DE2817106A1

DE2817106A1 - Vorrichtung fuer den automatischen ausgleich von ausfluchtungsfehlern

Info

Publication number: DE2817106A1
Application number: DE19782817106
Authority: DE
Inventors: Cesare Albusceri
Original assignee: FACHINI SpA ING V
Current assignee: FACHINI SpA ING V
Priority date: 1977-04-19
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1978-11-02
Also published as: IT1078425B; FR2388162A1; FR2388162B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kinematische Vorrichtung, genauer gesagt auf eine Kupplung zwischen einem Antriebs- oder Abtriebsteil, wie einem Zahnrad oder dergl., und der zugehörigen Welle, das so ausgebildet ist, daß automatisch Ausfluchtungsfehler ausgeglichen werden, die zwischen den Drehachsen des Antriebsoder Abtriebsteils und einem Zahnrad oder dergl., das damit drehfest gekoppelt ist, auftreten können.

Es ist bekannt, daß bei der Übertragung der Drehbewegung durch Getriebe oder Zahnräder zwischen parallelen Drehachsen aufgrund zahlreicher und verschiedenartiger Gegebenheiten Fehler auftreten können, wie beispielsweise Fehler bei der Montage der Lager, der Abnutzung der Lager, einer Deformation der Achsen im Laufe der Zeit, Temperaturänderungen, Abnutzung der Drehflächen und dergl. Aufgrund dieser möglichen Fehlanordnung der Achsen ergeben sich insbesondere Änderungen im Berührungsbereich der Zähne der Zahnräder mit dadurch hervorgerufener erhöhter Abnutzung der Zähne sowie überdurchschnittlicher Lärmentwicklung und anderen nachteiligen Effekten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Zahnrades oder dergl. mit einer Lagerwelle zu schaffen, wobei, wenn dieses Zahnrad mit einem anderen Zahnrad in Eingriff steht, gegebenenfalls auftretende Ausfluchtungsfehler automatisch und kontinuierlich ausgeglichen werden, die zwisehen den Drehachsen dieses Zahnradpaares auftreten können. Die Vorrichtung soll ferner sicherstellen, daß bei der Übertragung des Drehmoments zwischen den

8098U/0815

im Eingriff stehenden Zahnrädern eine genaue Zuordnung der Zahnprofile vorliegt und ohne daß eine lokale unkontrollierte Beanspruchung hervorgerufen wird, die zu einer unerwünschten, vorzeitigen Abnutzung der Zahnräder führen würde. Die Vorrichtung soll ferner die wirksame übertragung beliebig großer Kräfte gestatten, wobei die Funktionsfähigkeit sowohl bei niedriger als auch bei hoher Drehzahl gewährleistet ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für den automatischen Ausgleich von Ausfluchtungsfehlern zwischen den Achsen zweier im Eingriff stehender Zahnräder, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Pendelkupplung zwischen einem Antriebsteil (oder Abtriebsteil), im wesentlichen ein Zahnrad, und der zugehörigen Übertragungswelle (oder Abtriebswelle) umfaßt, wobei die Pendelkupplung aus einem Pendellager besteht, das mit der Übertragungswelle fest verbunden ist und das die radiale Last trägt, einem Zahnkranz mit gewölbten Zähnen, der ebenfalls mit der Übertragungswelle fest verbunden ist, sowie einer Manschette besteht, die koaxial zwischen der Übertragungswelle und dem Antriebsteil angeordnet ist, wobei die Manschette eine gerade Innenverzahnung aufweist, die mit dem Zahnkranz mit gewölbten Zähnen der mit der Übertragungswelle in fester Verbindung steht, im Eingriff steht, und eine gewölbte Außenverzahnung aufweist, die mit einer geraden Innenverzahnung des Antriebsteils im Eingriff steht, und wobei der gegenseitige Abstand der Zahnräder im Eingriff derart ist, daß das Antriebsteil um den Mittelpunkt des Pendellagers und die Manschette pendeln kann, die dieser Pendelbewegung folgt, und das Drehmoment vom Antriebsteil

