DE9215898U1 - Power-splitting transmission arrangement - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine leistungsverzweigende Getriebeanordnung zum Antrieb eines Drehrohres oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a power-splitting transmission arrangement for driving a rotary kiln or the like according to the preamble of claim 1.
Aus DE 3534940 C2 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt bei der zwei Abtriebszahnräder von einer Antriebswelle über eine Leistungsverzweigungseinrichtung angetrieben werden. Hierbei sind die beiden Abtriebszahnräder beiseitig im Getriebegehäuse gelagert. Mit einem derartigen Getriebe können ,jeweils nur zwei Abtriebszahnräder von einem Motor über die Antriebswelle des Getriebes angetrieben werden.From DE 3534940 C2 a drive device is known in which two output gears are driven by a drive shaft via a power split device. The two output gears are mounted on either side in the gearbox housing. With such a gearbox, only two output gears can be driven by a motor via the gearbox's drive shaft.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebekonzept aufzuzeigen, das geeignet ist, zwei leistungsverzweigende Getriebe, deren Abtriebszahnräder mit dem selben Großrad im Eingriff stehen, von einem Motor anzutreiben, ohne daß dabei aufwendige Mittel notwendig werden für eine gleichmäßige Leistungsverteilung auf alle Abtriebszahnräder.The object of the invention is to demonstrate a transmission concept that is suitable for driving two power-splitting transmissions, whose output gears are in engagement with the same large gear, from one motor, without requiring complex means for an even power distribution to all output gears.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch, daß die beiden Abtriebszahnräder eines erfindungsgemäßen Getriebes außerhalb des Gehäuses fliegend auf den Abtriebswellen angeordnet sind, wird das Getriebegehäuse seitlich zum Großrad angeordnet. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit auf der anderen Seite des Großrades ein weiteres Getriebe anzuordnen, ohne daß die beiden Getriebegehäuse kollidieren. Dabei kann das zweite Getriebegehäuse durch spiegelbildliche und versetzte Anordnung so angeordnet werden, daß die Antriebswellen der beiden Getriebe koaxial liegen. Durch eine axial verschiebbare Lagerung der beiden Antriebswellen und einer axial festen Koppelung miteinander kann eine gleichmäßige Leistungsaufteilung zwischen beiden Getrieben vorgenommen werden, wenn die Antriebsritzel der beiden Getriebe eine gegensinnige Schrägverzahnung aufweisen. Bei Anordnung von zwei Getrieben mit zusammen vier Abtriebszahnrädern kann der teuere Zahnkranz (Großrad) besser ausgenutzt werden, so daß dieser kleiner und/oder schmaler dimensioniert werden kann. Die Anordnung nur eines Motores ist billiger als ein Mehrmotorenantrieb. Bei Regelbetrieb (Drehzahlregelung) ist ein Motor besser beherrschbar als mehrere Motoren. Dadurch, daß bei Anordnung von zwei Getrieben diese mit gleichen Gehäusen und Innenteilen ausgeführt werden können, treten weitere Kosteneinsparungen ein.This task is solved by the features specified in claim 1. Because the two output gears of a transmission according to the invention are arranged outside the housing on the output shafts, the transmission housing is arranged to the side of the large gear. This makes it possible to arrange another transmission on the other side of the large gear without the two transmission housings colliding. The second transmission housing can be arranged in a mirror-image and offset manner so that the drive shafts of the two transmissions are coaxial. By axially displaceable mounting of the two drive shafts and axially fixed coupling to one another, an even distribution of power between the two transmissions can be achieved if the drive pinions of the two transmissions have opposing helical gearing. When two transmissions with a total of four output gears are arranged, the expensive ring gear (large gear) can be used better, so that it can be made smaller and/or narrower. The arrangement of just one motor is cheaper than a multi-motor drive. In control mode (speed control), one motor is easier to control than several motors. The fact that two gearboxes can be designed with the same housings and internal parts when arranged in a system results in further cost savings.
Die Verbindung der als Schwenkritzel ausgebildeten Abtriebszahnräder mit den Abtriebswellen mittels einer symmetrischen Büchse ermöglicht das Umdrehen der Abtriebszahnräder, wenn beispielsweise eine Flanke großen Verschleiß aufweist. Außerdem wird durch diese Büchse die Montage beziehungsweise Demontage erleichtert. Da die Antriebsritzel fliegend angeordnet sind, muß hierfür auch das Getriebe nicht demontiert/montiert werden.The connection of the output gears, designed as swivel pinions, to the output shafts using a symmetrical bushing enables the output gears to be turned over if, for example, one flank is heavily worn. This bushing also makes assembly and disassembly easier. As the drive pinions are arranged in a floating manner, the gearbox does not have to be disassembled/assembled for this purpose.
