DE4413759A1 - Getriebe für Anlagen zur Personenbeförderung - Google Patents
Getriebe für Anlagen zur PersonenbeförderungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für Anlagen zur Personenbeförderung, insbeson
dere, Rolltreppen, Fahrsteige oder Aufzüge. Getriebe dieser Art werden allgemein
durch Elektromotoren angetrieben. Meist ist ihnen ein Ein- oder Zweikreis-Brems
aggregat vorgeschaltet, das zwischen Motor und Getriebe angeordnet ist. An die
Getriebe sind hohe Anforderungen gestellt, beispielsweise in Bezug auf lange
Nutzungsdauer, besonders niedrige Geräuschentwicklung und hohe Sicherheit der
Bauteile im Antriebsstrang zwischen Bremse und Abtrieb.
Übliche Bauarten für diese Anwendung sind Schneckengetriebe mit Schneckenrä
dern aus Bronze. Ihr Vorteil liegt in der einfachen, kompakten Bauweise, der hohen
möglichen Übersetzung in einer Stufe und der sehr geringen Geräuschentwicklung.
Ihr Nachteil besteht in einem relativ niedrigen Wirkungsgrad mit der Folge hoher
Energiekosten und unter anderem einer hohen Temperaturbelastung des Getriebeöles.
Antriebseinheiten mit Getrieben dieser Bauart können auf speziellen Plattformen
angeordnet sein, wobei Getriebe, Bremsaggregat und Motor separat befestigt und
über elastische Kupplungen miteinander verbunden sind. Schneckenwelle, Brems
trommel oder Bremsscheibe und Motorwelle liegen dabei hintereinander in gleicher
horizontaler Achse.
Eine besonders raumsparende Bauweise ist bei vertikal stehender Schneckenwelle
gegeben, wobei Bremsaggregat und Motor mit ebenfalls vertikaler Achse auf der
Oberseite des Getriebegehäuses befestigt sind. Insbesondere bei Rolltreppen und
Fahrsteigen sind dabei die zur Verfügung stehenden Einbauhöhen häufig sehr
beschränkt und begrenzen damit die möglichen Leistungsgrößen dieser Antriebsein
heiten. Eine Leistungserweiterung wird dann beispielsweise dadurch erreicht, daß
zwei Antriebe nebeneinander angeordnet und ihre Abtriebswellen hintereinander
gekuppelt sind. So kann die doppelte Leistung an einer der Abtriebswellen abgege
ben werden. Hierzu ist ein verhältnismäßig geringer Änderungsaufwand an einer
der Abtriebswellen, ihrer Lagerung und den Lagerdeckeln erforderlich. Meist ist
diese Weise der Leistungsverdoppelung kostengünstiger als der Einsatz einer größe
ren Antriebseinheit mit kleiner Fertigungsstückzahl.
Die zunehmende Forderung nach Energieeinsparung und geringerem Getriebe
volumen bei höheren Leistungen hat zur Entwicklung neuer Bauformen geführt.
Zusätzlich führten beschränkte Einbauräume und geforderte Wartungsfreiräume im
Getriebebereich, insbesondere bei Rolltreppenanlagen zur Suche nach besonders
kompakten Bauformen der Getriebe und räumlichen Anordnungen mit geringem
zusätzlichen Raumbedarf.
In Bezug auf vorteilhafte räumliche Anordnung sind Getriebe bekannt, deren
Bauform speziell auf den Antrieb in Rolltreppen abgestimmt ist und die
beispielsweise zwischen der auf- und ablaufenden Stufenkette direkt in die
Hauptantriebswelle der Stufenkette eintreiben. Dem Vorteil der günstigen Nutzung
eines vorhandenen Freiraumes steht der Nachteil der ausschließlich spezialisierten
Einsetzbarkeit dieser Getriebe und der ungünstigen Zugänglichkeit gegenüber.
