DE673007C - Drehkolbenmaschine, insbesondere mit Pressluft betriebene Zahnradmaschine - Google Patents

Description

• Drehkolbenmaschine, insbesondere nzit Preßluft betriebene Zahnradmaschine Bei: schnell laufenden Zahnradmotoren machen sichhäufig.im(BereichderBetriebsdrehzahlen kritische. Schwingungen bemerkbar, welche das Regeln der Drehzahl erschweren, die Leistung verringern und die Beanspruchung erhöhen. Sie werden vornehmlich durch die Eingriffstöße in der Verzahnung des Antriebsritzels hervorgerufen und haben daher eine Schwingungszahl, welche ein Vielfaches der Läuferdrehzahl beträgt.
• Das Ziel der Erfindung ist erstens, die Eigenschwingungszahl.. der durch die Läuferwelle federnd verbundenen Massenanordnung so vneit herabzusetzen, daß sie zwar immer noch über der Läuferdrehzahl, aber erheblich unter der Stoßzahl der Zahneingriffe liegt, und zweitens eine wirksame Dämpfung der nunmehr nur kurzzeitig, nämlich beim Durchfahren des gefährlichen Drehzahlbereichs, auftretenden kritischen Schwingungen mit Mitteln herbeizuführen, welche möglichst ohne Änderung des Motorgehäuses einbaubar sind.
• Das Mittel besteht darin, daß zur besseren Federung die Läuferwelle nur an ihrem einen Ende mit der ganzen Läufermasse drehfest verbunden ist und sich an ihrem anderen das Abtriebsritzel tragenden verdrehungssteifen Ende gegenüber dem Läufer verdrehen kann und dabei mit Reibung in Drehflächen, insbesondere in Ebenen senkrecht zur Drehachse, an ihm anliegt. Zweckmäßig werden die aufeinanderliegenden Drehflächen durch eine axial auf die Welle wirkende Zugschraube nachstellbar verspannt, und die Welle selbst wird auf .einer wenigstens der gesamten Läuferbreite entsprechenden Länge sowohl drehfedernd als auch längsfedernd gestaltet, also recht schlank ausgebildet.
• Wenn die Läufer, wie beispielsweise bei Druckluftpfeilradmotoren, aus je zwei oder mehreren Schrägzahnkörpern bestehen, werden diese zweckmäßig auf einer gemeinsamen Hohlwelle angeordnet, und die drehfedernde Welle wird an ihrem einen Ende durch Keil und Nut mit dem entsprechenden Ende der Hohlwelle drehfest, aber längs verschieblich verbunden, während sie an ihrem Abtriebsende mit einem Wellenbund gegen das andere Stirnende der Hohlwelle verspannt wird.
• Es sind bereits Zahnradmotoren mit zweiteiligen Läufern bekannt, deren das Abtriebsritzel tragende Läuferwelle nur gegenüber der dem Abtriebsritzel zugewandten Läuferhälfte frei drehbar ist, während sie mit der anderen Läuferhälfte auf deren ganzen Breite durch Keil und Nut drehfest verbunden ist und eine auf dem Abtriebsende sitzende und der Festlegung eines Wälzlagerinnenrings dienende Ringmutter einen zwischen dem Wälzlager und dem Läufer angeordneten Bundring gegen die Stirnfläche der frei drehbaren Läuferhälfte drückt. Da die Läuferwelle jedoch gegenüber ihrem das Abtriebsritzel tragenden Teil verhältnismäßig dick ist und ihr frei drehbarer Teil annähernd auf die Breite einer Läuferhälfte beschränkt ist, so liegt die Eigenschwingungszahl des aus nur einer Läuferhälfte und dem Abtriebsritzel als Massen und der Welle als Drehfeder bestehenden Schwingungsgebildes so hoch, als daß durch diese Einrichtung die von den Abtriebszähnen herrührenden Stoßschwingungen gedämpft werden könnten.
• Es sind ferner Einrichtungen bekannt, bei welchen eine Hohlwelle und eine durch sie durchgeführte massive Welle an dem einen Ende fest miteinander verbunden sind und an ihrem anderen Ende Maschinenteile tragen. Jedoch fehlte in diesem Schwingungsgebilde, abgesehen von der inneren Reibung im Wellenwerkstoff, eine wirksame Dämpfung. Man hat andererseits als Dämpfungsmittel Rutschkupplungen vorgeschlagen, welche aufeinanderfolgende Abschnitte eines Wellenstranges in der Weise verbinden, daß unzulässig hohe Drehmomente einen Schlupf zwischen den Wellenabschnitten verursachen und, wenn die Drehmomente durch aufgeschaukelte Schwingungen hervorgerufen sind, das den gefährlichen Frequenzbereich aufweisende Schwingungsgebilde zerstören.
