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Umlaufrädergetriebe, insbesondere als Reversiergetriebe, für Zweiketten-Ziehmaschine
Die Erfindung betrifft ein Umlaufrädergetriebe, das insbesondere zum reversierbaren
Antrieb von Ziehmaschinen eingesetzt wird.
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Es sind Reversiergetriebe für den Antrieb von Ziehmaschinen
bekannt, bei denen zum Zwecke der Beibehaltung der Motordrehrichtung für Zieh- und
Rücklaufgeschwindigkeit des Ziehwagens die Motorwelle mit der Kettenradwelle, einerseits
über meistens zwei Zahnradstufen zur Erzielung der Ziehbewegung und andererseits
über meist eine Zahnradstufe zur Erzielung der Rücklaufbewegung im Eingriff stehen.
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Für die Zieh- und Rücklaufbewegung des Ziehwagens ist je eine
Kupplung vorgesehen, die wechselweise ein- und ausrückbar sind. Außerdem sind zum
Zwecke des weichen Anlaufes für den Ziehvorgang Überholkupplungen vorgesehen. Diese
Getriebe, eingesetzt zum Antrieb von Ketten-Ziehmaschinen, insbesondere für größte
Ziehkräfte, sind als Umlauf- oder Standgetriebe mit außenverzahnten Rädern bekannt.
Diese Getriebe haben den Nachteil, daß zum Reversieren bei möglichst kleinen zu
reversierenden'Schwungmassen die Kupplung für den Ziehvorgangg soweit sie auf der
Kettenradwelle angeordnet ist, dementsprechend groß dimensioniert und sehr teuer
im Anlagewert wird und andererseits bei Verlagerung dieser auf eine Getriebewelle
höherer Drehzahl diese dann zwar kleiner ausfällt, jedoch damit die zu reversierenden
Schwungmassen und demzufolge auch die Kupplungeleistungen stark anwachsen. Diese
Getriebe sind außerdem bezüglich der Anzahl von Verzahnungsteilen aufwendig und
bezüglich der Gesamtabmessungen relativ groß. Es können nur,Kupplungen verwendet
werden, bei denen sich im eingekuppelten Zustand beide Kupplungehälften drehen.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reversiergetriebe, vorzugsweise als Zweiketten-Ziehbankgetriebe
so auszuführen, daß bei gleicher Leistung des Getriebes gegenüber herkömmlichen
Bauarten eine Verkleinerung der Baumaße durch eine gedrungene Bauweise entsteht
und daß einerseits die während des Reversierens aufzubringenden Beschleunigungsenergien
und -zeiten auf ein Minimum gehalten werden und andererseits das gedämpfte Einkuppeln
zum Ziehen für den Ziehvorgang mit einfachen Kupplungselementen erreicht wird. Erfindungsgemäß
wird die Aufgabe gelöst, indem die Ziehkettenräder auf einer Stegwelle eines Planetenradgetriebes
befestigt sind, dessen außenverzahntes Sonnenrad mit Antriebswellen und dessen innenverzahntes
Ilohlrad einerseits beim Ziehen mit dem Getriebegehäuse und andererseits beim Rücklauf
des Zieh::wagens über ein Ritzel, welches in die Innenverzahnung eines mit dem Hohlrad
verbundenen Rades eingreift und einer Kupplung mit den Antriebswellen verbunden
ist. Das Kuppeln des Hohlrades mit dem Getriebegehäuse wird mit einer auf der Steg-
oder Hohlradwelle drehbar und axial verschiebbar gelagerten Schaltscheibe vorgenommen,
die einerseits nur beim Ziehen mittels Bolzen mit dem Hohlrad gekuppelt und'andererseitz
über dämpfende Federelemente mit progressiver Federkennlinie stets mit dem Getriebegehäuse
verbunden ist.
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Zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Lastverteilung auf alle
Planetenräder ist die außenverzahnte Sonnenradwelle mittels federnder Hülse so begrenzt
federnd gelagert, däß die Wellenneigung infolge Durchfederung höchstens den maximal
zulässigen Zahnflankenrichtungsfehler erreicht. Das Federglied zwischen Schaltscheibe
und dem Getriebegehäuse ist so ausgebildet, daß die Federkonstante in kp/mm mit
wachsendem Pederweg größer wird. Dies wird durch bekannte Gummi- oder Perlonpuffer
erzielt oder durch parallel geschaltete Tellerfederpakete erreicht, die mit vorzugsweise
verschiedener
Federkennlinie ausgeführt sind und beim Stoßbeginn durch Zwischenschaltung eines
Ölkolbens, der mittels Rückschlagventil in Belastungsrichtung leicht und in Entlastungsrichtung
stark ölgedämpft beweglich ist, verschieden belastet werden. Die Erfindung soll
nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.In der zugehörigen Zeichnung
zeigen.
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Fig-0 1: Längsschnitt durch das Getriebe, Fig. 2: Schnitt A-A
nach Fig. 1.
