DE3502665C2

DE3502665C2 -

Info

Publication number: DE3502665C2
Application number: DE19853502665
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 4300 Essen De Plum
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1985-01-26
Filing date: 1985-01-26
Publication date: 1988-03-31
Also published as: DE3502665A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbeson dere für kettengetriebene Hobel und Förderer des unter tägigen Berg- und Tunnelbaus, mit mehreren Antriebssta tionen, die ein zwischen einer ersten Antriebsstation und Abtrieb angeordnetes erstes Planetengetriebe mit einem ersten und einem zweiten Antrieb aufweist, dessen zweiter Antrieb über Zahnräder von einer zweiten An triebsstation angetrieben wird. The invention relates to a drive unit, in particular for chain-driven planes and conveyors of the lower day mining and tunneling, with several drive stations tion between a first drive station and output arranged first planetary gear with has a first and a second drive, the second drive via gears from a second type drive station is driven.

Derartige Antriebseinheiten werden vornehmlich im Un tertagebergbau bei den dort im Einsatz befindlichen Ho beln und Förderern und da wieder vor allem bei den Strebförderern eingesetzt. Als Antriebsmotoren werden robuste, überlastbare Asynchronmotoren mit steiler Kennlinie bei sehr großer Leistungsdichte eingesetzt. Allein schon durch das Arbeitsprinzip bedingt treten jedoch bei Einsatz mehrerer mit Asynchronmotoren ausgerüsteten Antriebseinheiten, die über elastische Anlagenteile miteinander verbunden sind, Lastverschiebungen ein, die unter Umständen noch dadurch vergrößert werden, daß aufgrund des Verschlei ßes eine unterschiedliche Kettenteilung oder ähnliche betriebsbedingte Probleme auftreten. Diese Lastver schiebungen bewirken dann, daß die installierten Motorlei stungen für den Betrieb nicht voll nutzbar sind. In un günstigen Fällen, insbesondere dann, wenn einzelne An triebe in den generatorischen Bereichen gelangen, können derartige Lastverschiebungen zu ungewolltem Lei stungsabzug aus dem System mit Rückspeisung ins Netz führen.Such drive units are mainly in the Un Mining at the Ho in use there and sponsors and especially again with the Face conveyor used. As drive motors robust, overloadable asynchronous motors with steeper Characteristic used with a very high power density. Kick due to the working principle alone however when using several drive units equipped with asynchronous motors, which are connected to each other via elastic system parts are, load shifts that may still be enlarged in that due to wear a different chain pitch or similar operational problems occur. This Lastver shifts then cause the installed motor cables are not fully usable for operation. In un favorable cases, especially if individual An drives in the generator areas, can such load shifts to unwanted lei Deduction from the system with feedback into the network to lead.

Um diesen Mangel abzustellen sind Lastausgleichssysteme entwickelt worden, wozu vor allen Dingen hydrostatische und hydrodynamische Schlupfkupplungen sowie Überlage rungsantriebe gehören. Diesen Einrichtungen ist gemein sam, daß zum Lastausgleich der Asynchronmotoren Schlupf ins System eingeführt wird. Der dabei auftretende plan mäßige Energieentzug wird in Kauf genommen. Diese Sy steme haben jedoch den Vorteil, daß sie gleichzeitig auch zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens der An lagen dienen. Nachteilig ist andererseits der aufwendi ge Aufbau derartiger Anlagen sowie die insbesondere bei den bekannten Schlupfkupplungen anfälligen und damit auch wartungsintensiven Konstruktionen.In order to remedy this deficiency, load balancing systems are required have been developed, especially hydrostatic and hydrodynamic slip clutches and overlay rive drives belong. These facilities are common sam that slip for load balancing of the asynchronous motors is introduced into the system. The plan that occurs moderate energy withdrawal is accepted. This sy However, systems have the advantage that they are simultaneous also to improve the vibration behavior of the An locations. On the other hand, it is disadvantageous ge construction of such systems and in particular at susceptible to the known slip clutches and thus also maintenance-intensive constructions.

