26 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 F i g. 9.10 und 11 dargestellt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Antriebssystem zum gemeinsamen Antrieb von in Reihe angeordneten, aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung drehenden Wellen mittels daran befestigter Treibscheiben, die an ihrem Umfang wenigstens eine Bahn für ein endloses Umschlingungsglied aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das System zwei Umschlin- ι ο gungsglieder (15a, 15b) und wenigstens vier Treibscheiben (11) mit je zwei Bahnen aufweist und das eine Umschlingungsglied (15a) auf einer Umfangsseite der jeweiligen Treibscheibe (11) und das aiidere Umschlingungsglied (156) an der gegenüberliegenden Umfangsseite der Treibscheibe (11) anliegt, wobei die beiden Umschlingungsglieder (15a, 15b) zwischen den benachbarten Treibseheiben (11) immer gekreuzt sind und mindestens eine der Scheiben (11) mit einem koaxialen Antrieb verbunden ist.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Differentialspannwerk (14), welches mit zwei Spannscheiben (20) versehen ist, die gesondert voneinander auf verdrehbaren und in einer bestimmten Drehstellung festlegbaren exzentrischen Ringen (22) gelagert sind, die an einem gemeinsamen Tragbolzen (23) befestigt sind, dessen Lage verstellbar ist.

3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialspannwerk (14) an einem Hebel (13) um einen feststehenden Bolzen (25) schwenkbar ist.

4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragbolzen (23) des Differentialspannwerkes (14) in Nuten (2) verschiebbar und festlegbar ist.

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß es in bekannter Weise mit Umlenkrollen (12) versehen ist.

6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschlingungsglied (15a, 15f>) ein flacher oder gezahnter Riemen ist.

7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschlingungsglied (15a, 156) eine Kette ist.