809844/0815

auf die Übertragungswelle übertragen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, die beispielshafte, bevorzugte Ausführungsformen wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die einzelnen Teile auseinandergezogen sind, 10

Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in zusammengesetztem Zustand, und

Fig. 3 eine Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus drei kinematischen Teilen, die koaxial in Verbindung stehen. Eine Antriebswelle (oder Abtriebswelle) 1 trägt radial einen Antriebsteil oder ein Zahnrad 2 über ein Pendellager 3. Das Pendellager besteht aus einem Pendeltonnenrollenlager oder einem Kugelgelenk. Das Zahnrad 2 weist eine Außenverzahnung 2" auf, die gerade, schräg oder anders ausgebildet sein kann oder die andere äußere Elemente aufweisen kann, die so ausgebildet sind, daß andere Teile bei der Drehung mitgenommen werden. Das Pendellager oder Radiallager 3 trägt das Zahnrad 2 und gestattet es aufgrund seiner Ausgestaltung, daß das Zahnrad 2 sich um den S^hwingungsmittelpunkt 4 des Pendellagers 3 bewegen kann. Auf der gleichen Übertragungswelle 1 ist ein Zahnkranz 5 ausge-

-S-

8Q984&/Q815

formt oder angeordnet, der eine Evolventenverzahnung mit tonnen- oder olivenförmigen Zähnen aufweist. Auf der Innenseite des äußeren Zahnrades 2 ist eine Geradverzahnung 6 vorgesehen, die eingeschnitten oder eingesetzt sein kann.

Die Verbindung zur Übertragung des Drehmomentes von der Welle 1 auf das Zahnrad 2, oder umgekehrt, wird mittels einer Zahnmanschette 7 bewirkt. Diese Manschette 7 besteht aus einem rohrförmigen Teil, der an einem Ende einen Zahnkranz 8 aufweist, dessen Zähne tonnen- oder olivenförmig ausgebildet sind. Am entgegengesetzten Ende weist die Manschette eine gerade Innenverzahnung 9 auf. Die Zahnmanschette 7 wird axial (Fig. 2) zwischen der Welle 1 und dem Zahnrad 2 angeordnet und ist so dimensioniert, daß die Innenverzahnung 9 im Eingriff mit der Tonnenverzahnung 5 und die Tonnenverzahnung 8 im Eingriff mit der Verzahnung 6 des Zahnrades 2 stehen. Die Anordnung der verschiedenen Elemente ist aus Fig.

ersichtlich. Aus dieser Figur ist erkenntlich, daß das Zahnrad 2 frei um den Mittelpunkt 4 des Lagerteils 3 pendeln kann und daß die Zahnmanschette 7, die das Verbindungsglied zwischen der Welle 1 und dem Zahnrad 2 darstellt, gleichzeitig allen Bewegungen des Zahnrades 2 in Bezug auf die Welle 1 folgen kann. Dies erlaubt eine Pendelbewegung um die Drehzentren 10 und 11, die in einem Abstand innerhalb eines vorgewählten Bereiches "L" (Fig. 1) liegen. Die Vorrichtung gestattet folglich, wobei sie gleichzeitig eine freie Pendelbewegung des Zahnrades 2 um den Mittelpunkt 4 gestattet, eine im Bezug auf die Drehung feste Verbindung der Elemente 1 und 2.

-T-

809844/081S

In Fig. 3 ist beispielshaft eine Hauptanwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In dieser Figur ist mit 12 eine Übertragungswelle mit feststehender Achse bezeichnet, die den Antriebsteil 2 mit Verzahnung trägt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist schematisch dargestellt und mit 13 bezeichnet. Mit 14 ist ein Abtriebsrad bezeichnet, das sich um die Achse 15_r die parallel zur Antriebsachse liegt, dreht. Aber aufgrund von äußeren Einflüssen wird anstatt einer anomalen Drehung eine Drehung um die Eigenachse in schiefer Lage 15 * im Bezug auf die Antriebswelle 12 erzwungen. In diesem Fall erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung 13, daß das Antriebszahnrad 2 im Raum und über die Zeit eine genaue Übereinstimmung der Zahnprofile der.