In Bezug auf ein kompaktes Getriebesystem ist eine Bauart bekannt, mit
achsgleicher Anordnung von Motor, Bremsscheibe, bzw. Bremstrommel, Getriebe
und umlaufendem Abtriebsgehäuse. Dies wird durch ein Getriebesystem mit zwei
Planetenstufen erreicht, deren innere Anbindung ein Planetenkoppelgetriebe
darstellen. Dem Vorteil des sehr hohen Wirkungsgrades und der sehr kompakten
Bauweise, steht der Nachteil einer systembedingt erforderlich hohen Genauigkeit in
den Toleranzen der Planetenräder und dem Fluchten der zueinander gekoppelten
inneren Getriebeachsen gegenüber. Zur Eindämmung der Geräusche sind schrägver
zahnte Stirnräder erforderlich, eine für die innenverzahnten Hohlräder teuere Ferti
gung. Dem weiteren Vorteil, des einfachen Anpassens dieses Getriebetyps an den
Einsatz für Aufzüge oder Rolltreppen, steht der Nachteil gegenüber, daß das
Getriebe nicht dem bisherigen Einbauraum der kompakten Schneckengetriebe ange
paßt werden kann. Die Austauschbarkeit ist damit erschwert und eine konstruktive
Veränderung des Einbauraumes erforderlich. Auch ist die relativ einfache Verdop
pellung der Abtriebsleistung wie bei Schneckengetrieben, zumindest für den Einsatz
in Rolltreppen in der Mehrzahl der standardisierten Einbauräume nicht gegeben.
Eine andere bekannt gewordene Bauart ist als Kegel-Stirnradgetriebe ausgeführt,
mit einem bogenverzahnten Kegeltrieb als schnelle erste Stufe und einem nachge
schalteten schrägverzahnten Stirnradsatz. Sie hat den Vorteil, daß sie die bisher
bekannten Bauräume von Schneckengetrieben nutzen kann und ihnen gegenüber
einen erheblich besseren Wirkungsgrad aufweist. Der Nachteil besteht im wesentli
chen in einer höheren Geräuschentwicklung aus dem schnell drehenden Kegeltrieb.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe für Anlagen zur
Personenbeförderung zu schaffen, das mit geringem Anpaßaufwand sowohl für
Rolltreppen und Fahrsteige als auch beispielsweise für Aufzüge eingesetzt werden
kann. Es soll als kompakte Bauform mit hohem Leistungsdurchsatz und hohem
Wirkungsgrad gestaltet sein, sowie den Bauraum bisheriger Schneckengetriebe
nutzen und eine weitestgehende Austauschbarkeit mit diesen Getrieben ermög
lichen. Weiterhin soll eine Geräuschentwicklung erreicht werden, die nicht über
derjenigen der leisen Schneckengetriebe liegt, sowie auf einfache Weise eine
Abstimmung der Verzahnungsfrequenzen derart, daß sie nicht schwingungsanregend
beispielsweise auf das Treppengestell wirken. Letztendlich soll eine preiswert zu
fertigende Bauart erreicht werden.
Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß mit einem Getriebe für Anlagen zur
Personenbeförderung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Anordnungen oder
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß ein der Aufgabenstellung
entsprechendes Getriebe derart gestaltet sein muß, daß kostengünstige und
qualitätsoptimierte Fertigungsmethoden aus der Groß-Serienproduktion von
Getrieben genutzt werden können. Weiterhin muß das Getriebe eine Verzahnung mit
Minimierung der Geräusche und Schwingungsanregungen, insbesondere im
schnellen Eintriebsbereich aufweisen. Auch muß das Getriebegehäuse derart
gestaltet sein, daß die Schwingungsanregungen und die Geräusche über alle
Lastbereiche hinweg einen niedrigen Wert beibehalten. Zusätzlich muß das Getriebe
einerseits eine besonders niedrige Bauhöhe und andererseits eine Lage der
Abtriebswelle in Verbindung mit der äußeren Gehäusegestaltung besitzen, die
weitgehende Maßgleichheit zu herkömmlichen Schneckgetrieben für den gleichen
Einsatzfall aufweist.
Diese erfindungsgemäßen Bedingungen werden durch ein Getriebe für Anlagen zur
Personenbeförderung, erfüllt, das folgende Kombination und Anordnung von
Merkmalen aufweist:
- a) das Getriebe ist als Hypoid-Stirnradgetriebe ausgebildet, mit einem Hypoidtrieb in der ersten, schnellen Übersetzungsstufe und einer oder zwei nachfol genden Stirnradstufen;
- b) Ritzelwelle und Tellerradwelle des Hypoidtriebes sind zwischen näher beieinander stehenden Seitenwänden des Getriebegehäuses angeordnet, mit einem kurzen Abstand für die Lagerung der Tellerradwelle;
- c) die nachfolgenden ein oder zwei Stirnradstufen sind zwischen weiter ausein ander stehenden Seitenwänden des Getriebegehäuses angeordnet, mit entsprechend langem Abstand der Wellenlagerungen.
