DE3534940C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr mit Lei­ stungsverzweigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Drehrohre zur Behandlung von Gütern zwecks Zerkleinerung zum Mischen oder zur Wärmebehandlung usw. in Form von Rohrmühlen, Mischtrommeln, Drehöfen, Trockentrommeln und dergleichen der hier angesprochenen Art sind häufig zum Antrieb mit einem Zahnrad ausgestattet, welches entweder auf dem Dreh­ rohr selber oder auf dem Ein- oder Auslaufhohlzapfen angeordnet ist. Dabei ist das Drehrohr auf einem Fundament drehbar gelagert. Diese Lagerung ist auch für das am Drehrohr befestigte Zahnrad zuständig. Auf dem Fundament des Drehrohres ist, wie allgemein bekannt (z. B. DE-PS 8 55 797) auch üb­ licherweise das Abtriebszahnrad der Antriebsvorrichtung zum Antrieb des Zahnrades gelagert.

Um das Zahnrad des Drehrohres und damit das Drehrohr anzutreiben, bedarf es eines besonderen Aufwandes, um den mit dem Drehrohr verbundenen Bedin­ gungen Rechnung zu tragen und trotz der hohen erforderlichen Antriebslei­ stungen eine ausreichende Lebensdauer zu erzielen. Auch bezüglich der Kon­ struktion und der Montage des Antriebes ist ein hoher Aufwand vonnöten.

Aus der die Gattung bildenden US-PS 31 49 499 ist eine Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr bekannt, mit zwei Zwischenwellen mit fest darauf angeord­ neten Abtriebszahnrädern, die mit einem auf dem Drehrohr befestigten Zahn­ rad kämmen. Die Zwischenwellen sind in einem Gehäuse drehbar gelagert und das Gehäuse ist mit dem Fundament auf dem auch das Drehrohr mit dem Zahn­ rad drehbar gelagert ist, pendelbar verbunden. Durch die pendelbare Verbin­ dung mit dem Fundament kann sich das Gehäuse gemeinsam mit den beiden Ab­ triebszahnrädern zur Verzahnung des Zahnrades des Drehrohres einstellen. Da sich aber beide Abtriebszahnräder nur gemeinsam verstellen können, wird eine optimale Breitenlastverteilung sich nicht ergeben, sondern nur ein Kompromiß. Auch muß beim Verstellen das Gehäuse mit bewegt werden, so daß große Massenkräfte zu überwinden sind. Mittels einer Leistungsverzwei­ gungseinrichtung mit zwei gegensinnig schrägverzahnten Zahnrädern wird die Leistung auf die Abtriebszahnräder aufgeteilt.

Aus DE-PS 31 31 707 ist ebenfalls eine leistungsverzweigende Antriebsvor­ richtung für ein Drehrohr bekannt mit zwei Zwischenwellen und darauf fest angeordneten Abtriebszahnrädern, die mit dem auf einem Drehrohr befestig­ ten Zahnrad kämmen. Die Zwischenwellen sind ebenfalls in einem Gehäuse drehbar gelagert und das Gehäuse ist mit dem Fundament, auf dem auch das Drehrohr drehbar gelagert ist, starr verbunden. Einrichtungen zum Aus­ gleich für Flankenrichtungsfehler zwischen den Abtriebszahnrädern und dem Zahnrad sind nicht vorhanden. Die Leistungsverteilung erfolgt mittels zweier Planetengetriebe, deren Hohlräder drehbar angeordnet sind und wobei die auf diese wirkenden Umfangskräfte mit Hilfe eines Verbindungsgliedes gegeneinander abgestützt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße leistungsverzweigende Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr zu schaffen, welche bei optimalem Lastausgleich, kurzer Montagedauer und einfacher Justage zuverlässig ar­ beitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierbei handelt es sich um eine Antriebs­ vorrichtung, die in einem Gehäuse zusammengefaßt ist und deren Abtriebs­ zahnräder mit dem Zahnrad des Drehrohres in Eingriff gebracht werden. Da­ bei ruht das Gehäuse mit der Antriebsvorrichtung auf dem gleichen Funda­ ment, auf dem auch das Drehrohr gelagert ist. Das Gehäuse mit der An­ triebsvorrichtung wird bei der Montage lediglich an das Zahnrad herange­ schoben und auf dem gemeinsamen Fundament befestigt.

Die Antriebsvorrichtung ist mit wenigstens zwei Abtriebszahnrädern ausge­ stattet, welche über eine leistungsverzweigende Stufe mit der erforderli­ chen Übersetzung und gleichmäßiger Leistungsverteilung angetrieben werden. Durch die Leistungsverzweigung verringert sich die Belastung der einzelnen Zahneingriffe, so daß sich die Lebensdauer erhöht und die Abmessungen ent­ sprechend geringer gewählt werden können.

Eine weitere Vereinfachung der Montage und eine Verringerung der Zahnflan­ kenbelastung wird dadurch erzielt, daß die Abtriebszahnräder frei ver­ schwenkbar auf den Zwischenwellen angeordnet sind, so daß diese sich ein­ zeln auf die jeweilige Flankenrichtung der Zähne des mit dem Drehrohr be­ festigten Zahnrades optimal einstellen können. Wegen des üblicherweise vorliegenden großen Verzahnungsmoduls ist die Verzahnung achsabstandsunem­ pfindlich, so daß bei der Montage hierauf nicht sonderlich geachtet werden muß.