Anhand der Zeichnungen soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. They show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Getriebeanordnung mittels zweier Getriebe, die spiegelbildlich angeordnet sind, deren Antriebswellen koaxial verlaufen und deren Abtriebszahnräder nacheinander mit einem Großrad im Eingriff stehen;Fig. 1 is a schematic representation of a transmission arrangement using two gearboxes that are arranged in mirror image, whose drive shafts run coaxially and whose output gears are in engagement with a large gear one after the other;
Fig. 2 Schnitte A-B und C-D durch die beiden Getriebe entsprechend Fio.1 in schematischer Darstellung;Fig. 2 Sections A-B and C-D through the two gears according to Fig.1 in a schematic representation;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein als Schwenkritzel ausgebildetes Abtriebszahnrad einschließlich symmetrischer Büchse zum Befestigen auf einer Abtriebswelle;Fig. 3 a section through an output gear designed as a pivot pinion including a symmetrical bush for fastening to an output shaft;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines zweistufigen Getriebes;Fig. 4 is a schematic representation of a two-stage transmission;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Lastausgleichssystems für die beiden Abtriebswellen in Richtung E gesehen entsprechend Fig. 4.Fig. 5 is a schematic representation of a load balancing system for the two output shafts viewed in direction E according to Fig. 4.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist der Antrieb eines Großrades 20 über zwei Getriebe 100, 200 schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist die Seitenansicht zu sehen und in Fig. 2 ein Schnitt A-B des oberen Getriebes 100 und ein weiterer Schnitt C-D des unteren Getriebes 200 entsprechend Fig. 1.In Fig. 1 and Fig. 2, the drive of a large wheel 20 via two gears 100, 200 is shown schematically. In Fig. 1, the side view can be seen and in Fig. 2, a section A-B of the upper gear 100 and another section C-D of the lower gear 200 corresponding to Fig. 1.
Das obere Getriebe 100 ist dreistufig. Die Antriebswelle 111 treibt über ein Antriebsritzel 11 das Rad 12 der Welle 112 an. Das Ritzel 13 der Welle 112 steht mit dem Rad 14 der Welle 113 im Eingriff. Die Welle 113 trägt zwei Ritzel 15 und 17, wovon das Ritzel 15 mit einem Rad 16 der Abtriebswelle 114 und das Ritzel 17 mit einem Rad 18 der Abtriebswelle 115 im Eingriff stehen. Die Abtriebswelle 114 ist mit einem Abtriebszahnrad 19, welches außerhalb des Getriebegehäuses 101 fliegend angeordnet ist, drehfest verbunden.The upper gear 100 has three stages. The drive shaft 111 drives the wheel 12 of the shaft 112 via a drive pinion 11. The pinion 13 of the shaft 112 is in engagement with the wheel 14 of the shaft 113. The shaft 113 has two pinions 15 and 17, of which the pinion 15 is in engagement with a wheel 16 of the output shaft 114 and the pinion 17 is in engagement with a wheel 18 of the output shaft 115. The output shaft 114 is connected in a rotationally fixed manner to an output gear 19, which is arranged outside the gear housing 101.
Die Abtriebswelle 115 ist mit einem Abtriebszahnrad 19' welches außerhalb des Getriebegehäuses 101 fliegend angeordnet ist, drehfest verbunden. Die Abtriebszahnräder 19 und 19' käif^n beide mit dem Großrad 20. Zur Leistungsaufteilung auf die Abtriebszahnräder 19 und 19' ist die Welle 113 axial frei beweglich angeordnet und die Ritzel 15 und 17 sind gegensinnig schräg verzahnt.The output shaft 115 is connected in a rotationally fixed manner to an output gear 19' which is arranged outside the gearbox housing 101. The output gears 19 and 19' both mesh with the large gear 20. In order to distribute the power between the output gears 19 and 19', the shaft 113 is arranged to be freely movable axially and the pinions 15 and 17 are helically toothed in opposite directions.