Dabei können die näher beieinander stehenden Seitenwände des Getriebegehäuses
einen Innenraum derart bilden, daß das Gehäuse in diesem Bereich eine parallele
Außenwandung mit geringem Abstand zum Innenteil aufweist.
Ein Getriebe dieser erfindungsgemäßen Bauart verbindet den Vorteil des geräusch
armen Laufes eines Hypoidtriebes u. a. aufgrund des seitlichen Achsversatzes zwi
schen Ritzel und Tellerrad mit dem Vorteil einer kostengünstigen Fertigung. Alle
Verzahnungsteile, insbesondere der Hypoidtrieb, sind den optimierten Fertigungs
methoden des Kraftfahrzeug-Getriebebaues angepaßt. Damit wird auch eine preis
werte Optimierung des Wirkungsgrades für das Getriebe erreicht. Der seitliche
Achsversatz des Hypoidtriebes gestattet eine raumsparende Anordnung der
Getriebewellen sowohl in der Breite wie auch in der Höhe. Der kurze Lagerabstand
der Tellerradwelle und die steife Ausbildung des Gehäuses, insbesondere im Bereich
des Hypoidtriebes ermöglichen eine Verzahnungsauslegung mit besonders niedrigen
Geräuschen und Schwingungsanregungen und einem hohem Wirkungsgrad über den
gesamten Belastungsbereich hinweg. Diesem Ziel dient auch die erfindungsgemäße
Schrägverzahnung der Stirnradstufen.
Durch die Verbreiterung des Getriebegehäuses in den nachfolgenden, langsam
drehenden Stufen, können entsprechend kleine Lagerungen verwendet werden und
es ist der nötige Freiraum für eine einfache Montage der vormontierten Wellen, ein
schließlich der Tellerradwelle gegeben. Erfindungsgemäß erfolgt diese Montage
durch eine seitliche Öffnung im Getriebegehäuse, die durch einen Deckel verschlos
sen wird, der zusätzlich als Lagerdeckel für die jeweiligen Wellen der Stirnrad
stufen ausgebildet ist. Auf diese Weise bleibt eine hohe Steifigkeit des Gesamtge
häuses trotz Montageöffnung erhalten.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin gegeben, daß die
Ritzelwelle des Hypoidtriebes mit ihrer Lagerung zu einer fest verbundenen Einheit,
beispielsweise in einen separaten Lagertopf hinein, vormontiert ist und daß diese
Einheit insgesamt, beispielsweise über Paßscheiben gegenüber dem Gehäuse in axia
ler Richtung verschiebbar positioniert, und mit diesem lösbar verbunden, beispiels
weise verschraubt ist. Hierdurch wird eine einfache Montage, Einstellbarkeit des
Hypoidritzels und mögliche Demontage, beispielsweise für eine Tragbildkontrolle
ohne Gefahr der Veränderung der Einstellung erreicht.
Dem Ziel einer einfachen und optimierten Einstellung dient auch das erfindungs
gemäße Merkmal, daß das Tellerrad des Hypoidtriebes alleine oder gemeinsam mit
der Tellerradwelle axial einstellbar angeordnet und die Tellerradwelle direkt oder
indirekt von außen zugänglich, über Paßscheiben positioniert ist.