im Eingriff stehenden Zähne ermöglicht, ohne daß unkontrollierte lokale Beanspruchungen hervorgerufen werden, die zu einer vorzeitigen Abnutzung der Zahnräder führen könnten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb in all jenen Fällen von praktischer Bedeutung, wo die Achsen zweier im Eingriff stehender Zahnräder nicht genau parallel sind oder im Lauf der Zeit nicht bleiben. Beispielsweise ist die Vorrichtung in solchen Fällen geeignet, wo bei einem Zahnradpaar ein oder beide Zahnräder einseitig gelagert sind oder wo elastische Deformationen der Achsen zu befürchten sind. Andere Anwendungsgebiete sind beim Betrieb von Zementöfen oder Mühlen oder ähnlichen Anlagen, wo im allgemeinen die Last auf den Achsen sehr hoch ist, und wo von Haus aus Ausrichtungsfehler zwischen den Drehachsen praktisch unvermeidlich sind oder Fehler während des Betriebs auftreten.

809844/0815

Die erfIndungsgemMSe Vorrichtung eignet sich für alle Übertragungssysteme, wo die Drehbewegung durch Zahnräder oder dergl. übertragen wird, und wo die Drehachsen anfänglich oder unter Belastung Winkelabweichungen zeigen. Dies tritt besonders bei einer einseitigen Lagerung eines oder beider Zahnräder oder bei einer asymmetrischen Befestigung der Zahnräder auf dem Träger auf. Besondere Einsatzgebiete sind beim Antrieb von öfen, Zementmühlen oder ähnlichen Anlagen und in all jenen Systemen, wo eine Transformation eines statisch unbestimmten Antriebs in einen statisch bestimmten Antrieb erfolgt.

809844/0815

Claims

PATENTANWÄLTE DR.KADOR&DR.KLUNKER

K 12 317/3S

Ing. V. Fachini S.p.A. Corso Europa 81 - RHO

Milan / Italien

Vorrichtung für' den automatischen Ausgleich von Ausfluchtungsfehlern

Patentansprüche

M.!Vorrichtung für den automatischen Ausgleich von Ausfluchtungsfehlern zwischen den Achsen zweier im Eingriff stehender Zahnräder, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Pendelkupplung zwischen einem Antriebsteil (2) und der zugehörigen Übertragungswelle (1) umfaßt, wobei die Pendelkupplung aus einem Pendellager (3), das mit der Übertragungswelle (1) fest verbunden ist und das die radiale Last trägt, einem Zahnkranz (5) mit gewölbten Zähnen, der ebenfalls mit der Übertragungswelle (1) fest verbunden ist, sowie einer Manschette (7) besteht, die koaxial zwischen der Welle (1) und dem Antriebsteil (2) angeordnet ist, wobei die Manschette (7) eine gerade Innenverzahnung (9) aufweist, die mit dem Zahnkranz (5) im Eingriff steht, und eine gewölbte Außenverzahnung (8) aufweist, die mit einer geraden Innenverzahnung (6) des Antriebsteils (2) im Eingriff steht, und wobei' der gegenseitige Abstand der Zahnräder im Eingriff derart ist, daß das Antriebsteil (2) um den Mittelpunkt (4) des Pendellagers (3) und die Manschette (7) pendeln kann, die dieser Pendelbewegung folgt, und das Drehmoment vom Antriebsteil (2) auf die Übertragungswelle (1) übertragen wird.

8Ö98U/ÖÖ15

ORIGINAL INSPECTED

— JL —
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Pendellager (3) aus einem Tonnenwalzenlager oder einem Kugelgelenk besteht, das eine radiale Unterstützung gewährleistet und eine Bewegung um den Pendelmittelpunkt (4) auf der Achse gestattet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß alle Verzahnungen der Pendelkupplung einstückig mit den entsprechenden Teilen ausgebildet sind oder darauf in bekannter Weise angeordnet sind.