DE3423983C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrweggetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus DE-OS 20 29 371 geht ein Umlaufgetriebe der angesprochenen Gattung hervor, bei dem das Sonnenrad zweigeteilt ist und jeder Teil des Sonnenrades mit gegen­ sinniger Schrägverzahnung versehen ist. Die beiden Sonnenradhälften sind über Torsionswellen, welche über eine Zahnkupplung miteinander verbunden sind, ge­ kuppelt. Beide Sonnenradhälften greifen in Doppelumlaufräder ein, die mit ent­ sprechend gegensinniger Schrägverzahnung, wie die Sonnenradhälften versehen sind. Die Doppelumlaufräder sind über eine Welle je mit einem einfachen Umlauf­ rad fest verbunden, die mit einem zweiten Sonnenrad zur Leistungszusammenfassung im Eingriff stehen. Die Leistungsaufteilung bei diesem Getriebe erfolgt also durch das radiale Einstellen der beiden Sonnenradhälften zu den Doppelumlauf­ rädern. Da aber ein einwandfreies Einstellen der Sonnenradhälften zu den Doppel­ umlaufrädern nur bei maximal drei Doppelumlaufrädern möglich ist, liegt hier eine Begrenzung auf drei Leistungszweige mit einwandfreien Lastausgleich vor.

Weiter sind aus der Zeitschrift Antriebstechnik 16, 1977, Nr. 11, Seite 629 bis 632, Mehrweggetriebe bekannt. Hier wird theoretisch abgehandelt, wie Mehrwegge­ triebe unter Nutzung von Leistungsteilung konzipiert werden können. Es werden eine Reihe von Möglichkeiten schematisch dargestellt, ohne daß konkrete Lösungs­ vorschläge gemacht werden.

Weiterhin ist aus US-PS 14 95 703 bekannt, eine Leistungsaufteilung auf zwei An­ triebsritzel durch einen Kupplungsmechanismus vorzusehen, bei dem mehrere am Umfang eines Flansches angeordnete sich axial erstreckende Balancierstäbe be­ finden, welche mit ihren Enden jeweils an dem einen oder anderen Ritzel eben­ falls über einen Flansch gelenkig angekuppelt sind, so daß die beiden Ritzel sich zueinander in gewissen Grenzen verdrehen können. Dieser Kupplungsmecha­ nismus setzt aber voraus, daß die beiden Ritzel radial, zumindest immer die gleiche Lage zueinander haben, andernfalls ergibt sich eine Verschiebung der Leistungsaufteilung zueinander. Hiermit ist nur eine zweifache Leistungsteilung möglich.

Aus DE-OS 21 03 190 ist eine Verbindung eines Zahnrades mit einer Welle bekannt, bei der das Zahnrad mittels einer Zahnkupplung mit balligen Zähnen, um deren Mittelpunkt über eine sphärische Lagerung verschwenken kann und welche die radialen Zahnkräfte des Zahnrades aufnimmt. Hierdurch ist zwar bekannt, wie man Maschinenteile drehfest und um einen Mittelpunkt schwenk­ bar miteinander verbindet, also wie man eine gleichmäßige Lastverteilung über die Breite eines Zahnrades erzielen kann. Sie gibt aber keinen Anhalt dafür, wie eine gleichmäßige Lastaufteilung auf mehrere Getriebezweige zu erreichen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die übertragene Leistung von Mehrweg­ getrieben bei geringem Raumbedarf und Gewicht zu steigern.

Diese Aufgabe wird, wie im Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben, gelöst.

Durch die Hintereinanderschaltung zweier Lastverteilereinrichtungen kann auch bei mehr als drei Lastzweigen eine gleichmäßige bzw. definierbare Lastverteilung er­ zielt werden. Je mehr Leistungszweige vorgesehen werden, um so kleiner wird das leistungszusammenfassende Zahnrad, welches die Größe und Kosten eines Getriebes wesentlich mitbestimmt.

Weitere Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden. Eine ein­ fache und günstige Lösung ergibt sich bei 6 Leistungszweigen. Da es sich vor­ nehmlich um Großgetriebe handelt, ist eine horizontale Gehäuseteilung vorteil­ haft, weil so die schweren Teile einfach aufgelegt bzw. abgehoben werden können. Um die Verformung des Gehäuses möglichst klein zu halten und somit auch die Zahneingriffsfehler zu beschränken, ist es vorteilhaft, die Getriebefüße etwa in halber Getriebehöhe anzuordnen, da so die Abstände zu den Lagern mög­ lichst gleich und klein gehalten werden können.

