DE3524937C2

DE3524937C2 -

Info

Publication number: DE3524937C2
Application number: DE19853524937
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.-Ing. 4330 Muelheim De Benthake; Manfred Dipl.-Ing. 4722 Ennigerloh De Ullrich; Ludger Dipl.-Ing. 4290 Bocholt De Hecking
Original assignee: A Friedrich Flender AG
Current assignee: A Friedrich Flender AG
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1988-03-24
Also published as: DK159735B; DK326486A; DK326486D0; DE3524937A1; DK159735C

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrweggetriebeanordnung mit mindestens zwei Getriebestufen und selbsttätiger Leistungsverzweigung mit den im Oberbe griff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Mehrweggetriebe anordnung dient zur Kraftübertragung von einem Antriebsmotor zu einer Ar beitsmaschine.The invention relates to a multi-way gear arrangement with at least two Gear stages and automatic power split with those in the upper part handle of claim 1 specified features. Such a reusable gear arrangement is used for power transmission from a drive motor to an Ar working machine.

Eine derartige Mehrweggetriebeanordnung ist aus DE-AS 12 23 649 bekannt. Hierin wird ein Zweiweggetriebe beschrieben beidem die gleichmäßige Lei stungsaufteilung auf die beiden Getriebezweige mittels eines federnd aufge hängten Ausgleichsrades am Abtrieb bewirkt wird. Durch die federnde Aufhän gung kann sich das Ausgleichsrad in der Höhe und seitlich einstellen, so daß jede Zwischenwelle genau die Hälfte der Kraft überträgt. Diese Abglei chung sichert somit auch eine gleichmäßige Aufteilung der Kraftübertragung in der ersten Stufe des Getriebes. Die federnde Aufhängung des Ausgleichs rades wird durch ein spezielles, in Federn aufgehängtes Gleitschuhlager und die arbeitsmaschinenseitige Anordnung einer Membrankupplung erreicht. Um durch Einstellbewegungen des Ausgleichsrades auftretende Flankenrichtungs fehler zu kompensieren, ist dieses mit der Abtriebswelle ebenfalls mittels einer Membrankupplung verbunden. Besondere, als Ringe ausgebildete, Füh rungsorgane sollen eine mittige Führung des Ausgleichsrades zwischen den Ritzeln unter Zulassung von vorübergehenden Verlagerungen gewährleisten.Such a reusable gear arrangement is known from DE-AS 12 23 649. This describes a two-way gearbox with both the uniform lei division between the two transmission branches by means of a spring suspended balance wheel is effected on the output. Thanks to the springy suspension the balance wheel can adjust itself vertically and laterally, so that each intermediate shaft transmits exactly half of the force. This deviation chung thus ensures an even distribution of power transmission in the first stage of the transmission. The resilient suspension of the compensation Rades is supported by a special spring shoe bearing and the machine-side arrangement of a diaphragm coupling is reached. Around Flank direction caused by adjustment movements of the differential gear To compensate for errors, this can also be done with the output shaft connected to a membrane coupling. Special, trained as rings organs should center the balance wheel between the Ensure pinions with the approval of temporary relocations.

