DE2723319B2 - Zweistufiges Mehrweggetriebe - Google Patents

Description

a) die Lagerung jeder Zwischenwellenanordnung (5, 7) im Gehäuse (13) durch je drei Lager (14, 15, 16) an den Wellenenden und zwischen den Rudern (4,8) erfolgt;

mit dem Abtriebsrad (9) kämmende Zwischenritzel (8) auf der Zwischenwelle (7) befestigt ist und die kraftschlüssigen Verbindungselemente des antriebsseitigen Zwischenrades (4) als mechanisch lösbare Klemmverbindungen (6) ausgebildet sind;

c) das Antriebsritzel (3) zu seinen Zwischenwellen-Zahnradern (4) radial selbsttätig einstellbar angeordnet ist.

2. Mehrweggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (8, 9) der zweiten Stufe (Abtrieb) doppe^ chrägverzahnt (pfeilverzahnt) sind und die Zwischenteilen (7) sich danach bei geradverzahnten Räder (3, 4) der ersten Stufe axial frei einstellen können.

3. Mehrweggetriebe, nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverbindungen (6) zwischen der Zwischenwelle (7) und einer dazu koaxialen, die antriebsseitigen Zwischenräder (4) tragenden Hohlwelle (5) angeordnet sind.

4. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellen (5) unterhalb der Zwischenräder (4) mit sehr geringem Spiel auf den /.wischenwellen (bei 17) gestützt sind.

5. Mehrweggelriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die spielarmen Führungen zwischen den Hohlwellen (5) und den Zwischenwellen (7) im Stüt/bereich (17) mittels einer Gleitbeschichtung. insbesondere Gleitbondern, oder Wälzlagerung, insbesondere vollrolligc Zylinderrollenlager erfolgt.

6. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsseitigc Gehäuselagerung (16) der Zwischenwellenanordnung (5, 7) auf der Hohlwelle (5) /wischen dem Stützbereich (17) des /wischennidcs (4) und dem Klemmelement (6) erfolgt,

7. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellen (5) und/oder Zwischenwcllen (7) zwecks Lastausgleichs als Torsioriswellen ausgebildet sind.

8. Mehrweggetriebe nach einem der vorhcrgehen-

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den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Antriebsritzel (3) beidseitig mit Hilfslagerungen (19, 20,21) versehen ist, die dieses bei geringer Belastung und im lastfreien Zustand radial, geringfügig außerhalb der idealen Mittellage, aber mit genügendem Spiel der Ausgleichsbewegungen führen.

9. Mehrweggetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfslagerungen (19,20) aus Gleitschalen bestehen, die die zu führenden Flächen ganz oder teilweise umschließen.

!0. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Führung des Antriebsritzels (3) durch gehäusefeste Schultern (22,23) erfolgt.

11. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Zwischenwellenanordnung (5,7) durch Zylinderrollenlager erfolgt.

12. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenwellenanordnung nicht einstellbar ist.

Bei einem bekannten Mehrweggetriebe der im Oberbegriff de^c» Anspruchs I autgeführten Gattung (LuS Mitteilungen 67 XI[/75. insbesondere Bild 4) sind Ό die eingangsseitigen Räder mittels Druckölverband befestigt. Dieser Druckölverband dient vornehmlich der Befestigung der Räder auf den Wellen und ist für das Einstellen zwecks gleichmäßiger Lastverteilung weniger geeignet, da beim Druckölverband im druckbeauf- *> schlagten Zustand immer noch ein nicht unerhebliches Restmoment zu überwinden ist. welches die Einstellung erschwert und beeinträchtigt. So ist dieses Getriebe auch mit langen Torsionswellen ausgestattet, die die auftretenden Belastungsunterschiede zwischen den Leistungszweigen zwar vermindern, aber nicht völlig ausgleichen können. Die Räder der Eingangsstufe und die Ritzel der zweiten Stufe s^;nd jeweils für sich auf zweifach gelagerten Hohlwellen angeordnet, welche von den äußeren Enden her mit Hilfe der durch die Hohlwellenbohrungen hindurchgeführten Torsionswellen in drehelastischer Verbindung stehen. Somit umfaßt jede Zwischenwellenanordnung zwei zweifach gelagerte Hohlwellen, die durch eine Torsionswclle verbunden sind. Diese Bauart ist aufwendig und erfordert durch die vierfache Lagerung der Zwischenwellenanordnung viel Platz. Außerdem besteht die Gefahr, daß unerwünschte Schwingungen auftreten. Auch ist das Antriebsritzcl starr gelagert, so daß es keinen Beitrag zur gleichmäßigen Lastverteilung leisten kann.