Nach der DE-PS 27 16 025 ist unter anderem eine Getrie beanordnung mit Lastausgleich bekannt, die sich auf Schüsselmühlen bezieht. Der Lastausgleich in der be schriebenen Form ist für am Getriebegehäuse angreifende Belastungen vorgesehen und soll Überlastungen und Schä den des Getriebes durch Verformungen und Verlagerungen des Getriebegehäuses auch dann vermeiden, wenn das Ge triebegehäuse beispielsweise bei Verwendung als Ständer von Schüsselmühlen große äußere Kräfte aufnehmen muß. Bei eine derartigen Einheit mit nur einem Antrieb und einem Abtrieb ist die Abtriebsdrehzahl über das Über setzungsverhältnis direkt von der Antriebsdrehzahl un veränderlich u. a. über Kegelradgetriebe mit rechtwinklig zueinander angeordneten Drehachsen vorgegeben.According to DE-PS 27 16 025 is, among other things, a transmission arrangement known with load balancing, which relates to Bowl mills relates. The load balancing in the be written form is for attacking on the gear housing Loads provided and should overload and Schä that of the gearbox due to deformations and displacements Avoid the gear housing even if the Ge drive housing for example when used as a stand must absorb large external forces from bowl mills. In such a unit with only one drive and an output is the output speed via the over setting ratio directly from the drive speed changeable and a. via bevel gearboxes with axes of rotation arranged at right angles to each other.

In der DE-PS 9 14 836 ist die gattungsgemäße Antriebs einheit für stetige Fördermittel und Hobel beschrieben, bei welcher zu dem erwähnten Getriebe mit nur einem An trieb und Abtrieb ein weiterer Antrieb vorgesehen ist. Eine solche Antriebseinheit, die im untertägigen Berg bau eingesetzt werden soll, in Verbindung mit einer zu sätzlichen Antriebseinheit als Hilfsmotor bzw. Steuer bremse hat den Nachteil, daß bei Veränderung der Dreh zahl des Abtriebs durch Bremsen an der zweiten An triebseinheit die volle Leistungsdifferenz zwischen er ster Antriebseinheit und Abtrieb durch die zweite An triebseinheit abgeführt und geregelt werden muß. Im un tertägigen Bergbau, bei dem die Antriebseinheiten mit ihren Antriebsstationen in beengten Strebverhältnissen sowie unter Schlamm und Haufwerk liegend eingesetzt werden, müssen die Regel-, Steuer- und Kühleinheiten der zweiten Antriebsstation entfernt von der Antriebs einheit in der Strecke angeordnet werden.In DE-PS 9 14 836 is the generic drive unit for continuous subsidies and planes, in which to the mentioned gearbox with only one type drive and output another drive is provided. Such a drive unit in the underground mountain construction should be used in conjunction with a additional drive unit as an auxiliary motor or control brake has the disadvantage that when changing the rotation Number of outputs by braking on the second type drive unit the full power difference between it ster drive unit and output by the second drive drive unit must be removed and regulated. In the un day mining, where the drive units with their drive stations in cramped striving conditions as well as under mud and piles the control, control and cooling units the second drive station away from the drive unit can be arranged in the route.

Andererseits sind, wie aus der Zeitschrift "Feinwerk technik und Meßtechnik 89" (1981) 4, Seiten 177 bis 184 zu entnehmen ist, Planetengetriebebauformen mit hohen Übersetzungen bekannt, bei denen Hemmeigenschaft in einer Leistungsflußrichtung gegeben ist und in der an deren Richtung Leistungsdurchfluß stattfindet.On the other hand, as from the magazine "Feinwerk technik und Meßtechnik 89 "(1981) 4, pages 177 to 184 it can be seen, planetary gear types with high Known translations in which inhibitory property in a power flow direction is given and in the whose direction power flow takes place.

