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Anordnung von Antriebsaggregaten, die auf der Welle der angetriebenen
Maschine aufgehängt sind Bei gewissen größeren Maschinen, z. B. Rohrmühlen, Walzwerken
oder Fördermaschinen für Gruben, wird die angetriebene Welle nicht immer dieselbe
Lage einnehmen, sondern sie ist Lageänderungen unterworfen, die entweder von Veränderungen
in dem Maschinenfundament oder von Veränderungen in der Maschine herrühren, die
von der Belastung oder der Temperatur verursacht werden. Auch durch eine Abnutzung
der Lager kann eine bedeutende Lageveränderung der Welle zustande kommen. Bei derartigen
Maschinen ist man deshalb gezwungen, entweder eine nachgiebige Kupplung zwischen
der angetriebenen Welle der Maschine und dem treibenden Motor anzuordnen oder das
ganze Antriebsaggregat oder nur sein Zahnradgetriebe auf der angetriebenen Welle
aufzuhängen. Da das Antriebsaggregat meistens ein großes Gewicht hat, gleicht man
in dem letzteren Falle, um allzu große Biegebeanspruchungen der Welle zu vermeiden,
das Eigengewicht des Antriebsaggregats durch unter demselben angebrachte Federn
aus.
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Das Reaktionsmoment des Antriebsaggregats wird bei kleineren Maschinen
von federnden oder starren Stützen aufgenommen, aber in dem Falle, wenn das Gewicht
des Aggregats durch unter demselben angebrachte Federn ausgeglichen ist, dienen
diese auch dazu, das Reaktionsmoment des Antriebsaggregats aufzunehmen. Dies ist
aber nur in gewissen Fällen möglich. Ist das Moment groß im Verhältnis zu der für
die Ausgleichung des Gewichts erforderliche Federkraft, verursacht das Moment trotz
der Federn eine Querbeanspruchung der Welle.
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Die oben beschriebene Anordnung mit einem auf Federn ruhenden Antriebsaggregat
hat zwar den großen Vorteil, daß es Lageveränderungen der
angetriebenen
Welle erlaubt; aber auch den Nachteil, daß das Aggregat selbst bei Veränderungen
des Lastmoments oder des Antriebsmoments in Schwingungen senkrecht zur Welle- kommt.-
Diese .Schwingungen können so gewaltig werden, daß die tragenden Federn ganz zusammengepreßt
werden. Die Schläge, die bei der Zusammenpressung der Federn entstehen, verursachen
große Beanspruchungen der Maschine und besonders der treibenden Welle oder der Kupplung
zwischen dieser und dem Getriebe bei solchen Anordnungen, wo der Motor von dem Getriebe
getrennt auf einem besonderen Fundament aufgestellt ist.
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Bei Fördermaschinen für Gruben können diese Schwingungen sich auf
das Seil in dem Schacht fortpflanzen und dort zu gefährlichen Anlaß geben. Ein weiterer
Nachteil beim Schwingen des Antriebsaggregats um seine tragende Welle bei Veränderungen
des Moments ist, daß man nur einen einzelnen Motor verwenden kann, wenn dieser fest
montiert sein soll. Der Motor muß dabei koaxial mit der Schwingungswelle aufgestellt
werden, denn wenn die angetriebenen Wellen des Getriebes seitlich zur Schwingungswelle
angeordnet wären, würde ihre Lage beim Auftreten von Schwingungen so verändert werden,
daß eine Zusammenkupplung mit festen Motoren nicht möglich wäre.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung, durch welche verhindert wird,
daß das auf der angetriebenen Welle aufgehängte Antriebsaggregat unter Einwirkung
von Änderungen des Lastmoments Schwingungsbewegungen ausführt und Biegebeanspruchungen
der Welle entstehen. Nach der Erfindung weist das Antriebsaggregat eine Parallelführungsanordnung
auf, die Schwingungen des Aggregats in einer Ebene senkrecht zur Welle verhindert,
aber doch sowohl waagerechte als auch senkrechte Bewegungen in dieser Ebene erlaubt
und auch gewissermaßen Schwingungen in einer Ebene durch die Welle. Der letzte Umstand
ist von größter Bedeutung, denn hierdurch ist die Verwendung der Anordnung auch
dann möglich, wenn die Welle gebogen ist oder mit einer Durchbiegung arbeitet. Die
Parallelführungsanordnung nach der Erfindung kann entweder rein mechanisch oder
hydraulisch sein und besteht aus zwei zweckmäßigerweise an beiden Seiten der Welle
des Antriebsaggregats angeordneten und mit dem Antriebsaggregat verbundenen Gliedern,
welche miteinander so gekuppelt sind, daß sie sich nur in derselben Richtung bewegen
können. Es ist also nicht erforderlich, daß die beiden Glieder an beiden Seiten
der Drehwelle angeordnet sind, sondern die Hauptsache ist, daß sie ein Moment ausüben
können, das dem Reaktionsmoment von dem Antriebsaggregat entgegenwirkt.