Es ist auch bereits bekannt (DE-GM 1698 165). anstatt von Hohlwellen und Torsionswelle zusammengehörende Zwischenwellenriider auf zweifach gelagerten Massivwellen anzuordnen und diese über eine drehfederndc Kupplung zu verbinden. Auch diese Ausführungsform erfordert viel Platz, ist sehr aufwendig und schwingungscmpfindlich. Ferner ist eine F.instellbarkeit der Zwischenwcllen-Zahnradcr zueinander nicht vorhanden.

Weiterhin ist es bekannt (DE-AS 10 Jl 075), das Antriebsritzel eines zweistufigen Mehrweggetriebes zum Zwecke des Lastausgleichs zu seinen Zwischenwellenrädern radial einstellbar anzuordnen. Hierbei weisen die Zwischenwellcn nur eine zweifache Lagerung an

den Wellenenden auf, so daß mit relativ großen WellenJurchbiegungen zu rechnen ist, welche die übertragbare Leistung herabsetzt. Ferner weist dieses Getriebe keine Einstellmöglichkeit der einzelnen Leistungszweige auf, ein Umstand, der bei der Konstruktion der Einzelteile berücksichtigt werden muß und hohe Anforderungen an die Fertigung bezüglich sehr genauer Einhaltung der Winkellage stellt.

Die der Erfindung Zügrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die übertragbare Leistung zweistufiger Mehrweggetriebe bei möglichst geringem Raumbedarf und Gewicht zu erhöhen und die Anforderungen an die Fertigung und Konstruktion gering zu halten.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale a) bis c) gelöst.

Die Maßnahme nach c) ist bereits aus der oben diskutierten DE-AS 10 31 075 bekannt.

Durch die Erfindung wird die Durchbiegung der einzelnen Zwischen wellenabschnitte gering gehalten. Dadurch werden durchbiegungsbedingte Flankenrichtungsfehler auf ein Minimum beschränkt und die Lagerkräfte gleichmäßiger aufgeteilt. Ferner kann der Zwischenwellendurchmesser entsprechend kleiner gewählt werden, da sich die Durchbiegungslinien der einzelnen Zwischenwellenabschnitts gegenseitig günstig beeinflussen.

Die mechanisch lösbare Klemmverbindung der Räder der I. Stufe auf den Zwischenwellen ermöglicht eine leichtgängige Einstellung der einzelnen Leistungszweige und somit eine sehr präzise Einstellung, die es erlaubt, auch mehr als drei Leistungszweige anzuordnen. Durch eine äußerst korrekte Einstellung werden optimale Laufbedingungen für die Verzahnungen erreicht. Eine leichtgängige Einstellung ist auch besonders vorteilhaft bei Montagen und Reparaturen im Ausland, wo geeignete Hilfsmittel häufig nicht vorhanden sind. Ferner werden durch die Einstellmöglichkeit die Anforderungen besonders an die Fertigung gemindert.

Trotz einer guten Einstellung der einzelnen Leistungszu'eige sind Fehler, die von den Fertigungstoleranzen herrühren, nicht ganz auszuschließen. Um deren Auswirkung gering zu halten, ist das Antriebsritzel radial einstellbar gehalten, so daß es sich jederzeit die vorteilhafteste Lage im freien Spiel der Kräfte selbst suchen kann.

Da -ille Zahnräder ausschließlich mit Außenverzahnungen versehen werden können, die sich ohne Schwierigkeiten härten und schleifen lassen, ergibt sich ein Getriebe höchster Präzision und Leistungsdichte.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. So wird durch die Doppclschrägverzahnnng der zweiten Stufe (Anspruch 2) erreicht, daß Drehmoment- und Leistungsübertragung sich gleichmäßig auf zwei Zahnbreiten aufteilen und VerzahnuTigs- und Eingriffsfehler in ihrer Wirkung erheblich gemildert werden.

Häufig ist es von Vorteil, wenn das kraftschlüssige Verbindungselement des antriebsseitigen Zwischenrades in einigem Abstand zu diesem, möglicherweise auch außerhalb des eigentlichen Gelriebegehäuses angeordnet w rd, Dadurch kann eine Einstellung von außen vorgenommen werden, und es erfolgt eine Trennung in der Übertragung von Radialkräften und Drehmoment. Dieses kann durch die Anordnung einer Hohlwelle (Anspruch 3) zweckmäßigerweise erreicht werden.