Das Getriebe 200 mit dem Getriebegehäuse 201 weist den gleichen Aufbau wie das Getriebe 100 auf. Die Antriebswelle 211 trägt ein Antriebsritzel 21, welches mit einem Rad 22 der Welle 212 im Eingriff steht. Das Ritzel 23. der Welle 212 steht mit dem Rad 24 der Welle 213 im Eingriff. Die Welle 213 trägt die Ritzel 25 und 27. Das Ritzel 25 steht mit dem Rad 26 der Abtriebswelle 214 im Eingriff, während das Ritzel 27 mit dem Rad 28 der Abtriebswelle 215 im Eingriff steht. Die Abtriebswellen 214 und 215 tragen außerhalb des Gehäuses 201 fliegend angeordnete Abtriebszahnräder 19 und 19', welche mit den Abtriebswellen drehfest verbunden sind. Die beiden Abtriebszahnräder 19 und 19' des Getriebes 200 stehen ebenfalls im Eingriff mit dem Großrad 20. Da die Abtriebszahnräder 19 und 19' des Getriebes 100 und des Getriebes 200 in der Draufsicht übereinander angeordnet sind, wurde in der Fig. 2 Schnitt C-D (unteres Getriebe) der Abtriebsteil mit den Abtriebswellen 214 und 215 nach rechts versetzt dargestellt, um den Eingriff des Abtriebszahnrades 19 mit dem Großrad 20 darstellen zu können. Die Welle 213 trägt ebenfalls zwei gegensinnig schrägverzahnte Ritzel 25 und 27 zum Lastausgleich und ist ebenfalls axial frei beweglich angeordnet. The gearbox 200 with the gearbox housing 201 has the same structure as the gearbox 100. The drive shaft 211 carries a drive pinion 21, which is in engagement with a gear 22 of the shaft 212. The pinion 23 of the shaft 212 is in engagement with the gear 24 of the shaft 213. The shaft 213 carries the pinions 25 and 27. The pinion 25 is in engagement with the gear 26 of the output shaft 214, while the pinion 27 is in engagement with the gear 28 of the output shaft 215. The output shafts 214 and 215 carry cantilevered output gears 19 and 19' outside the housing 201, which are connected to the output shafts in a rotationally fixed manner. The two output gears 19 and 19' of the gearbox 200 are also in engagement with the large gear 20. Since the output gears 19 and 19' of the gearbox 100 and the gearbox 200 are arranged one above the other in the top view, the output part with the output shafts 214 and 215 is shown offset to the right in Fig. 2, section C-D (lower gearbox) in order to be able to show the engagement of the output gear 19 with the large gear 20. The shaft 213 also carries two oppositely helical pinions 25 and 27 for load balancing and is also arranged to be freely movable axially.
Die Antriebswellen 111 und 211 sind mit Hilfe einer geeigneten Kupplung 1 drehstar miteinander verbunden und axial zueinander fixiert. Die Antriebswellen 111 und 211 sind axial frei beweglich angeordnet und die Antriebsritzel und 21 weisen gegensinnige Schrägverzahnung auf, so daß durch axiales Verschieben der Antriebswellen ein Lastausgleich erreicht wird. Eine der Antriebswellen 111 oder 211 kann durch einen Motor angetrieben werden, welcher nicht näher dargestellt ist. Hierbei muß nur gewährleistet werden, daß die Axialverschieblichkeit nicht in unzulässiger Weise behindert wird. Die Wellen 112, 212, 114, 115, 214, 215 sind in ihren Getriebegehäusen 101 bzw. 201 axial fest gelagert, so daß die Wellen 111, 211, 113 und 213 sich axial hieran abstützen können. Somit ist gewährleistet, daß alle vier Abtriebszahnräder 19 bzw. 19' die gleiche Leistung übertragen.The drive shafts 111 and 211 are connected to one another in a rotationally rigid manner using a suitable coupling 1 and are fixed axially to one another. The drive shafts 111 and 211 are arranged to be freely movable axially and the drive pinions 11 and 21 have opposing helical gearing, so that load balancing is achieved by axially moving the drive shafts. One of the drive shafts 111 or 211 can be driven by a motor, which is not shown in detail. In this case, it must only be ensured that the axial movement is not impeded in an impermissible manner. The shafts 112, 212, 114, 115, 214, 215 are axially fixed in their gear housings 101 and 201, respectively, so that the shafts 111, 211, 113 and 213 can be supported axially on them. This ensures that all four output gears 19 and 19' transmit the same power.