Aus DE-OS 21 03 190 ist bekannt, ein Zahnrad mittels Kalottenlager und einer Balligzahnkupplung auf einer Welle drehfest, aber sphärisch einstell bar anzuordnen. Würde man diese Zahnradanordnung bei der zuvor beschriebe nen Mehrweggetriebeanordnung, von der ausgegangen wurde, anstelle des Aus gleichsrades vorsehen, so würden die Flankenrichtungsfehler zwischen dem Ausgleichsrad und den Ritzeln auch nur gemittelt werden aber nicht völlig ausgeglichen.From DE-OS 21 03 190 is known a gear by means of spherical bearings and a spherical tooth coupling on a shaft so that it rotates but is spherical to be arranged in cash. Would you describe this gear arrangement in the previously NEN reusable gear arrangement that was assumed instead of the off provide the same gear, the flank direction errors between the The differential and the pinions are only averaged but not completely balanced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Mehrweggetriebeanordnung entsprechend des Oberbegriffes des Anspruchs 1 dahingehend weiter zu ver bessern, daß keine federnd aufgehangene Zahnräder benötigt werden, die Lei stungsteilung auf der Antriebsseite erfolgt, die Breitenlastverteilung al ler Zahneingriffe jederzeit optimal und die Getriebeanordnung kompakt und einfach gehalten ist.The invention is based on the object of a reusable gear arrangement further ver according to the preamble of claim 1 improve that no spring-mounted gears are needed, the Lei division of power on the drive side, the load distribution al optimal meshing at all times and the gear arrangement compact and is kept simple.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 ge löst. Die Leistungsteilung auf der Antriebsseite hat den Vorteil, daß beim Lastausgleich keine großen Massenkräfte auftreten. Da für die Leistungsauf teilung kein Federsystem vorgesehen ist, werden Schwingungen weitestgehend vermieden. Durch die Ankopplung der Abtriebswelle an die Arbeitsmaschine mittels nur einer flexiblen Kupplung und die Anordnung nur eines Lagers für die Abtriebswelle werden teuere Bauteile gespart. Durch die starre Verbin dung des Abtriebsrades mit der Abtriebswelle werden Schwingungen vermieden und kostspielige und verschleißanfällige Konstruktionen nicht benötigt. Die sphärisch einstellbaren Ritzel der Zwischenwellen sorgen jederzeit, trotz möglicher Verlagerungen des Abtriebsrades, für einen optimalen Zahnein griff. Auch Wellendurchbiegungen und Gehäuseverzerrungen sowie Fundament versatz und dergl. können den Zahneingriff nicht stören.This object is ge by the characterizing features of claim 1 solves. The power division on the drive side has the advantage that the Load balancing no large mass forces occur. As for the performance division no spring system is provided, vibrations are largely avoided. By coupling the output shaft to the machine by means of only one flexible coupling and the arrangement of only one bearing for the output shaft saves expensive components. Through the rigid connection Vibration is avoided by using the driven gear with the driven shaft and costly and wear-prone constructions are not required. The Spherically adjustable pinions of the intermediate shafts ensure at all times, despite possible displacements of the driven gear, for an optimal gear Handle. Also shaft deflections and housing distortions as well as the foundation Offset and the like cannot interfere with the tooth mesh.

Durch geeignete Wahl der Mittelpunkte der sphärischen Lagerungen der Ritzel und Abtriebswelle können die im Betrieb auftretenden Einstellwinkel günstig beeinflußt werden. Da die Abtriebswelle nur auf Torsion belastet wird, kann diese entsprechend dünn ausgelegt und somit Materialkosten, Gewicht und Be arbeitungskosten gespart werden. Da Fluchtungsfehlern gegenüber üblichen Getriebeanordnungen nur eine geringe Bedeutung zukommt, kann die gesamte Getriebeanordnung wesentlich biegeweicher ausgeführt werden, wodurch die Gesamtanordnung sich kostengünstig gestalten läßt.By a suitable choice of the centers of the spherical bearings of the pinions and output shaft, the setting angle occurring during operation can be favorable to be influenced. Since the output shaft can only be subjected to torsion these are designed accordingly thin and thus material costs, weight and loading labor costs can be saved. Because misalignment compared to usual Gear arrangements are of little importance, the whole Gear arrangement are designed to be significantly more flexible, which makes the Overall arrangement can be designed inexpensively.

Je nach erforderlichem Abtriebsdrehmoment können zwei, drei und auch mehr Getriebezweige angeordnet werden, wodurch die Bauteile entsprechend klein und die Kosten niedrig gehalten werden.Depending on the required output torque, two, three and more can be used Gearbox branches are arranged, making the components correspondingly small and keep costs down.

An Hand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel einer Mehr weggetriebeanordnung näher beschrieben.Based on the drawing, an embodiment of a More is below way gear arrangement described in more detail.

Die Zeichnung stellt eine schemati sierte Mehrweggetriebeanordnung mit zwei Leistungszweigen dar.The drawing represents a schematic based reusable gear arrangement with two power branches.