Zur Erhöhung der Laufqualität der Räder der ersten Stufe ist es bei Anordnung einer Hohlwelle vorteilhaft.

wenn das Spiel unterhalb der Räder zwischen Hohlwelle und Zwischenwelle sehr gering ist, so daß eine gute Abstützung erfolgt. Um dennoch die Räder zur Zwischenwelle leicht und störungsfrei einstellen zu können und ein Festkorrodieren zu vermeiden, empfiehlt es sich, im Stützbereich eine Gleitbeschichtung oder eine vollrollige Zylinderrollenlagerung vorzusehen.
Des weiteren ist es vorteilhaft, beim Vorhandensein

ίο einer Hohlwelle das antriebsseitige Lager der Zwischenwellenanordnung auf der Hohlwelle zu plazieren. Dadurch wird die Hohlwelle gut und schwingungsfrei geführt und die Elastizität der Hohlwelle verhindert übermäßige Lagerbelastungen, die durch Fluchtfehler

ι ^ hervorgerufen werden könnten.

Besonders wenn mehr ais drei Zwischenwellenanordnungen vorgesehen werden, ist es vorteilhaft, wenn diese als Torsionswellen wirken (Anspruch 7), da hierdurch ungleichmäßige Belastungen ausgeglichen

-Ό werden können.

Bei der Anordnung eines ungelagerten Antriebsritzels ist es vorteilhaft, wenn dieser, mittels Hilfslagerungen (Anspruch 8) in einigem Abstand zur idealen Mittellage geführt wird, damit es nicht infolge des Eigengewichts bei geringer Belastung und im !astfreien Zustand allzu weit aus der Mittellage sich verlagert. So;.,it ist gewährleistet, daß sich die Zähne immer nur in dem dafür vorgesehenen Bereich berühren. Dieses ist z. B. beim Anfahren mit hohen Anfahrmomenten vor, besonderer bedeutung, da auftretende Reibkräfte in den Verzahnungen einer Einstellbewegung des Ritzels entgegenwirken und zu örtlichen Überlastungen führen würden. Auch könnten heftige Stöße innerhalb der Verzahnungen die Folge sein.

li Die Zweichenwellenanordnungen werden vorteilhaft in Zylinderrollenlager (Anspruch II) gelagert. So können sich diese in axialer Richtung frei einstellen, und die Lager sind frei von Axialkräften, die die Lebensdauer beeinträchtigen würden.

■w» Um ein derartiges Getriebe einwandlrei einstellen zu können, genügt es. wenn alle Zwischenwellenanordnungen bis auf eine einstellbar sind. So kann der für die Einstellbarkeit nötige Aufwand einmal eingespart werden, ohne die Funktion des Konzeptes zu beein-

••5 trächtigen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Der Antrieb erfolgt von der Welle 1 über eine

ίο doppelgelenkige Zahnkupplung 2 auf das zentrale ungelagerte Antriebsritzel 3 der ersten Stufe. Dieses steht im Eingr^irf mit mehreren rundherum gleichmäßig verteilt angeordneten Rädern 4, die auf Hohlwellen 5 drehfest befestigt sind. Die Hohlwellen sind stufenlos

5ϊ einstellbar mit Hilfe von Schrumpfscheiben 6 mit den Zwischenwellen 7 verbunden. Die Zwischenwellen tragen je ein R_ud 8, welche alle mit dem Itistungszusammenfassenden außenver/.ahnten Abtriebsrad 9 in Eingriff stehen. Die Räder 8, 9 der zweiten Stufe sind

w) doppelschrägver/ahnt. Das Abtriebsrad 9 ist mit der Abtriebswelle 10 fest verbunden. Die Abtriebswelle ist in den Lagern 11 und 12 axial und radial im Gehäuse 13 gelagert. Die Zwischenwellenanordnungeu 5, 7 sind dreifach radial gelagert, axial aber frei beweglich, so daß

<>5 sie sich zur Doppelschrägverzahnung (Pfeilverzahnung) des Abtricbr.rad^s 9 axial frei einstellen können. Zwei Lager, 14 und 15, befinden sich jeweils direkt auf der Zwischenwelle 7, während das dritte Lager, 16, auf der

Hohlwelle 5 zwischen dem Rad 4 und der Schrumpfscheibe 6 angeordnet ist.