Ausgehend von dieser oben beschriebenen, insbesondere dem Bergbau anhaftenden Problematik, hat sich die Er findung unter Einbeziehung der bekannten Getriebetech nik die Aufgabe gestellt, eine Antriebseinheit von ge ringer Baugröße mit leistungsschwachen Regel- und Stellgliedern zu schaffen.Starting from this described above, in particular the mining problem, he has with the involvement of the well-known transmission technology nik the task, a drive unit from ge ring size with poor performance control and To create actuators.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Antrieb mit mindestens einem Planeten eines zweiten Planetengetriebes kämmt, der mit einem gehäuse festen Zahnrad in Eingriff steht, der von der zweiten Antriebsstation angetrieben wird und daß das Verhältnis der Betriebswälzkreise des Planeten nahe 1 ist.This object is achieved in that the second drive with at least one planet one second planetary gear meshes with a housing fixed gear is engaged by the second Drive station is powered and that the ratio the planetary operating circles is close to 1.

Das vorgegebene Verhältnis der Betriebswälzkreise im Bereich um 1 führt dazu, daß bei Leistungsabzug aus dem ersten Planetengetriebe über den zweiten Antrieb diese Leistung größtenteils oder ganz in Wärme umgewandelt wird. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß die zweite Antriebsstation zum Regeln und Steuern der Drehzahl nur äußerst leistungsschwach ausgelegt zu sein braucht. Zu dem erlaubt die integrierte Bauweise die große Wärme speicher- und Wärmeabgabekapazität des Gesamtgetriebes zur Aufnahme und Abfuhr der auftretenden Verlustener gie zu nutzen.The specified ratio of the operating circulation circles in the Range around 1 means that when the power is deducted from the first planetary gear via the second drive this Most or all of the power is converted into heat becomes. The advantage is that the second Drive station for regulating and controlling the speed only needs to be extremely poorly designed. To the integrated design allows great warmth storage and heat dissipation capacity of the entire transmission to pick up and discharge the losses that occur to use.

Eine besondere, wenig platzaufwendige Ausbildung der Antriebseinheit sieht vor, daß die Drehachsen der Pla netengetriebe parallel zueinander angeordnet sind. Hier bei ist der Einbau des zweiten Planetengetriebes in das Getriebegehäuse prak tisch durchmesserneutral möglich, was insbesondere bei den beschriebenen beengten Verhältnissen im Antriebs- und Umkehrbereich von Strebfördermitteln von Vorteil ist. Je nach den Gegebenheiten kann es auch von Vorteil sein, daß die Drehachsen der Planetengetriebe recht winklig zueinander angeordnet sind, wodurch eine annä hernd längenneutrale Ausbildung möglich wird. Des weite ren ist es möglich, die Drehachsen der Planetengetriebe in einem beliebigen Winkel zueinander anzuordnen.A special, little space-consuming training of Drive unit provides that the axes of rotation of the Pla Neten gear are arranged parallel to each other. Here at is the installation of the second planetary gear in the gearbox practical table diameter-neutral possible, which is particularly the case with the described cramped conditions in the drive and reversal area of face conveyor is an advantage is. Depending on the circumstances, it can also be beneficial be that the axes of rotation of the planetary gear are right are arranged at an angle to each other, whereby an approx length-neutral training is possible. The far It is possible to change the axes of rotation of the planetary gear to be arranged at any angle to each other.

Die Selbsthemmung des Planetengetriebes wird dadurch erreicht, daß das Verhältnis der Betriebswälzkreise des Planeten nahe 1 ist.This will make the planetary gear self-locking achieved that the ratio of the operating circles of the Planet is close to 1.