Für den Einsatz des Getriebes mit vertikal stehender Welle des Hypoidritzels weist
das Getriebe erfindungsgemäß eine Rotationspumpe auf, die von einer der Getriebe
wellen, beispielsweise der Tellerradwelle angetrieben wird, wobei sie im zugehörigen
Lagerdeckel untergebracht ist oder einen zugehörigen Lagerdeckel nach P 39 24 071
bzw. PCT/EP91/00122 bildet. Die Pumpe dient der Versorgung des entfernt liegen
den oberen Lagers der Welle des Hypoidritzels mit umlaufendem Getriebeöl. Hier
durch kann der Ölstand im Getriebe und entsprechend der Planschverlust der
drehenden Verzahnungen entsprechend niedrig gehalten werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist dem Getriebe eine Bremstrommel
oder Bremsscheibe vorgeordnet, die direkt oder indirekt formschlüssig mit der
Welle des Hypoidritzels verbunden ist und motorseitig eine elastische Kupplung
aufweist. Sie ist beispielsweise innerhalb eines mit dem Getriebegehäuse einstückig
verbundenen Gehäuseflansches angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die zugehöri
gen Teile des Bremsaggregates am Getriebegehäuse angebracht und mit ihm, unab
hängig vom Motor vormontiert und voreingestellt werden können. Am Gehäuse
flansch kann damit auf einfache Weise ein weitestgehend nach Norm gestalteter
Motor aufgesetzt werden.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Getriebe für Anlagen zur Personenbeför
derung, anhand einer Ausführungsform in den Fig. 1 bis 3 beispielhaft dargestellt
und näher beschrieben:
Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch das Gehäuse (8) eines solchen Getriebes in Sei
tenansicht. Dem Hypoidtrieb (1) sind die Stirnradstufen (2, 3) nachgeordnet. Die
Seitenansicht zeigt den Seitenversatz des Hypoidtriebes zwischen den sich
kreuzenden Achsen der Ritzelwelle (4) und der Tellerradwelle (5) und die dadurch
mögliche kompakte Anordnung aller Wellen und Räder des Getriebes. Die Ritzel
welle (4) ist in einem Lagertopf (15) vormontiert eingebaut. Der am Getriebe
gehäuse angeschraubte Lagertopf kann mit Hilfe der Paßscheiben (16) in der erfor
derlichen Höhe eingestellt werden. Über zugehörige Flansche ist eine vorgeordnete
Bremstrommel (23) formschlüssig mit der Ritzelwelle (4) verbunden. Die Brems
trommel ist mit einer elastischen Kupplung (24) versehen und von einem Gehäuse
flansch (25) umgeben, der einstückig mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Gehäuse in Draufsicht dargestellt. Die in
Fig. 1 und 3 sichtbare Ritzelwelle (4) und die Tellerradwelle (5) des Hypoidtriebes
sind zwischen den näher beieinander stehenden Seitenwänden (6, 7) angeordnet, mit
einem kurzen Abstand für die Lagerung (9) der Tellerradwelle. Die näher bei
einander stehenden Seitenwände bilden einen Innenraum (13) derart, daß das
Gehäuse in diesem Bereich eine parallele Außenwandung (14) mit geringem
Abstand zum Innenteil aufweist. Die nachfolgenden zwei Stirnradstufen sind
zwischen weiter auseinander stehenden Seitenwänden (7, 10) des Getriebegehäuses
angeordnet, mit entsprechend langem Abstand der Wellenlagerungen (11, 12).
Das Tellerrad (17) des Hypoidtriebes ist gemeinsam mit der Tellerradwelle axial
einstellbar angeordnet und beispielsweise indirekt über eine Stützhülse (26) und ein
Druckstück (27) durch Paßscheiben (18), von außen zugänglich, positioniert.
Durch eine seitliche Öffnung (19) sind die Tellerradwelle und die Wellen der Stirn
radstufen (2, 3), vormontiert mit ihren Rädern, in das Gehäuse eingebracht. Die
seitliche Öffnung ist durch einen Deckel (20) verschlossen, der als Lagerdeckel für
die Wellen der Stirnradstufen ausgebildet ist. Durch die Tellerradwelle wird eine
Rotationspumpe (21) angetrieben, die in einem zugehörigen Lagerdeckel (22) unter
gebracht ist. Die Draufsicht auf das Getriebegehäuse zeigt außerdem ein Ketten
ritzel (28) als Beispiel für den Antrieb einer Rolltreppe.
In Fig. 3 ist ein Querschnitt des Getriebes in Frontansicht durch den Hypoidtrieb
und einen Teilabschnitt eines aufgesetzten Motors (29) gezeigt. Der Motor ist über
die elastische Kupplung (24) mit der Bremstrommel (23) verbunden. In dieser
Ansicht ist erkennbar daß die Rotationspumpe (21) beispielsweise über Kanäle (30)
Getriebeöl ansaugt und zum oberen Lager (31) des Hypoidtopfes (15) befördert. Auf
diese Weise ist eine ausreichende Ölversorgung dieses entfernt liegenden Lagers
sichergestellt.
Im Rahmen der Erfindung sind auch noch andere Ausführungsformen des Getriebes für
Anlagen zur Personenbeförderung möglich, die den in der Beschreibung, in den
Figuren und in den Ansprüchen offenbarten Merkmalen entsprechen.
So kann einem erfindungsgemäßen Getriebe beispielsweise auch eine Bremsscheibe mit
geringer Schwungmasse vorgeordnet sein, wie sie beim gesteuerten Abbremsen für
Aufzüge eingesetzt wird.
