DE3839978C1

DE3839978C1 - Compressor gearing

Info

Publication number: DE3839978C1
Application number: DE3839978A
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. 8901 Neusaess De Oesterle; Manfred 8905 Mering De Puchner
Original assignee: Renk Tacke GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1988-01-16
Filing date: 1988-11-26
Publication date: 1989-09-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verdichtergetriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solches Getriebe ist aus der DE-PS 33 11 310 bekannt. Bei dem bekannten Verdichtergetriebe ist die Verdichterwelle nur in einem Lager und an ihrem einen Ende nur durch den Zahneingriff des Sonnenrades mit den Planetenrädern gelagert. Das Lager der Verdichterwelle ist z. B. in einem Verdichtergehäuse angeordnet. Die Planetenräder sind nur einseitig gelagert, indem Lagerbolzen einseitig aus den Planetenrädern herausragen und die herausragenden Enden im Getriebegehäuse befestigt sind.

Schiffsplanetengetriebe vom Typ SRTGS weisen eine einseitig gelagerte Welle auf, die eine Drehantriebsverbindung über einen dünnen zylindrischen Körper zum Hohlrad hat. Die Planeten sind beidseitig unmittelbar und die das Sonnenrad tragende Welle ist beidseitig neben diesem Sonnenrad, jedoch auf der einen Seite nur mittelbar im Gehäuse gelagert.

Ferner ist aus der Zeitschrift "Technische Rundschau Sulzer", 1/1983, Seite 18, Bild 8, ein Verdichtergetriebe bekannt, bei welchem die Verdichterwelle auf ihrer vom Verdichter abgewandten Seite des Sonnenrades in einem Lager des Getriebegehäuses gelagert ist. Das mit einem Verdichterrad versehene andere Ende der Verdichterwelle ist wie bei der vorgenannten DE-PS nicht im Getriebegehäuse, sondern in einem Verdichtergehäuse gelagert, das am Getriebegehäuse befestigt ist. Die Planetenräder sind beidseitig im Getriebegehäuse gelagert, und die Verbindung zwischen Hohlrad und Antriebswelle ist durch eine Doppelgelenkzahnverbindung gebildet, bestehend aus einer Kupplungshülse, die an ihren beiden Enden je eine innere Kupplungsverzahnung aufweist, von denen die eine mit einer äußeren Kupplungsverzahnung des Hohlrades und die andere mit einer äußeren Kupplungsverzahnung der Antriebswelle in Eingriff ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bestimmte Schwingungen der Verdichterwelle zu vermeiden, bei einem einfachen und leicht montierbaren Aufbau und unter Beibehaltung einer optimalen Lastdruckausgleichsmöglichkeit.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Teile von Anspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung werden Schwingungen der Verdichterwelle vermieden, gleichzeitig hat man eine einfache und leicht montierbare, baulich kleine kompakte Konstruktion, verbunden mit einem optimalen Lastdruckausgleich. Ferner hat man gegenüber den bekannten Ausführungsformen den Vorteil, daß das Verdichtergetriebe eine von Antriebsanlage und von Abtriebsanlage bzw. vom Verdichter unabhängige und für sich funktionsfähige Baueinheit darstellt. Dies wird durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 erzielt. Durch die Erfindung sind alle Lager im Getriebegehäuse untergebracht, so daß sie gegenüber dem zugrundeliegenden Stand der Technik auf einfache Weise axial nur geringen Abstand voneinander haben. Das Sonnenrad ist beidseitig unmittelbar neben der Verzahnung starr im Getriebegehäuse gelagert. Trotzdem ist infolge der flexiblen Verbindung des Hohlrades mit der Antriebswelle ein ausreichender Lastdruckausgleich gegeben. Die beanspruchte Art dieser Verbindung hat gegenüber einer Doppelgelenkzahnkupplung den Vorteil, daß sie in Verbindung mit der beanspruchten beidseitigen Lagerung des Sonnenrades bestimmte Schwingungen vermeidet.

Das Merkmal des Unteranspruches 2 ist zwar an sich aus der DE-PS 33 11 310 bekannt, ergibt jedoch in Verbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 eine besonders vorteilhafte Kombination zur Lösung der genannten Aufgabe.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung anhand einer Ausführungsform als Beispiel beschrieben.