Die Hohlwellen 5 sind so ausgeführt, daß die in den Stützbereichen 17 und 18 unter den Rädern 4 und unter den Schrumpfscheiben 6 nur ein so großes Spiel zu den Zwischenwellen 7 aufweisen, daß sie bei gelösten Schrumpfscheiben zueinander verdrehbar und verschiebbar sind, aber dennoch einv/andfrei geführt werden. Im dazwischen liegenden Bereich, also auch unter den Lagern 16 ist ein größeres Spiel vorgesehen, so daß sich hier die Hohlwelle "5 und die Zwischenwclle 7 nicht berühren.

Durch die Schrumpfscheibenvcrbindtingen β. die sich zur besseren und leichteren Einstellung außerhalb des Gehäuses 13 befinden, werden im befestigten Zustand in den Stiit/.bcreichen 18 die Spiele /-wischen den Hohlwellen 5 und den Zwischenwellen 7 restlos abgebaut und darüber hinaus Preßspannungen erzeugt, so daß Hohlwellen und Zwischenwellen /u festen Feinheiten verbunden werden. Oa die Hohlwellen sich noch zusätzlich im .Stützbereich 17 auf den Zwischenwellen abstützen, sind gute und genaue l.atifeigenschaften gewährleistet. Im Rereich zwischen den Stützbercichen 17 und 18 sind die Hohlwellen verhältnismäßig dünnwandig, so daß die hier angeordneten Lager 16 durch die elastische Verformung der Hohlwellen vor allzu großen Belastungen geschützt sind. Das Antriebsrad 3 hat nur Hilfslagerungen 19, 20 und 21. so daß. wenn es infolge seines Eigengewichtes absinkt, in einem geringfügigen Abstand von der Mittcllage geführt wird Dieser Abstand ist so gewählt, daß die Verzahnunger nur in einem vertretbaren Maße von der Soll-Eingriffs tiefe abweichen. Hierdurch werden Störungen bein Anlauf und bei plötzlichen Drehmomcntschwankungei

ο vermieden. Die Hilfslagerungen 19 und 20 sind al· Gleitringe ausgeführt, die die Antriebsritzelwelk teilweise umschließen und das Antriebsritzel gleichzei tig mit den Schultern 22 und 23 axial führen. Die FHilfslagerung 21 innerhalb der Doppclgclcnkkupplunf

ίο 2 übernimmt die radiale F'ührungsaufgabeder Hilfslagc rung 20. wenn der gemeinsame Schwerpunkt de Antricbsntzels 3 und der aufgesetzten Zahnkupplungs halite 2 außerhalb der i.agerstellen 19 und 20 liegt. I ^!n zu vermeiden, daß das Antriebsritzel während de

ΙΊ Betriebes unzulässig weit aus der Mittellage auswan den. ist jeder Leistungszweig einzeln durch das l.ösei der Schrumpfschciben 6 und sittenloses Verdrehen de Räder 4 und 8 zueinander exakt einstellbar. Dicsi Einstellung kann jederzeit wiederholt werden.

2(i Eine Demontage des Getriebes ist dafür nicht nötig Nach erfolgter Einstellung werden die Schrumpfschei ben wieder angezogen. Um das Einstellen genau um problemlos durchführen zu können, ist es vorgeseher daß an Stelle der Hilfslagerungen 19 und 20 zunächs

_>-, spieiarme Wälzlager eingesetzt werden, die da Antricbsritzel während der Einstellarbeilen in de gewünschten Lage (Mittellage) halten. Nach beendete Einstellung werden die für den Betrieb vorgesehene! I linslager eingesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

b) jedes Patentansprüche:

1. Zweistufiges Mehrweggetriebe, insbesondere zum Antrieb von Rohrmühlen, Drehofen, Brechern und dergU bei dem eine Leistungsverzweigung zwischen dem Ritzel und der Antriebswelle und dem außen verzahnten Rad der Abtriebswelle durch mehrere, über ihren Umfang verteilte Zwischenwellenanordnungen erfolgt, die an ihren Enden und zwischen ihren Zwischenwellen-Zahnrädern im Getriebegehäuse gelagert sind, wobei zwischen den mit dem Antriebsritzel kämmenden, antriebsseitigen Zwischenwellen-Zahnrädern und der Zwischenwellenanordnung kraftschlüssige Verbindungselemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß