DE3821319C2

DE3821319C2 - Antriebsaggregat für überlastgefährdete, kettengetriebene Strebbetriebsmittel im Bergbau unter Tage

Info

Publication number: DE3821319C2
Application number: DE3821319A
Authority: DE
Inventors: Horst Schleuter
Original assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Current assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2008-06-25
Also published as: DE3821319A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für überlast gefährdete kettengetriebene Strebbetriebsmittel im Bergbau unter Tage, mit einem Antriebsmotor, der über ein Vorsatzgetriebe mit einem Planetengetriebe als Haupt getriebe verbunden ist, mit einer druckmittelbeauf schlagbaren Lamellenkupplung, die zentrisch auf einer fiktiven Verlängerung einer Sonnenradachse des Planeten getriebes angeordnet ist, und mit einer Schlupfüberwachung als Meßwertgeber für eine Meß- und Steuervorrichtung zum Betätigen der Lamellenkupplung.

Es ist ein Antriebsaggregat ohne Vorsatzgetriebe bekannt, bei welchem die Lamellenkupplung konzentrisch innerhalb des Getriebestranges des Planetengetriebes angeordnet ist und ein Stützmoment des Hohlrades oder des Planetenradträgers auf das Getriebegehäuse überträgt (vgl. DE 34 41 428 A1). Die Schlupfüberwachung ist dem drehbeweglichen Lamellen träger der Lamellenkupplung zugeordnet. Diese Ausführungs form hat sich an sich bewährt, jedoch ist die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Antriebsverhält nisse verbesserungsbedürftig, weil das Planetengetriebe aufgrund seiner konstanten Übersetzung und seines konstanten Drehmomentes am Abtrieb ein insoweit vorge gebenes Hauptgetriebe darstellt.