Auch können die erfindungsgemäßen Merkmale vielfach weiter kombiniert werden,
beispielsweise derart, daß das Getriebegehäuse im Bereich des Innenraumes (13) eine
Gesamtaußenbreite aufweist, die der Außenbreite des Innenraumes entspricht.
Claims (9)
1. Getriebe für Anlagen zur Personenbeförderung, insbesondere, Rolltreppen,
Fahrsteige oder Aufzüge mit sich kreuzenden Achsen zwischen Eintriebs- und
Abtriebswelle, gekennzeichnet durch folgende Kombination und
Anordnung von Merkmalen:
- a) das Getriebe ist als Hypoid-Stirnradgetriebe ausgebildet, mit einem Hypoidtrieb (1) in der ersten, schnellen Übersetzungsstufe und einer oder zwei nachfolgenden Stirnradstufen (2, 3);
- b) Ritzelwelle (4) und Tellerradwelle (5) des Hypoidtriebes sind zwischen näher beieinander stehenden Seitenwänden (6, 7) des Getriebegehäuses (8) angeordnet, mit einem kurzen Abstand für die Lagerung (9) der Tellerradwelle;
- c) die nachfolgenden ein oder zwei Stirnradstufen sind zwischen weiter ausein ander stehenden Seitenwänden (7, 10) des Getriebegehäuses angeordnet, mit entsprechend langem Abstand der Wellenlagerungen (11, 12).
2. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die näher beieinander stehenden Seitenwände (6, 7)
des Getriebegehäuses einen Innenraum (13) derart bilden, daß das Gehäuse in
diesem Bereich eine parallele Außenwandung (14) mit geringem Abstand zum
Innenteil aufweist.
3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die näher beieinander stehenden Seitenwände (6, 7)
des Getriebegehäuses einen Innenraum (13) derart bilden, daß das Gehäuse in
diesem Bereich die Außenbreite des Innenraumes aufweist.
4. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzelwelle (4) des Hypoidtriebes mit ihrer Lage
rung zu einer fest verbundenen Einheit, beispielsweise in einen separaten Lagertopf
(15) hinein, vormontiert ist und daß diese Einheit insgesamt, beispielsweise über
Paßscheiben (16) gegenüber dem Gehäuse in axialer Richtung verschiebbar positio
niert und mit diesem lösbar verbunden, beispielsweise verschraubt ist.
5. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerrad (17) des Hypoidtriebes alleine oder
gemeinsam mit der Tellerradwelle axial einstellbar angeordnet und die Teller
radwelle direkt oder indirekt von außen zugänglich, über Paßscheiben (18)
positioniert ist.
6. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse eine seitliche Öffnung (19)
aufweist, durch die hindurch die Tellerradwelle und die jeweiligen Wellen nach
folgender Stirnradstufen (2, 3), vormontiert mit ihren Rädern, in das Gehäuse
eingebracht werden können und daß die seitliche Öffnung durch einen Deckel (20)
verschlossen wird, der als Lagerdeckel für die jeweiligen Wellen der Stirnradstufen
ausgebildet ist.
7. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die, dem Hypoidtrieb nachfolgenden Stirnradstufen
Schrägverzahnung aufweisen.
8. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es eine Rotationspumpe (21) aufweist, die von einer
der Getriebewellen, beispielsweise der Tellerradwelle angetrieben wird, wobei sie im
zugehörigen Lagerdeckel (22) untergebracht ist oder einen zugehörigen Lagerdeckel
nach P 39 24 071 bzw. PCT/EP91/00122 bildet.
9. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Getriebe vorgeordnete Bremstrommel (23)
oder Bremsscheibe direkt oder indirekt formschlüssig mit der Welle des
Hypoidritzels (4) verbunden ist und motorseitig eine elastische Kupplung (24)
aufweist, wobei sie beispielsweise innerhalb eines mit dem Getriebegehäuse
einstückig verbundenen Gehäuseflansches (25) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
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DE4413759A DE4413759A1 (de) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Getriebe für Anlagen zur Personenbeförderung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4413759A DE4413759A1 (de) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Getriebe für Anlagen zur Personenbeförderung |
Publications (1)
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DE4413759A1 true DE4413759A1 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6515983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4413759A Withdrawn DE4413759A1 (de) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Getriebe für Anlagen zur Personenbeförderung |
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