Das Verdichtergetriebe nach der Erfindung enthält ein Getriebegehäuse 2 mit einer inneren Querwand 4. In dieser Querwand 4 sind Lagerzapfen 6 befestigt, auf welchen Planetenräder 8 eines Planetengetriebes 10 drehbar angeordnet sind. Die Planetenräder 8 sind somit nur auf ihrer einen Seite, nämlich in der Querwand 4, gelagert. Ein Hohlrad 12 umgibt die Planetenräder 8 und hat eine Innenverzahnung 14, welche mit den Zähnen 16 der Planetenräder kämmt. Zwischen den Planetenrädern 8 befindet sich das Sonnenrad 18 des Planetengetriebes. Das Sonnenrad 18 mit seinem Zahnkranz 20 sitzt auf einer Verdichterwelle 22 und besteht vorzugsweise zusammen mit dieser aus einem einzigen Stück. Die Verdichterwelle 22 trägt mindestens ein mit ihr rotierendes Verdichterrad 24 mit Verdichterschaufeln oder Verdichterflügeln 26.

In einer Stirnwand 28 des Getriebegehäuses 2 ist ein erstes Lager 30 befestigt, welches koaxial zum Ritzel 18 mit axialem Abstand von diesem angeordnet ist. In diesem ersten Lager 30 ist eine Antriebswelle 32 drehbar gelagert. Als Drehantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 32 und dem Hohlrad 12 ist ein im wesentlichen zylindrischer Körper 34 vorgesehen, welcher einen biegsamen oder flexiblen Rohrabschnitt 36 aufweist, welcher an seinem einen axialen Ende mit dem Hohlrad 12 verbunden ist und an seinem anderen axialen Ende mit einem Flansch 38 versehen ist, der an einem Flansch 40 der Antriebswelle 32 befestigt ist. Der flexible Rohrabschnitt 36, das Hohlrad 12 und der Flansch 38 bestehen vorzugsweise zusammen aus einem einstückigen Teil aus Metall. Der flexible Rohrabschnitt 36 hat eine solche Flexibilität oder Biegsamkeit, daß der Flansch 40 der Antriebswelle 32 radiale Bewegungen mit Bezug auf das Hohlrad 12 ausführen kann, wenn in Betrieb Ausgleichskräfte in betriebsüblicher Stärke auftreten. Die Flexibilität oder Biegsamkeit des Rohrabschnittes 36 ist dadurch gegeben, daß die Wanddicke 42 dieses Rohrabschnittes 36 sehr klein ist. Die Wanddicke 42 ist so bemessen, daß der flexible Rohrabschnitt 36 sehr hohe Drehmomente übertragen kann, jedoch bei den während des Betriebes normalerweise auftretenden Radialkräften radial nachgibt, die während des Betriebes durch radialen Versatz oder Winkelversatz der Antriebswelle 32 und/oder des Planetengetriebes auftreten.

In einer anderen Stirnwand 44 des Getriebegehäuses 2 ist ein zweites Lager 46 befestigt. Es ist mit axialem Abstand koaxial zum Sonnenrad 18 angeordnet, auf der vom ersten Lager 30 abgewandten Seite dieses Sonnenrades. In diesem zweiten Lager 46 ist die Verdichterwelle 22 drehbar gelagert. Die Verdichterwelle 22 hat auf der vom zweiten Lager 46 abgewandten Seite des Sonnenrades 18 einen über dieses Sonnenrad 18 hinaus verlängerten Wellenabschnitt 48, welcher in einem dritten Lager 50 drehbar gelagert ist. Es befindet sich somit zwischen dem Ritzel 18 und dem ersten Lager 30. Dieses dritte Lager 50 ist in einem winkelförmigen Ansatz 52 der Querwand 4 befestigt. Der winkelförmige Ansatz 52 besteht aus einem sich von der Querwand 4 zwischen den Planetenrädern 8 durch das Hohlrad 12 hindurch erstreckenden Teil 54 und einem sich anschließenden, auf der von der Querwand abgewandten Seite des Hohlrades 12 innerhalb des flexiblen Rohrabschnittes 36 radial zum verlängerten Wellenabschnitt 48 erstreckenden Teil 56. In diesem Teil 56 ist das dritte Lager 50 befestigt.