Bei reitender Anordnung des Getriebes an der Arbeitsmaschine kann die Drehmo­ mentstütze so angeordnet werden, daß bei der Betriebsdrehrichtung die Drehmo­ mentstützkräfte den Getriebegewichtskräften entgegenwirken. Bei dieser Anordnung erübrigt sich eine flexible Kupplung am Antrieb, und die Lager der Abtriebswelle können kleiner dimensioniert werden.

Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen mögliche Ausführungsbeispiele näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Getriebes mit zwei in Reihe ge­ schalteten Leistungszweigen,

Fig. 2 Gehäuse in Seitenansicht.

Der Antrieb erfolgt über eine axial und radial gelagerte Antriebswelle 10, eine Kupplung 13, eine Zahnkupplung 30 (Fig. 1) auf die Ritzel 1 und 2. Das Ritzel 1 steht mit drei Zahnrädern 11 in Eingriff, welche planetenartig, gleich­ mäßig um das Ritzel herum angeordnet sind. Die Zahnräder 11 treiben je über eine Zwischenwelle 21 ein Zahnritzel 3 an. Die Zahnritzel stehen gemeinsam mit einem koaxial zum Ritzel 1 angeordnetem Abtriebszahnrad 7 in Eingriff. Der Abtrieb erfolgt über die Abtriebswelle 8, mittels welcher das Antriebszahnrad 7 auch gelagert ist. Die Zahnräder 11 und Zahnritzel 3 sind mittels den Zwischenwellen 21 ge­ lagert.

Das koaxial zum Ritzel 1 angeordnete Ritzel 2 steht mit drei Zahnrädern 12 in Eingriff, welche ebenfalls planetenartig, gleichmäßig um das Ritzel herum, aber in Umfangsrichtung versetzt, zu den Zahnrädern 11 angeordnet sind. Die Zahnräder 12 treiben je über eine Zwischenwelle 22 ein Zahnritzel 4 an, welche ebenfalls gemeinsam mit dem Abtriebszahnrad 7 in Eingriff stehen. Somit wird das Abtriebszahnrad über sechs Zahnritzel 3, 4 angetrieben.

Die Ritzel 1, 2 sind radial nicht gelagert, so daß sie sich zu den Zahnrädern 11 bzw. 12 einstellen können, wodurch eine gleichmäßige Lastverteilung auf die mit einem Ritzel in Eingriff stehenden Zweige erzielt wird.

Das Ritzel 1 steht über eine Welle 5, mit einer eine ballige Außenverzahnung tra­ gende Nabe 31 der Zahnkupplung 30, mit der Antriebswelle 10 in drehfester Verbin­ dung. Das Ritzel 2 steht über eine Hohlwelle 6 mit einer eine Innenverzahnung tragenden Hülse 32 ebenfalls in drehfester Verbindung mit der Antriebswelle 10. Nabe 31 und Hülse 32 können sich mittels der balligen Kupplungsverzahnung zuein­ ander winklig einstellen und gewährleisten so eine unabhängige radiale Einstell­ barkeit der Ritzel 1 und 2 zueinander, auch wenn sie über die Wellen 5 und 6 mit der Nabe und Hülse starr verbunden sind. Nabe 31 und Hülse 32 sind zueinander über sphärische Flächen 33 axial fixiert, so daß die Ritzel 1 und 2 hierüber auch zueinander in Axialrichtung fixiert sind.

Die Ritzel 1 und 2 sind mit Schrägverzahnung entgegengesetzter Schrägungsrich­ tung versehen. Die hieraus resultierenden Axialkräfte stützen sich über die sphärischen Flächen 33 gegeneinander ab, so daß sich die Ritzel so einstellen, daß ihre Axialkräfte sich ausgleichen, wodurch eine definierte Lastaufteilung stattfindet. Dieses ist möglich, da die Hülse 32 mit der axial gelagerten An­ triebswelle 10 mit Hilfe einer Lamellenkupplung zwar drehsteif aber axial ohne nennenswerten Kraftaufwand einstellbar gekuppelt ist.