• Demgegenüber verursacht das Dämpfungsmittel nach der Erfindung keinen Schlupf, ist aber bei dem durch die große freie Länge der drehfedernd nachgiebigen Welle möglichen Drehwinkelausschlag- zwischen dem Wellenbund und der Ringfläche am Läufer wirksam genug, um ein übermäßiges Anschwellen der Drehsch-,vingungsaüsschläge zu unterbinden. - Gegenüber der Rutschkupplung hat es auch den Vorzug, außerordentlich einfach und billig zu sein und wenig Platz zu beanspruchen.
• Die Zeichnungen zeigen die Anordnung der Dämpfungseinrichtnug bei Pfeilradmotoren, deren Läufer aus zwei Zahnradkörpern bestehen, und zwar stellt Abb. r eine Ausführung ohne zusätzliche Hohlwelle, Abb. 2 eine andere Ausführung mit Hohlwelle; beide im Längsschnitt, dar.
• In Abb. z bezeichnet a das Lagergehäuse, in dessen einer Bohrung der zweiteilige Läufer b, c umläuft. Die Läuferwelle w ist derart im Durchmesser abgestuft, daß sie gegenüber den Zahnradkörpern b und c an deren Stoßstelle leichten Schiebesitz, an allen anderen Stellen hoch größeres Spiel aufweist. Ihr rechter verstärkter Schenkel dient zur Aufnahme des Schieberitzels p und stützt sich mit seinem linken Absatz gegen eine Nabenbüchse e, während ihr anderes Ende mit einer Spannmutter m und einer federnden Unterlegscheibe n versehen ist und sich damit gegen die linke Nabenhülse d stützt. Diese Hülse d ist an ihrem dem Läufer zugekehrten Ende planschartig vergrößert und mit Bolzens besetzt, welche in Bohrungen in beiden Zahnradkörpern eingreifen und diese mitnehmen. Der linke Teil der Nabenhülse d ist außerdem durch Feder und Nut gegenüber der Welle iv gegen Verdrehung festgelegt. Jeder Zahnkörper. ruht mit seiner Bohrung an den einander zugekehrten Stirnflächen auf der Welle iv, an den äußeren Stirnflächen mit Eindrehungen auf Ansätzen der Nabenkörpend und e. Bei genügender Vorspannung der Welle w ruhen u. a. die Stirnflächen der Nabe e mit der Eindrehung im Zahnradkörper e bei x unter Druck aufeinander, desgleichen der Absatz der Welle bei y gegen die andere Nabenstirnfläche. Zwischen den Keilverbindungen bei e und d kann sich die Welle iv gegenüber den Zahnradkörpern infolge eines wechselnden, am Schieberitzelsitz auftretenden Drehmomentes in gewissen Grenzen derart verdrehen, daß in dem Stirnflächensitz x eine Relativbewegung eintritt. Die Stirnflächen bei x ruhen mit verhältnismäßig hohem Druck aufeinander, welcher eine entsprechend hohe Reibungskraft in Umfangsrichtung hervorruft. Diese Reibungskraft wirkt ausreichend dämpfend auf die Verdrehungsschwingungen zwischen dem Schieber itzel und dem Läufer.
• In der Abb.2 sind die Zahnradkörper der Läufer auf einer Hohlwelle k verdrehungsfest aufgepreßt. Die Welle w ist an den beiden Enden der Hohlwelle in ihr mit Schiebesitz gelagert, jedoch an dem Spannmutterende mit ihr gegen Verdrehung fest durch Feder und Nut verbunden, während sie sich gegen die Stirnfläche der Hohlwelle am anderen Ende mit einem Wellenbund anlegt; an dieser Stelle werden wechselnde Drehmomente, die sich bei Schwingungserscheinungen dem Betriebsmoment.überlagern, durch in Umfangsrichtung wirksame Reibungskräfte so stark gedämpft, daß die Ritzelkeilnutverbindungauf dem anschließenden fliegend dargestellten Wellenstumpf vor zu großen Schwingungsstößen bewahrt bleibt.

Claims (2)

1. PATEITAXSPRj;CHr: t. Drehkolbenmaschine, insbesondere mit Preßluft betriebene Zahnradmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Läuferbohrung hindurchgeführte drehfedernd nachgiebige Welle (w) nur an ihrem dem Abtriebsritzel (p) abgewandten Ende mit dem ganzen Läufer drehfest verbunden und an ihrem verdrehungssteifen Abtriebsende mit einem Wellenbunde gegen eine an dem Läufer (b, c)@ befindliche Ringfläche derart axial verspannt ist, daß das aus dem Wellenbund und der Ringfläche bestehende Drehpaar eine Reibungsbremse bildet.
2. 2. Drehkolbenkraftmaschine nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen mehrteiligen Läufer (b, c) tragende Hohlwelle (h) an ihrem einen Ende mit der durch sie hindurchgeführten Welle (iv) drehfest verbunden ist und an ihrem anderen Ende mit einer Ringfläche gegen einen Bund der Welle verspannt ist.