Dies gilt im Ergebnis auch für das aus der DE 35 45 314 A1 bekannte gattungsgemäße Antriebsaggregat. Denn dieses weist zwar ein Vorsatzgetriebe sowie eine Lamellenkupplung auf, wobei letztere jedoch in den Getriebestrang integriert ist. Folglich erfolgt der Kraftfluß über das Vorsatzgetriebe, eine Hohlwelle, die Lamellenkupplung und eine in der Hohlwelle geführte konzentrische Welle auf ein Sonnenrad. Demzufolge lassen sich zwar theoretisch unterschiedliche Übersetzungsgetriebe verwenden, allerdings wird dies mit einem ausladenden Aufbau erkauft. Im übrigen sind durch die zusätzlichen Bauteile - insbesondere die Hohlwelle und die darin konzentrisch geführte Welle - Funktionsbeein trächtigungen nicht ausgeschlossen. Abgesehen davon erfolgt die Schlupfüberwachung bei der bekannten Lehre in der Weise, daß einem Hohlrad eine Drehmomentenmeßeinrichtung zugeordnet ist, über welche das Hohlrad sich am Getriebegehäuse abstützt. Hier erfolgt eine Auswertung im Sinne eines Ist/Soll-Vergleichs des jeweils momentan vorhandenen Drehmomentes mit einem vorab einstellbaren maximalen Drehmoment. Wird während des Betriebs des bekannten Aggregates festgestellt, daß das eingestellte maximale Drehmoment überschritten wird, so wird die Lamellenkupplung im Sinne einer Schaltkupplung geöffnet. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat für überlastgefährdete kettengetriebene Strebbetriebsmittel im Bergbau unter Tage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, daß sich bei vorgegebenem Hauptgetriebe durch hohe Anpassungsfähigkeit an unter schiedliche Antriebsverhältnisse bzw. durch eine große Übersetzungsbreite unter Berücksichtigung einer einfachen, funktionssicheren und kompakten Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Antriebsaggregat dadurch, daß die Lamellenkupplung dem Planetengetriebe vorgeschaltet ist und das Stützmoment des Sonnenrades unmittelbar auf das Getriebegehäuse überträgt, um den Einsatz eines Vorsatzgetriebes variabler Übersetzung zu ermöglichen, daß der Antriebsmotor über das zwischengeschaltete Vorsatzgetriebe auf den Planeten radträger oder das Hohlrad des Planetengetriebes arbeitet, wobei der Planetenradträger oder das Hohlrad jeweils den Abtrieb bilden, und daß die Schlupfüberwachung dem drehbeweglichen Lamellenträger der Lamellenkupplung zugeordnet ist. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß anders als bei einer konzentrischen Anordnung der Lamellenkupplung innerhalb des Getriebestranges die nunmehr dem Planetengetriebe vorgeschaltete Lamellen kupplung und das abgestützte Sonnenrad den Einsatz eines Vorsatzgetriebes und damit eine Antriebsstufe mit variabler Übersetzung ermöglichen. Daraus resultiert bei vorgegebenem Planetengetriebe bzw. Hauptgetriebe eine große Über setzungsbreite und folglich Anpassungsfähigkeit an unter schiedliche Antriebsverhältnisse, welche durch die Betriebsmittel vorgegeben sind. Unterschiedliche Antriebs verhältnisse verlangen unterschiedliche Drehzahlen am Abtrieb und Antrieb eines Antriebsaggregates, welche sich nunmehr bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwirk lichen lassen, und zwar unter Berücksichtigung eines konstanten Drehmomentes am Abtrieb des Planetengehäuses. Zugleich wird eine einfache, funktionsgerechte und kompakte Bauweise erreicht. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung vor, daß das Planetengetriebe, das Vorsatzge triebe und die Lamellenkupplung eine geschlossene Getriebe einheit bilden. Diese geschlossene Getriebeeinheit kann als Vorbaugetriebe eines mehrstufigen Getriebes dienen.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So schlägt die Erfindung vor, und diesem Vorschlag kommt selbständige Bedeutung zu, daß der Planetenradträger oder das Hohlrad eine die Sonnenradachse umgebende Hohlwelle aufweist und die durch die Hohlwelle hindurchgeführte Sonnenrad welle an die dem Planetenradgetriebe vorgeschaltete Lamellenkupp lung starr oder verzahnt angeschlossen ist. Verzahnter Anschluß ermöglicht die Zwischenschaltung einer Zahnkupplung, beispiels weise balligen Zahnkupplung, die ein vorgegebenes Bewegungs spiel bedingt, so daß Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden und praktisch eine selbständige Zentrierung des Sonnenrades erreicht wird. Vorzugsweise ist du Vorsatzgetriebe als Stirn radstufe oder Kegelradstufe ausgebildet und ein getriebenes Stirnrad oder Kegelrad dieser Getriebestufe auf der Hohlwelle befestigt. Die Hohlwelle ermöglicht also zugleich die Kopp lung des Vorsatzgetriebes mit dem Hauptgetriebe bzw. Planeten getriebe. Um eine extrem große Übersetzungsbreite zu erhalten, kann das Vorsatzgetriebe als mehrstufiges Getriebe ausgebildet sein.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Antriebsaggregat kann die Schlupfüberwachung dem drehbeweglichen Lamellenträger der Lamellenkupplung zugeordnet sein und der Lamellenkupplung eine Kolben/Zylinder-Einheit zugeordnet sein, wobei der Zylinder und der ortsfeste Lamellenträger der Lamellen kupplung fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist und der über den Zylinder druckmittelbeaufschlagte Kolben die Lamellen kupplung ein- oder rausrückt. Eine ferner vorgesehene Steuer vorrichtung rückt im Zuge der Schlupferkennung oder Erkennung eines Drehzahlenbruches nach Überschreiten eines für die Schlupfüberwachung oder Drehüberwachung vorgebenen Sollwertes die Lamellenkupplung aus und schaltet den Antriebsmotor ab. Im übrigen kann die Lamellenkupplung durch einen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebenen Stützmotor ersetzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Antriebsaggregat mit getriebenem Planetenradträger und Stirnradstufe als Vorsatzgetriebe,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit Kegelradstufe als Vor satzgetriebe,

Fig. 3 schematisch ein erfindungsgemäßes Antriebsaggregat mit getriebenem Hohlrad und Stirnradstufe als Vorsatz getriebe,

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 mit Kegelstufe als Vorsatz getriebe,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1 mit mehrstufigem Vorsatzgetriebe und

Fig. 6 eine weiter abgewandelte Ausführungsform des Gegen standes nach Fig. 1.