Eine definierte Lastaufteilung wäre auch durch die Ausbildung der Welle 5 und Hohlwelle 6 als Torsionswellen möglich, wobei die Ritzel 1 und 2 dann auch mit Geradverzahnung versehen sein könnten. Torsionswellen würden auch Flankenrich­ tungsfehler in etwa ausgleichen können. Zudem würden sie Stöße mindern, die z. B. beim Anlauf auftreten. Die Hilfslagerungen 15, 16 haben relativ großes Spiel. Mit ihnen werden ebenfalls Stöße beim Anlauf und bei Lastwechseln in Grenzen gehal­ ten, ohne die freie Einstellbarkeit der Ritzel während des Betriebes zu behin­ dern.

Die Axialkräfte der Abtriebswelle 8 werden durch ein Axiallager 9 aufgenommen, welches aus Platzgründen in einer Aussparung der Abtriebswelle untergebracht sein kann.

Grundsätzlich können auch elastische und statisch bestimmte Lastverteil­ einrichtungen kombiniert werden.

Claims (9)

1. Mehrweggetriebe, insbesondere zum Antrieb von Rohrmühlen, Drehöfen oder Brechern mit Leistungsverzweigung zwischen einer Antriebswelle (10) und einem außenverzahnten auf der Abtriebswelle (8) drehfest angeordneten Ab­ triebszahnrad (7), das mit mehreren an seinem Umfang drehfest auf Zwischenwellen (21, 22) angeordneten Zahnritzeln (3, 4) kämmt, welche mit auf diesen Wellen drehfest angeordneten Zahnrädern (11, 12) verbunden sind, die mit zwei sich jeweils radial selbsttätig einstellbar koaxial ange­ ordneten, gegensinnig schrägverzahnten Ritzeln (1, 2) in Eingriff stehen, welche sich auf über eine einseitig von den Ritzeln (1, 2) angeordnete Zahnkupplung (30), die drehfest aber axial beweglich mittels einer weiteren Kupplung (13) mit der Antriebswelle (10) verbunden ist, mitein­ ander gekuppelte Wellen (5, 6) befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenwelle (21, 22) wechselweise von nur einem Ritzel (1, 2) über ein Zahnrad (11, 12) angetrieben wird, die Zähne der Kupplungselemente (31, 32) der Zahnkupplung (30) ballig verzahnt sind, die zwei Kupplungselemente tragende Wellen (5, 6) mittels sphärischer Flächen (33) axial zueinander fixiert sind und daß die weitere Kupplung (13) eine Membrankupplung (13) ist.

2. Mehrweggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (1, 2) über torsionselastische und/oder biegeelastische Wellen angetrieben werden.

3. Mehrweggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial frei bewegliche Anordnung eines oder beider Ritzel (1, 2) mittels doppelgelenkiger Kupplungen erfolgt.

4. Mehrweggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (11, 12) auf den Zwischenwellen (21, 22) mittels in Um­ fangsrichtung stufenlos einstellbarer Verbindungen fixiert werden können.

5. Mehrweggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden leistungsverzweigenden Ritzel (1, 2) mit drei Zahnrädern (11, 12) der Zwischenwellen (21, 22) in Eingriff steht, so daß die Leistungs­ übertragung über sechs Leistungszweige erfolgt.

6. Mehrweggetriebe mit sechs Leistungszweigen nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (14) drei horizontale Teilebenen (17, 18, 19) aufweist und in jeder Teilebene die Achsen von je zwei Zwischenwellen und in der mittleren Teilebene zusätzlich die Achsen der Ritzel (1, 2) und der Abtriebswelle (8) angeordnet sind.

7. Mehrweggetriebe nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusefüße (20) zwischen der Getriebemitte und der jeweils benachbarten Teilebene angeordnet sind.

8. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Axiallager (9) des abtriebsseitigen leistungszusammenfassenden Abtriebszahnrades (7) in einer stirn­ seitigen Aussparung der Abtriebswelle (8) untergebracht ist.

9. Mehrweggetriebe nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe mittels der Abtriebswelle (8) fest mit der Arbeitsmaschine verbunden ist und die Reaktions­ kräfte des Getriebegehäuses während des normalen Betriebes von einer vertikal ver­ laufenden, flexibel angeordneten, auf Druck belasteten Dreh­ momentstütze aufgenommen werden.