Wird ein Planetengetriebe knapp unter der Selbsthemmung eingesetzt, so können zwischen dem Steg des Planeten und dem Getriebegehäuse einfache Bremsvorrichtungen an geordnet werden, um die Bremsung und Drehzahlregelung vorzunehmen.A planetary gear becomes just under self-locking used, so between the planet's web and the transmission housing to simple braking devices be ordered to brake and speed control to make.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen näher beschrieben.Further refinements of the invention are in the Un claims described in more detail.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren weiter erläutert. Dabei zeigtThe invention will be further elucidated with the aid of the figures explained. It shows

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer schematisiert dargestellten Antriebseinheit. Fig. 1 shows an embodiment of a schematically illustrated drive unit.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele, eben falls in schematisierter Form dargestellter An triebseinheiten, und Fig. 2 and Fig. 3 show two further embodiments, just in case if shown in schematic form to drive units, and

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Antriebseinheit im Schnitt. Fig. 4 shows an embodiment of a drive unit in section.

Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten schematisier ten Ausführungsbeispielen ist die erste Antriebsstation jeweils mit 1 und der Abtrieb mit 2 bezeichnet. Zwi schen der Antriebsstation 1 und dem Abtrieb 2 ist das erste Planetengetriebe 3 mit seinem ersten Antrieb 4 sowie seinem zweiten Antrieb 13, der als innen verzahn tes Hohlrad ausgebildet ist und der Steg 5 angeordnet. Dieser Bereich ist in den Figuren strichpunktiert gekenn zeichnet und mit 8 als Leistungszweig bezeichnet.In the schematized exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 3, the first drive station is denoted by 1 and the output by 2 . Between the drive station 1 and the output 2 is the first planetary gear 3 with its first drive 4 and its second drive 13 , which is designed as an internally toothed ring gear and the web 5 is arranged. This area is marked in dash-dot lines in the figures and designated 8 as a power branch.

Der zweite Antrieb 13 des ersten Planetengetriebes 3 ist über das zweite Planetengetriebe 11 mit der zweiten Antriebsstation 10 verbunden. Dieser Bereich ist in den Fig. 1 bis 3 als Überlagerungszweig 9 bezeichnet und ebenfalls strichpunktiert dargestellt.The second drive 13 of the first planetary gear 3 is connected to the second drive station 10 via the second planetary gear 11 . This area is referred to in FIGS. 1 to 3 as a superimposition branch 9 and is also shown in broken lines.

Der Überlagerungszweig 9 besteht einmal aus der ersten Antriebsstation 10 und zum anderen aus dem selbsthem mend bzw. nahe der Selbsthemmung ausgebildeten zweiten Planetengetriebe 11. Der zweite Antrieb 13 des ersten Planetengetriebes 3, der hier als Hohlrad ausgebildet ist, kämmt mit mindestens einem Planeten 12, wie aus Fig. 4 hervorgeht, des zweiten Planetengetriebes 11. Diese Planeten 12 kämmen gleichzeitig mit dem gehäuse festen Zahnrad 14, das in den Ausführungsbeispielen 1, 2 und 4 ebenfalls als Hohlrad ausgebildet ist. Der Pla net 12 wird durch die zweite Antriebsstation 10 über den Steg 16 angetrieben bzw. bremsend abgestützt. Das zweite Planetengetriebe 11 im Überlagerungszweig 9 kann selbsthemmend bzw. nahe der Selbsthemmung ausgelegt sein, was dadurch erreicht wird, daß der zweite Antrieb 13, der als Hohlrad ausgebildet ist, eine geringfügig unterschiedliche Zähnezahl als das gehäusefeste Zahnrad 14 aufweist, das in den Fig. 1, 2 und 4 ebenfalls als Hohlrad vorgesehen ist, und in der Fig. 3 als Kegelrad ausgebildet ist.The superimposition branch 9 consists on the one hand of the first drive station 10 and on the other hand of the self-locking or near self-locking trained second planetary gear 11th The second drive 13 of the first planetary gear 3 , which is designed here as a ring gear, meshes with at least one planet 12 , as can be seen in FIG. 4, of the second planetary gear 11 . These planets 12 mesh at the same time with the housing-fixed gear 14 , which is also designed as a ring gear in the exemplary embodiments 1, 2 and 4 . The Pla net 12 is driven or braked by the second drive station 10 via the web 16 . The second planetary gear 11 in the superimposition branch 9 can be designed to be self-locking or close to self-locking, which is achieved in that the second drive 13 , which is designed as a ring gear, has a slightly different number of teeth than the fixed gear 14 , which is shown in FIGS . 1, 2 and 4 is also provided as a ring gear, and in Fig. 3 is designed as a bevel gear.