Unter dem Ausdruck "Verdichter" werden hier alle Arten von Kompressoren und Lüftern verstanden.

Die Antriebswelle 32 ist bewußt nur durch ein einziges Lager, das genannte erste Lager 30, im Getriebegehäuse 2 gelagert. Dadurch kann die Antriebswelle 32 durch die natürlichen Toleranzen innerhalb des ersten Lagers 30 kleine Winkelbewegungen ausführen. Im Planetengetriebe 10 ergeben sich radiale Bewegungen des Hohlrades 12 durch Lastdruck-Ausgleichsbewegungen zwischen den einzelnen Rädern 8, 12, 18 dieses Planetengetriebes. Um einen solchen Lastdruckausgleich zu ermöglichen, auch wenn radiale und winkelige Relativbewegungen zwischen den Teilen des Planetengetriebes 10 und der Antriebswelle 32 auftreten, ist der zylindrische Körper 34 flexibel ausgebildet. Relativbewegungen zwischen den einzelnen Teilen, die entsprechende Ausgleichsbewegungen zum Lastdruckausgleich erfordern, können auch durch Verformungen des Getriebegehäuses 2 auftreten.

Claims

1. Verdichtergetriebe mit
einem Getriebegehäuse (2),
einem Planetengetriebe (10) im Getriebegehäuse (2), welches aus Planetenrädern (8), die nur auf ihrer einen Seite, welche von einem Sonnen rad (18) aus in die Richtung eines zweiten Lagers (46) zeigt, im Getriebegehäuse (2) gelagert sind, dem die Planetenräder umgebenden Hohlrad (12) mit Innenverzahnung (14), und einem örtlich zwischen den Planetenrädern (8) angeordneten Sonnenrad (18) besteht,
einem im Getriebegehäuse (2) befestigten ersten Lager (30), welches koaxial zu und einseitig mit axialem Abstand von dem Sonnenrad (18) angeordnet ist,
einer im ersten Lager (30) gelagerten Antriebswelle (32),
einer mechanischen Drehantriebsverbindung (34) zwischen der Antriebswelle (32) und dem Hohlrad (12), welche Drehantriebsverbindung (34) die Form eines zylindrischen Körpers hat, dessen eines Ende mit der Antriebswelle (32) und dessen anderes Ende mit dem Hohlrad (12) je starr verbunden ist und der zwischen seinen Enden biegsam ist mit einer Flexibilität, durch welche seine Enden durch die im Betrieb auftretenden Kräfte radiale lastausgleichende Bewegungen relativ zueinander ausführen können,
einer Verdichterwelle (22), welche an ihrem einen Ende mit dem Sonnenrad (18) und an ihrem anderen Ende mit einem Verdichterrad (24) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Lager (46) koaxial zum ersten Lager (30), jedoch auf der von dem ersten Lager (30) abgewandten Seite des Planetengetriebes (10) im Getriebegehäuse (2) befestigt ist,
daß die Verdichterwelle (22) im zweiten Lager (46) gelagert ist, und
daß die Verdichterwelle (22) einen über das Sonnenrad (18) hinaus verlängerten Wellenabschnitt (48) aufweist, welcher in einem dritten Lager (50) gelagert ist, das örtlich zwischen dem Sonnenrad (18) und dem ersten Lager (30) im Getriebegehäuse (2) angeordnet ist und von mindestens einem Träger (52, 54, 56) getragen wird, welcher sich innerhalb des Hohlrades (12) durch Zwischenräume zwischen den Planetenrädern (8) hindurch erstreckt und vom Getriebegehäuse (2) getragen wird.

2. Verdichtergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (12) und der zylindrische Körper (34) zusammen aus einem Stück bestehen, daß das vom Hohlrad (12) abgewandte Ende des im wesentlichen zylindrischen Körpers (34) als Flansch (38) ausgebildet ist, und daß dieser Flansch (38) mit einem Flansch (40) der Antriebswelle (32) verbunden ist.