Wie in Fig. 3 ersichtlich, sind die Abtriebszahnräder 19 und 19' als Schwenkritzel ausgebildet. Auf den Abtriebswellen 114, 115, 214, 215 ist je eine symmetrische Büchse 303 mittels einer Vielkei!verzahnung 304 drehfest aufgesetzt. Die Büchse 303 trägt die Außenverzahnung 302 einer Balligzahnkupplung 300 und ist hierüber mit dem Abtriebszahnrad 19, 19'drehfest verbunden. Zwischen dem Abtriebszahnrad 19, 19' und der Büchse 303 ist eine sphärische Lagerung 301 angeordnet, deren Schwenkmittelpunkt mit dem Schwenkmittelpunkt der Balligzahnkupplung 300 zusammen fällt und somit das Abtriebszahnrad zwar mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist, aber dennoch bei Zahneingriffstörungen sphärisch verschwenken kann.As can be seen in Fig. 3, the output gears 19 and 19' are designed as swivel pinions. A symmetrical bushing 303 is mounted on each of the output shafts 114, 115, 214, 215 in a rotationally fixed manner by means of a multi-tooth system 304. The bushing 303 carries the external toothing 302 of a crowned tooth coupling 300 and is connected in a rotationally fixed manner to the output gear 19, 19'. A spherical bearing 301 is arranged between the output gear 19, 19' and the bushing 303, the pivot center of which coincides with the pivot center of the crowned tooth coupling 300 and thus the output gear is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft, but can still pivot spherically in the event of tooth meshing disturbances.
Da die Büchse 303 symmetrisch ausgebildet ist, kann beim Verschleiß innerhalb der Balligzahnkupplung diese auf einfache Weise umgedreht werden, so daß die andere Flanke zum Tragen kommt. Das gleiche gilt für die Abtriebszahnräder 19, 19'. Die Vielkeilverzahnung 304 erleichtert die Montage und Demontage der Büchse 303 mit der Abtriebswelle 114, 115, 214, 215. In Fig. 4 ist ein zweistufiges Getriebe 400 abgebildet. Dieses ist zweckmäßig, wenn die dreistufigen Getriebe 100, 200 eine größere Übersetzung aufweisen als diese notwendig ist.Since the bushing 303 is symmetrical, if the crowned tooth coupling becomes worn, it can be easily turned over so that the other flank comes into play. The same applies to the output gears 19, 19'. The splined toothing 304 makes it easier to assemble and disassemble the bushing 303 with the output shaft 114, 115, 214, 215. A two-stage gear 400 is shown in Fig. 4. This is useful if the three-stage gears 100, 200 have a larger gear ratio than is necessary.
Anlog zu dem zuvor beschriebenen weist dieses Getriebe ein Gehäuse 401 auf. Hierin ist eine Antriebswelle 411 axial frei beweglich gelagert. Sie trägt ein Antriebsritzel 41, welches mit dem Rad 44 der Welle 413 im Eingriff steht, die axial im Gehäuse fixiert ist. Die Welle 413 trägt zwei Ritzel 45 und 47, welche mit den Rädern 46 der Abtriebswelle 414 bzw. 48 der Abtriebswelle 415 im Eingriff stehen. Die Räder 46 und 48 weisen bei diesem Getriebe gleichgerichtete Schrägverzahnungen auf. Die hieraus resultierenden gleichgerichteten Axialkräfte werden über eine Vorrichtung gemäß Fig. 5 gegeneinander abgestützt. Die Abtriebswellen 414 und 415 sind im Gehäuse 401 axial frei beweglich angeordnet und tragen außerhalb des Gehäuses in fliegender Anordnung je ein Abtriebszahnrad 19, 19".Similar to the previously described, this transmission has a housing 401. A drive shaft 411 is mounted in it so that it can move freely axially. It carries a drive pinion 41, which is in engagement with the wheel 44 of the shaft 413, which is axially fixed in the housing. The shaft 413 carries two pinions 45 and 47, which are in engagement with the wheels 46 of the output shaft 414 and 48 of the output shaft 415. The wheels 46 and 48 in this transmission have helical gears that are aligned in the same direction. The resulting helical axial forces are supported against each other by a device according to Fig. 5. The output shafts 414 and 415 are arranged so that they can move freely axially and each carry an output gear 19, 19" outside the housing in a floating arrangement.
Die Abtriebswellen 414 und 415 (Fig. 5) sind an ihrem freien Ende mit einem Axiallager 418 ausgerüstet, woran ein Hebel 416 angreift, der sich mittig mittels einer Stütze 417 beweglich am Gehäuse 401 abstützt, so daß die Axialkräfte der Abtriebswellen 414 und 415 im Gleichgewicht gehalten werden.The output shafts 414 and 415 (Fig. 5) are equipped at their free end with an axial bearing 418, to which a lever 416 engages, which is supported centrally by means of a support 417 on the housing 401 so that the axial forces of the output shafts 414 and 415 are kept in balance.