Ein Motor 25 treibt eine Ritzelwelle 1 an, welche mit einem Antriebsritzel 21 fest verbunden ist. Das Antriebsritzel ist mit zwei Schrägzahnspuren 2, 3 versehen, welche entgegengerichtete Zahnschrägen aufweisen. Die Schräg zahnspur 2 steht mit dem Zahnrad 5 der Zwischenwelle 6 im Eingriff. Die Schrägzahnspur 3 steht mit dem Zahnrad 4 der Zwischenwelle 7 im Eingriff. Die Zahnräder 4, 5 sind mit ihren Zwischenwellen fest verbunden. Die Zwi schenwellen 6, 7 sind im Gehäuse 19 axial und radial gelagert. Die An triebswelle 1 ist im Gehäuse radial gelagert und kann sich axial frei ein stellen. Somit erfolgt über die Axialkomponenten der Zahneingriffskräfte der Schrägzahnspuren 2 und 3 eine gleichmäßige Leistungsaufteilung auf die Zwischenwellen 6 und 7. Die Zwischenwelle 6 trägt ein Ritzel 8 und die Zwi schenwelle 7 ein Ritzel 9. Die Ritzel 8, 9 stehen mit dem Abtriebsrad 20 im Eingriff. Das Abtriebsrad 20 ist mit der Abtriebswelle 16 fest verbunden, welche über eine Einfachgelenkkupplung 17, z. B. eine Einfachballigzahn kupplung, mit der Arbeitsmaschine 18 in drehfester Verbindung steht. Die Abtriebswelle 16 wird durch ein sphärisch einstellbares Lager 15 im Gehäuse 19 radial gelagert. Ebenfalls wird die Abtriebswelle 16 mittels der Ein fachgelenkkupplung 17 radial geführt. Fluchtungsfehler zwischen der Ab triebswelle der Arbeitsmaschine und der theoretischen Ideallage der Ab triebswelle 16 werden mittels der Einfachgelenkkupplung 17 und des sphä risch einstellbaren Lagers 15 ausgeglichen. So können Montagefehler, Funda mentversatz, Taumelbewegungen des Antriebszapfens der Arbeitsmaschine in weiten Grenzen ausgeglichen werden. Diese Anordnung ist besonders kosten günstig, da sie nur eine Einfachgelenkkupplung und ein sphärisch einstell bares Lager benötigt.A motor 25 drives a pinion shaft 1 , which is fixedly connected to a drive pinion 21 . The drive pinion is provided with two helical tooth tracks 2, 3 , which have opposing tooth bevels. The helical tooth track 2 is in engagement with the gear 5 of the intermediate shaft 6 . The helical tooth track 3 is in engagement with the gear 4 of the intermediate shaft 7 . The gears 4, 5 are firmly connected to their intermediate shafts. The inter mediate shafts 6, 7 are axially and radially supported in the housing 19 . At the drive shaft 1 is mounted radially in the housing and can be set axially freely. The axial components of the tooth engagement forces of the helical tooth tracks 2 and 3 thus result in a uniform power distribution between the intermediate shafts 6 and 7 . The intermediate shaft 6 carries a pinion 8 and the intermediate shaft 7 a pinion 9th The pinions 8, 9 are in engagement with the driven gear 20 . The output gear 20 is fixedly connected to the output shaft 16 , which via a single-joint coupling 17 , for. B. a single-ball clutch, with the working machine 18 is in a rotationally fixed connection. The output shaft 16 is supported radially by a spherically adjustable bearing 15 in the housing 19 . The output shaft 16 is also guided radially by means of a joint coupling 17 . Alignment errors between the drive shaft from the driven machine and the theoretical ideal position of the drive shaft 16 are compensated for by means of the single joint coupling 17 and the spherically adjustable bearing 15 . In this way, assembly errors, foundation misalignment, wobbling movements of the drive journal of the machine can be compensated for within wide limits. This arrangement is particularly inexpensive because it only requires a single joint coupling and a spherically adjustable bearing.

Da das Abtriebsrad 20 mit der Abtriebswelle 16 starr verbunden ist, müssen sich die Ritzel 8, 9 auf die Verlagerungen der Abtriebswelle und damit des Abtriebsrades einstellen können. Zu diesem Zweck sind die Ritzel mittig zu ihren Laufverzahnungen über Kugelkalotten 10, 11 und entsprechenden Kugel schalen auf den Zwischenwellen 6, 7 sphärisch einstellbar angeordnet. Das Drehmoment wird von den Zwischenwellen 6, 7 über Balligverzahnungen 12, 13 auf die Ritzel 8, 9 übertragen. Dabei weisen die Kugelkalotte 10 und die Balligverzahnung 12 einen gemeinsamen Schwenkmittelpunkt 22 und die Kugel kalotte 11 und die Balligverzahnung 13 einen gemeinsamen Schwenkmittelpunkt 23 auf. Somit können sich die Ritzel frei zum Abtriebsrad 20 einstellen, ohne daß die Breitenlastverteilung der Verzahnung gestört wird. Since the driven wheel 20 is rigidly connected to the driven shaft 16 , the pinions 8, 9 must be able to adjust to the displacements of the driven shaft and thus of the driven wheel. For this purpose, the pinions are arranged spherically adjustable in the middle of their running teeth via spherical caps 10, 11 and corresponding spherical shells on the intermediate shafts 6, 7 . The torque is transmitted from the intermediate shafts 6, 7 to the pinions 8, 9 via crown teeth 12, 13 . The spherical cap 10 and the spherical toothing 12 have a common pivot center 22 and the spherical cap 11 and the spherical toothing 13 have a common pivot center 23 . Thus, the pinion can freely adjust to the driven gear 20 without disturbing the load distribution of the teeth.