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Die Erfindung ist sowohl verwendbar, wenn das Eigengewicht des Antriebsaggregats
durch Federn ausgeglichen ist, als auch, wenn dies nicht der Fall ist. Bei solchen
Aggregaten, wo das Eigengewicht des Aggregats durch Federn beinahe vollständig ausgeglichen
ist, hat die Erfindung ganz besonderen Wert, denn durch sie erhält man volle Gewähr
dafür, daß auf der Welle auch bei großen Momenten keine Ouerkräfte entstehen können.
In der Zeichnung zeigt Abb. z ein Beispiel für eine Antriebsanordnung nach der Erfindung,
wo die Parallelführungsanordnung für das Antriebsaggregat mechanischer Art ist -
und aus zwei Winkelhebeln besteht, die miteinander und - mit dem Antriebsaggregat
mittels Gelenkstangen gekuppelt sind. Die Abb. z zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung; in welchem die Parallelführung des Antriebsaggregats durch einen
hydraulischen Mechanismus erfolgt.
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In der Abb. z zeigt a das Antriebsaggregat, das auf der angetriebenen
Welle b aufgehängt ist. Mit c sind zwei Wellen des Getriebes bezeichnet, die je
mit ihrem Elektromotor verbunden sind. Die Antriebsmotoren. können dabei entweder
an dem Gehäuse des Getriebes fest angebracht oder auf festen Grundplatten aufgestellt
sein, in welchem Falle sie mit den Wellen c mittels elastischer Kupplungen verbunden
sind. Mit d sind Gruppen von Schraubenfedern bezeichnet, auf welchen die Antriebsanordnung
ruht, und diese Federn sind so bestimmt, daß sie im großen und ganzen das Eigengewicht
des Antriebsaggregats ausgleichen. Die Gelenkstangen e sind mittels Winkelhebel
h und der Stange f miteinander verbunden.
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Es ist klar, daß, wenn die Gelenkstange e auf der rechten Seite der
Antriebswelle nach oben oder nach unten geführt wird, die Gelenkstange c auf der
linken Seite dieselbe Bewegung ausführen muß.
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Bei der Anordnung nach Abb. 2 besteht das Antriebsaggregat aus einem
Getriebegehäuse r mit einem angebauten vertikalen Antriebsmotor s. Mit t ist die
angetriebene Welle bezeichnet, und die Tragfedern u sind so bestimmt, daß das Eigengewicht
der Antriebsanordnung ausgeglichen wird. Zwei doppelt wirkende hydraulische Zylinder
mit zugehörenden Kolben sind mit dem Getriebegehäuse mittels Stangen verbunden,
wobei die Verbindung mit dem Gehäuse wie mit den Kolben zweckmäßigerweise gelenkig
ist. Die Räume in den Zylindern auf der oberen und unteren Seite der Kolben sind
kreuzweise miteinander durch Rohrleitungen verbunden, und diese Rohrleitungen stehen
durch besondere Leitungen y und Rückschlagventile in Verbindung mit einem Nachfüllbehälter
x für das Druckmedium. Hierdurch erhält man volle Gewähr dafür, daß das System immer
mit dem Druckmedium gefüllt ist. Durch das Ausgleichventil g kann man entweder von
Hand oder automatisch das Antriebsaggregat in dem Falle in die horizontale Lage
zurückführen, daß es durch Undichtigkeiten an den Kolben eine schräge Lage erhalten
hat. Dieser Ausgleich erfolgt bei unbelasteter Antriebsanordnung und wird von den
Federn u besorgt, welche das Gehäuse in die horizontale Lage zurückführen. Durch
die Manometer h. kann man die Leistungsabgabe der Antriebsanordnung überwachen.
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Es ist offensichtlich, daß, wenn der Kolben auf der einen Seite des
Antriebsaggregats nach unten gepreßt wird, dies eine solche Überführung von Druckmedium
zu dem anderen Zylinder verursacht, daß der darin angeordnete Kolben sich dieselbe
Strecke nach unten zu bewegen bestrebt ist. Das Antriebsaggregat r kann sich deshalb
nur parallel mit sich selbst nach oben oder unten bewegen und nach den Seiten in
dem
Maße, wie die Kolbenstangen mit dem Kolben gelenkig verbunden
sind.
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Eine Schwingungsbewegung in einer Ebene durch die Welle ist gegebenenfalls
auch möglich, wenn die Kolbenstangen auch in dieser Richtung gelenkig befestigt
sind.