Hierdurch wird erreicht, daß cne Lastverteilung am Antriebsritzel 41, welches mit Schrägverzahnung versehen ist und wie zuvor beschrieben mit der Schrägverzahnung eines zweiten nicht dargestellten Antriebsritzel eines weiteren Getriebes zwecks Lastausgleich zusammenwirkt, nicht durch eine Axialverschiebung der Welle 413 gestört wird.This ensures that the load distribution on the drive pinion 41, which is provided with helical gearing and, as previously described, interacts with the helical gearing of a second drive pinion (not shown) of another gear for the purpose of load balancing, is not disturbed by an axial displacement of the shaft 413.
Hierdurch werden Überlagerungen von Einstellbewegungen vermieden. Deshalb ist bei diesem Getriebe der Lastausgleich zwischen den beiden Abtriebszahnrädern 19, 19' an den Abtriebswellen 414, 415 vorgesehen.This prevents the setting movements from overlapping. This is why in this gearbox, load balancing is provided between the two output gears 19, 19' on the output shafts 414, 415.
Es wird besonders darauf hingewiesen, daß beispielsweise die Getriebegehäuse 101, 201 am Kopf und am Fuß die gleichen Befestigungsflächen 102, 103; 202, 203 aufweisen, so daß die Getriebegehäuse identisch ausgebildet werden können. Somit ergeben sich Verbilligungen bezüglich entsprechender Modelle und in der Fertigung der Gehäuse. Das gleiche trifft auch für das Getriebegehäuse 401 für ein zweistufiges Getriebe zu. Auch dieses Getriebe kann so ausgebildet werden, daß bei spiegelbildlicher Anordnung von zwei Gehäusen die Antriebswellen 411 koaxial zueinander angeordnet werden können.It is particularly pointed out that, for example, the gear housings 101, 201 have the same fastening surfaces 102, 103; 202, 203 on the head and on the foot, so that the gear housings can be designed identically. This results in reductions in the cost of corresponding models and in the manufacture of the housings. The same applies to the gear housing 401 for a two-stage gear. This gear can also be designed in such a way that, when two housings are arranged in mirror image, the drive shafts 411 can be arranged coaxially to one another.
Das hier vorgestellte Getriebekonzept ermöglicht mit ein und derselben Getriebegehäuseform einen leistungsverzweigten Antrieb eines Großrades 20 sowohl mit zwei Abtriebszahnrädern als auch mit vier Abtriebszahnrädern, so daß je nach Leistungsbedarf eine preiswerte Getriebeanordnung gewählt werden kann.The transmission concept presented here enables a power-split drive of a large gear 20 with both two output gears and four output gears using one and the same transmission housing shape, so that an inexpensive transmission arrangement can be selected depending on the power requirement.
Bei der Gestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebs ist darauf zu achten, daß die Verbindungslinie "EF" der Mittelpunkte "E" der Antriebswellen 111, 211, 411 mit dem Mittelpunkt "F" des kleinsten vorzusehenden Großrades 20 außerhalb der beiden Abtriebszahnräder 19, 19' verläuft, damit bei spiegelbildlicher Anordnung zweier Getriebe 100, 200 (Fig. 1) beziehungsweise Getriebe 400 benachbarte Abtriebszahnräder der beiden Getriebe miteinander nicht kollidieren.When designing a drive according to the invention, care must be taken to ensure that the connecting line "EF" of the center points "E" of the drive shafts 111, 211, 411 with the center point "F" of the smallest large gear 20 to be provided runs outside the two output gears 19, 19', so that in the case of a mirror-image arrangement of two gears 100, 200 (Fig. 1) or gear 400, adjacent output gears of the two gears do not collide with one another.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9215898U DE9215898U1 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Power-splitting transmission arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9215898U DE9215898U1 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Power-splitting transmission arrangement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9215898U1 true DE9215898U1 (en) | 1993-02-11 |
Family
ID=6886302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9215898U Expired - Lifetime DE9215898U1 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Power-splitting transmission arrangement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9215898U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0976455A1 (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-02 | KHD Humboldt-Wedag AG | Pinion for a toothed gear/pinion drive |
| DE102015215474A1 (en) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | Zf Friedrichshafen Ag | turning shaft |
-
1992
- 1992-11-24 DE DE9215898U patent/DE9215898U1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0976455A1 (en) * | 1998-07-22 | 2000-02-02 | KHD Humboldt-Wedag AG | Pinion for a toothed gear/pinion drive |
| DE102015215474A1 (en) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | Zf Friedrichshafen Ag | turning shaft |
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