Ideal ist es, wenn der Schwenkmittelpunkt 24 der sphärisch einstellbaren Lagerung 15 der Abtriebswelle 16 mittig zur Laufverzahnung des Abtriebsra des 20 oder aber möglichst nahe hierzu angeordnet wird, um die Verschwen kungen im Zahneingriff klein zu halten. Die Verzahnungen des Abtriebsrades 20 und der Ritzel müssen für die erforderlichen Einstellbewegungen natür lich mit dem hierfür notwendigen Zahnspiel ausgeführt werden.It is ideal if the pivot center 24 of the spherically adjustable bearing 15 of the output shaft 16 is arranged in the center of the running teeth of the Abtriebsra of 20 or as close as possible to this, in order to keep the pivotings in the tooth engagement small. The teeth of the driven gear 20 and the pinion must be carried out for the required adjustment movements, of course, with the tooth play required for this.

Die Erfindung kann auch Anwendung finden bei Antriebsanordnungen mit drei und mehr Leistungszweigen. Bei drei Leistungszweigen kann die Leistungsauf teilung wie von Planetengetrieben her bekannt, mittels eines frei einstell baren Ritzels erzielt werden.The invention can also be used in drive arrangements with three and more branches of performance. With three power branches, the power can be increased division as known from planetary gears, using a freely adjustable baren Ritzels can be achieved.

Claims

1. Reusable gear arrangement with at least two gear stages and self-active power split for driving tubular mills, in particular mill central drives, rotary kilns, crushers and the like., The power branches are formed by intermediate shafts ( 6, 7 ) which are driven by a drive pinion ( 21 ) and in the housing ( 19 ) are mounted and each carry a non-rotatably arranged pinion ( 8, 9 ) and gear ( 4, 5 ), and the output shaft ( 16 ) carries a non-rotatably connected driven wheel ( 20 ), also in the housing ( 19 ) stored and connected by means of a flexible coupling ( 17 ) to a work machine ( 18 ), characterized in that

a) the drive pinion ( 21 ) is freely adjustable to the gear wheels ( 4, 5 ) of the intermediate shafts ( 6, 7 ),
b) the pinions ( 8, 9 ) are arranged on the intermediate shafts in a rotationally fixed but spherically adjustable manner by means of spherical caps ( 10, 11 ) and corresponding spherical shells and by means of spherical teeth ( 12, 13 ),
c) the driven wheel ( 20 ) is rigidly connected to the driven shaft ( 16 ),
d) the output shaft ( 16 ) is mounted radially by means of only one spherically adjustable bearing ( 15 ) rigidly arranged in the housing ( 19 ).

2. Reusable gear arrangement according to claim 1, characterized in that the center ( 24 ) of the spherical bearing ( 15 ) of the output shaft ( 16 ) is arranged centrally to the gear teeth of the driven wheel ( 20 ).

3. Reusable gear arrangement according to claim 1, characterized in that the center points ( 22, 23 ) of the spherical bearings ( 10, 11 ) are arranged centrally to the running teeth of the pinion ( 8, 9 ).

4. Reusable gear arrangement according to claim 1, characterized in that the output shaft ( 16 ) is designed as a torsion shaft.

5. Reusable gear arrangement according to claim 1, characterized in that the center of gravity formed from the driven wheel ( 20 ), the output shaft ( 16 ) and the transmission side half of the clutch ( 17 ) coincides with the center point ( 24 ) of the bearing ( 15 ).

6. Reusable gear arrangement according to claim 1, characterized in that it has three power branches ( 6, 7 ) arranged uniformly on the circumference of the driven wheel ( 20 ).

7. Multi-way gear arrangement according to claim 1, characterized in that the drive pinion ( 21 ) is arranged freely adjustable on all sides by a double joint tooth coupling.

8. Reusable gear arrangement according to claim 1, characterized in that the drive pinion ( 21 ) see ver with opposing double helical teeth and is arranged axially freely displaceable and each helical tooth track ( 2, 3 ) with one of the two gears ( 4, 5 ) meshes.