Durch Antrieberitzelwellen 1 werden beim Ziehen Über eine
Sonnenradwelle 2, Planetenräder 3 mit einem am Gehäuse A
verbundenen
Hohlrad 5 eine Stegwelle 6, welche zugleich Antriebswelle ist und
auf der Kettenräder 7 befestigt sind, angetrieben. Während des Ziehens ist
Kupplung 8 ausgekuppelt und Schaltscheibe 9 einerseits über Bolzen
10 mit dem Hohlrad 5 starr verbunden und andererseits über Stößel
11, welche stets an Nasen 12 der Schaltscheibe 9 anliegen"und Dämpfungskörper
13, 13' mit dem Getriebegehäuse 4 verbunden.
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Während des Rücklaufes des Ziehwagens und während der Umkehr der Bewegungsrichtung
aus der Rücklaufgeschwindigkeit des Ziehwagens ist die Kupplung 8 eingekuppelt
und die Schaltscheibe 9 von den Bolzen 10 des Hohlrades
5 getrennt. Das Hohlrad 5, verbunden mit Hohlrad 51 dreht nun
über Ritzel 14 im entgegengesetzten Drehsinn die Sonnenradwelle 2, wobei zur Erzielung
einer z.B. doppelten Rücklaufgeschwindigkeit die Teilkreisgeschwindigkeit des Hohlrades
5 dreimal so groß sein muß, wie die Sonnenradwelle 2. Eine Bremse
15 wird nur zum Abbremsen des Ziehwagens aus seiner Rücklaufgeschwindig,
keit eingeschaltet. Zum "weichen" Heranfahren gegen das dem Getriebe'entgegengesetzte
Ziehbettende, dem sogenannten Matrizenbock, wird die Kupplung 8 mit einem
Bruchteil ihres Nennmomentes kurzzeitig zugeschaltet. Als Dämpfungskörper
werden zwei Ausführungsbeispiele entsprechend 13 oder 13'
vorgeschlagen.
Die
Dämpfungskörper 13 können aus Gummi- oder Perlonpuffer oder ähnlichem Material
bestehen, die bei unbelastetem Stößel 11 mittels Deckel 16 leicht
vorgespannt werden.
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Der Aufbau und die Funktion des Dämpfungskörpers 13' sind folgendermaßen:
Im Ölzylinder 17, welcher am Gehäuse 4 befestigt ist, ist koaxial der Stößel
11 verschiebbar gelagert.
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Auf dem Stößel 11 ist axial verschiebbar ein Kolben
18
mit Rückschlagventilen 19 so gelagert, daß er links von einer auf
11 befestigten Buchse 20 und rechts von einem Tellerfederpaket 21, welches
sich einerseits am Stößelbund 22 abstützt, gehalten wird. Das Tellerfederpaket
23, anliegend am Deckel 24 und Bund der Buchse 20, hat eine verschiedene
Federkonstante als das Federpaket 21. Der Außendurchmesser des Kolbens
18 ist um den Betrag kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Zylinders
17 ausgeführt, der erforderlich ist, um eine stark gedämpfte Kolbenbewegung
in Richtung Stößelentlastung zu erhalten.
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Die Eigenart des Dämpfungssystems liegt darin, daß bei Belastung des
Stößels 11 sich zunächst das Federpaket 23 soweit zusammendrückt,
bis der Kolben 18, der durch das Federpaket 21 nach links verschoben werden
kann, am Deckel 24 anliegt.
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In diesem Moment hat der Stößel 11 den Federweg f zurückgelegt.
Bei eventueller Uberbelastung drücken sich beide Tellerfederpakete 21,
23 gemeinsam zusammen. Der Arbeitsbereich liegt in einer Stößelstellung für
f o. Da der Widerstand des Kolbens mit der Geschwindigkeitserhöhung des Stößels
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insbesondere bei Stößelbelastung, anwächst, ist die progressive Federcharakteristik
gegeben.
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Schwingbewegungen des Stößels 11 infolge rasch veränderlicher
Belastungen werden weitestgehend reduziert, da Entlastungsbewegungen des Kolbens
18, bedingt durch Rückschlagventile 19,
mit erhöhten Ölwiderständen
verbunden sind.
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Zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Lastverteilung auf alle
Planetenräder 3 ist mittels Wälzlager 25 die Sonnenradwelle 2, bei.spielsweise
gelagert in Wälzlager 26, 27
durch eine federnde Hülse
28, welche mit der Stegwelle verbunden ist, so begrenzt federnd abgestützt,
daß die Neigung der Sonnenradwelle 2 infolge ihrer Durchfederung höchstens den maximal
zulässigen Zahnflankenrichtungsf ehler erreicht.
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Die technischen Auswirkungen sind im Ausführungebeispiel beschrieben,
so daß die ökonomischen Ausviirkun,-,;en noch erwähnenswert sind.
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Dieselben liegen darin begründet, daß in Abkehr von der üblichen Bauweise
von Ziehmaschinenantrieben anstelle großer aufwendiger Antriebsaggregate mit Außenverzahnungen
die erfindungsgemäße kleinere Bauart mit in sich geschachtelten Verzahnungselementen
verwendet wird, welche einen bedeutend geringeren Material- und Arbeitsaufwand in
Anspruch nehmen.