Die Drehachsen 18, 19 des Zahnrades 17 von der zweiten Antriebsstation 10 und des Planeten 12 sind nach der Ausbildung nach der Fig. 1 parallel zu der Drehachse 22 des ersten und zweiten Antriebs 4, 13 angeordnet.The axes of rotation 18, 19 of the gear 17 from the second drive station 10 and the planet 12 are arranged parallel to the axis of rotation 22 of the first and second drives 4, 13 according to the embodiment according to FIG. 1.

Gleiches gilt auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, nur daß in diesem Fall die Abstützung bzw. der Antrieb des Planeten 12 über das Zahnrad 21 im Überla gerungszweig 9 erfolgt. Auch bei dieser Ausbildung sind die einzelnen Teile sowohl des Überlagerungszweiges 9 wie auch des Leistungszweiges 8 in einem gemeinsamen Getriebegehäuse 15 integriert untergebracht.The same applies to the embodiment of FIG. 2, only that in this case the support or the drive of the planet 12 via the gear 21 in the overlaid branch 9 takes place. In this embodiment, too, the individual parts of both the superimposition branch 9 and the power branch 8 are integrated in a common gear housing 15 .

Fig. 3 zeigt eine Ausbildung bei der die Drehachse 20 des Planeten 12 nicht parallel zu der Drehachse 22 des ersten und zweiten Antriebes 4, 13 verlaufend angeord net sind. Sie steht vielmehr rechtwinklig dazu, wobei die Abstützung des Planeten 12 über den Steg 16 des Überlagerungszweiges 9 erfolgt. Fig. 3 shows an embodiment in which the axis of rotation 20 of the planet 12 is not parallel to the axis of rotation 22 of the first and second drives 4, 13 extending angeord net. Rather, it is at right angles to it, the planet 12 being supported via the web 16 of the superimposition branch 9 .

1 first drive station
2 downforce
3 first planetary gear
4 first drive
5 bridge
8 power branch
9 overlay branch
10 second drive station
11 second planetary gear
12 planet
13 second drive
14 gear fixed to the housing
15 gear housing
16 bridge
17 gear
18 axis of rotation of the gear 17 from the second drive station 10
19 axis of rotation of the planet 12
20 axis of rotation of the planet
21 gear
22 axis of rotation of the first drive 4 and the second drive 13

Claims

1. Drive unit, in particular for chain-driven planes and conveyors of underground mining and tunnel construction, with a plurality of drive stations, the one between a first drive station ( 1 ) and from ( 2 ) arranged first planetary gear ( 3 ) with a first and a second drive ( 4, 13 ), the second drive ( 13 ) is driven by gears from a second drive station ( 10 ), characterized in that the second drive ( 13 ) meshes with at least one planet ( 12 ) of a two-th planetary gear ( 11 ) , With a ge fixed gear ( 14 ) which is driven by the second drive station ( 10 ) and that the ratio of the operating rolling circles of the planet ( 12 ) is close to 1.

2. Drive unit according to claim 1, characterized in that the axes of rotation ( 22, 19 ) of the planetary gear ( 8, 11 ) are arranged parallel to each other.

3. Drive unit according to claim 1, characterized in that the axes of rotation ( 22, 20 ) of the planetary gear ( 8, 11 ) are arranged at right angles to each other.

4. Drive unit according to claim 1, characterized in that the planet ( 12 ) is braked via its web ( 16 ) with a braking device between the web ( 16 ) and the gear housing ( 15 ).

5. Drive unit according to claim 1, characterized in that the planet ( 12 ) via its web ( 16 ) from the second drive station ( 10 ) is driven.

6. Drive unit according to claim 1, characterized in that the planet ( 12 ) meshes with a gear ( 21 ) driven by the second drive station ( 10 ).