In den Figuren ist ein Antriebsaggregat für überlastgefähr dete Betriebsmittel wie kettengetriebene Strebbetriebsmittel im Untertagebergbau dargestellt. Das Antriebsaggregat weist in seinem grundsätzlichen Aufbau einen angedeuteten Antriebs motor 1, ein nachgeschaltetes Planetengetriebe 2 als Hauptge triebe und eine druckmittelbeaufschlagbare Lamellenkupplung 3 mit einer Schlupfüberwachung 4 bzw. Drehüberwachung als Meßwert geber für eine Meß- und Steuervorrichtung zum Betätigen der innerhalb des Getriebestranges angeordneten Lamellenkupplung 3 auf. Die Lamellenkupplung 3 ist zentrisch auf einer fiktiven Verlängerung der Sonnenradachse 5 des Planetengetriebes 2 ange ordnet und überträgt das Stützmoment des Sonnenrades 6 auf das Getriebegehäuse 7. Der Antriebsmotor 1 arbeitet über ein zwi schengeschaltetes Vorsatzgetriebe 8 auf den Planetenradträger 9 oder das Hohlrad 10 des Planetengetriebes 2, so daß der Planetenradträger 9 oder das Hohlrad 10 getrieben sind bzw. den Abtrieb bilden. Der Planetenradträger 9 oder das Hohl rad 10 weisen eine die Sonnenradachse 5 umgebende Hohlwelle 11 auf. Die durch die Hohlwelle 11 hindurchgeführte Sonnenrad welle 5 ist an die dem Planetengetriebe 2 vorgeschaltete Lamellenkupplung 3 starr oder verzahnt gekuppelt. Das Vorsatz getriebe 8 ist als Stirnradstufe oder Kegelradstufe ausge bildet. Ein getriebenes Stirnrad 12 oder Kegelrad 13 dieser Getriebestufe ist auf der Hohlwelle 11 befestigt. Das Vorsatz getriebe 8 kann auch als mehrstufiges Getriebe ausgebildet sein.

Das Planetengetriebe 2, das Vorsatzgetriebe 8 und die Lamellen kupplung 3 bilden eine geschlossene Getriebestufe, welche beispielsweise als Vorbaugetriebe eines mehrstufigen Getriebes eingesetzt werden kann. Außerdem läßt sich eine Kurzbauweise dann verwirklichen, wenn gemäß Fig. 6 die Lager von Lamellen kupplung 3 und Hohlwelle 11 übereinander angeordnet sind. Das macht ein Vergleich mit der unteren Hälfte der Fig. 6 deutlich, wonach die betreffenden Lager hintereinander angeordnet sind.

Claims

1. Antriebsaggregat für überlastgefährdete kettengetrie bene Strebbetriebsmittel im Bergbau unter Tage, mit einem Antriebsmotor (1), der über ein Vorsatzgetriebe (8) mit einem Planetengetriebe (2) als Hauptgetriebe verbunden ist, mit einer druckmittelbeaufschlagbaren Lamellenkupplung (3), die zentrisch auf einer Verlängerung einer Sonnenradachse (5) des Planetengetriebes (3) angeordnet ist, und mit einer Schlupfüberwachung (4) als Meßwertgeber für eine Meß- und Steuervorrichtung zum Betätigen der Lamellenkupplung (3), dadurch gekennzeichnet, daß

- die Lamellenkupplung (3) dem Planetengetriebe (2) vorgeschaltet ist und das Stützmoment des Sonnenrades (6) unmittelbar auf das Getriebegehäuse (7) überträgt, um den Einsatz eines Vorsatzgetriebes (8) variabler Übersetzung zu ermöglichen, daß
- der Antriebsmotor (1) über das zwischengeschaltete Vorsatzgetriebe (8) auf den Planetenradträger (9) oder das Hohlrad (10) des Planetengetriebes (2) arbeitet, wobei der Planetenradträger (9) oder das Hohlrad (10) jeweils den Abtrieb bilden, und daß
- die Schlupfüberwachung (4) dem drehbeweglichen Lamellenträger der Lamellenkupplung (3) zugeordnet ist.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (9) oder das Hohlrad (10) eine die Sonnenradachse (5) umgebende Hohlwelle (11) aufweist und die durch die Hohlwelle (11) hindurchgeführte Sonnenradswelle (5) an die dem Planetengetriebe (2) vorgeschaltete Lamellenkupp lung (3) starr oder verzahnt angeschlossen ist.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Vorsatzgetriebe (8) als Stirnradstufe oder Kegelradstufe ausgebildet ist und ein getriebenes Stirnrad (12) oder Kegelrad (13) dieser Getriebestufe auf der Hohl welle (11) befestigt ist.

4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsatzgetriebe (8) als mehrstufiges Getriebe ausgebildet ist.

5. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (2), das Vorsatzge triebe (8) und die Lamellenkupplung (3) eine geschlossene Getriebeeinheit bilden.

6. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Getriebeeinheit als Vor baugetriebe eines mehrstufigen Getriebes verwandt wird.

7. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenkupplung (3) durch einen pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebenen Stützmotor ersetzt ist.