Gemäß DE-OS 21 03 190 ist eine sphärisch einstellbare Anordnung eines Zahnrades auf einer Welle bekannt. Die erfindungsgemäße Kombination ent­ hält aber zusätzlich eine Leistungsverzweigung für zwei oder mehr Ab­ triebszahnräder, so daß neben dem Flankenrichtungsausgleich auch noch die Belastung je Zahnrad gleich groß ist und die Montage der Antriebsvorrich­ tung mit dem Zahnrad des Drehrohres trotz mehrerer Abtriebszahnräder schnell und ohne großen Aufwand an Justage erfolgen kann.

Ferner ist aus DE-AS 25 18 115 ein leistungsverzweigendes Getriebe be­ kannt, bei dem die Leistungsverzweigung durch zwei gegensinnig schräg ver­ zahnte Zahnräder erfolgt, die auf einer gemeinsam axial einstellbaren Welle ange­ ordnet sind und wovon jedes einen Leistungszweig antreibt.

Diese Art der Leistungsverzweigung geht auch schon aus der oben beschrie­ benen US-PS 31 49 499 hervor und konnte den Gegenstand der Erfindung nicht nahelegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Antriebsvorrichtung in Seitenansicht, wobei das Drehrohr sel­ ber nicht dargestellt wurde;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Antriebsvorrichtung in Richtung eines Lei­ stungsflusses entsprechend Fig. 1;

Fig. 3 ein Schema einer Antriebsvorrichtung mit Planetengetriebe als Lei­ stungsverzweigungseinrichtung.

Bei einem in den Zeichnungen Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel erfolgt der Antrieb über die Antriebswelle 18 mit seinem Ritzel 19 auf das Rad 20. Das Rad 20 ist mit der leistungsverzweigenden Welle 1 fest verbunden. Die­ se trägt zwei gegensinnig schrägverzahnte Zahnräder 2 und 3 und ist im Ge­ häuse 10 axial frei einstellbar gelagert. Das Zahnrad 2 steht mit einem auf der Zwischenwelle 4 angeordnetem Antriebszahnrad 8 im Eingriff.

Die Zwischenwelle 4 ist im Gehäuse 10 axial und radial gelagert und trägt ein mit ihr drehfest verbundenes Abtriebszahnrad 6. Das Zahnrad 3 steht mit einem auf der Zwischenwelle 5 angeordneten Antriebszahnrad 9 in Ein­ griff. Die Zwischenwelle 5 ist ebenfalls im Gehäuse axial und radial gela­ gert. Auch die Zwischenwelle 5 trägt ein mit ihr drehfest verbundenes Ab­ triebszahnrad 7. In dem Gehäuse 10 sind demnach die Wellen 18, 1, 4 und 5 gelagert. An der rechten Seite weist das Gehäuse eine Flanschfläche 21 auf, durch die das Zahnrad 11, welches an einem nicht dargestellten Dreh­ rohr befestigt ist, in das Gehäuse hineinragt und mit den Abtriebszahn­ rädern 6, 7 in Eingriff steht. Das Drehrohr und das Gehäuse 10 ruhen auf dem gleichen Fundament 12. Durch Verschieben des Gehäuses 10 kann der Zahneingriff zwischen den Abtriebszahnrädern 6, 7 und dem Zahnrad 11 hergestellt werden. Die notwendige Verdrehung beim Ein- und Auskämmen der Abtriebszahnräder 6, 7 ermöglicht die Leistungsverzweigungs­ einrichtung insbesondere dann, wenn diese beim Beginn des Einkämmens ge­ zielt einseitig eingestellt wird. So muß die Antriebsvorrichtung nicht noch zusätzlich demontiert eingebaut werden, sondern der Einbau kann komplett als ganze, betriebsfertige Einheit erfolgen. Das Zahnrad 11 ist mit einer Umhüllung 22 umgeben, die dieses vor Schmutz schützt und ein Austreten des Schmierstoffes vermeidet. Flansch 21 und Umhüllung 22 sind durch eine elastische Dichtung 23 miteinander öldicht verbunden.

Durch die axiale Verschiebbarkeit der Welle 1 wird eine gleichmäßige Lei­ stungsverteilung auf die Abtriebszahnräder 6 und 7 gewährleistet, so daß bei der Fertigung wie bei der Montage hierfür keine große Sorgfalt aufge­ wendet werden muß.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können die Abtriebszahnräder 6, 7 mit den Zwi­ schenwellen über eine mittig angeordnete Zahnkupplung 13, 14 und sphäri­ schen Lagerungen 15, 16 um den Schwenkmittelpunkt 17 frei verschwenkbar aber drehfest verbunden werden. Hierdurch werden die Anforderungen an die Fluchtung der Zwischenwellen 4, 5 mit der Drehofenachse bzw. der Achse des Zahnrades 11 erheblich gemindert, so daß Montagefehler und Fundamentver­ satz in Kauf genommen werden können. Auch die bei Drehrohren und den damit verbundenen Zahnrädern 11 bekannten Lage- und Formfehler, die sich noch während des Betriebes verändern, können hierdurch ausgeglichen werden, so daß stets neben der gleichmäßigen Leistungsaufteilung auf die Abtriebs­ zahnräder 6, 7 auch stets eine gleichmäßige Breitenlastverteilung bei den Zahnflanken gewährleistet ist.

Eine einfache und günstige Anordnung der Abtriebszahnräder stellt die An­ ordnung einer eingelenkigen Balligzahnkupplung mit dem auf der Zwischen­ welle angeordneten Außenzahnkranz 13 und dem im Abtriebszahnrad angeord­ neten Innenzahnkranz 14 dar. Die beidseitig der Zahnkupplung angeordneten Lagerinnenringe 15 mit Kugelzonenprofil und entsprechenden Lageraußenrin­ gen 16 mit Hohlkugelzonenprofil haben mit der Zahnkupplung einen gemeinsa­ men Schwenkmittelpunkt 17. Durch Einpassen der Lageraußenringe 16 bzw. La­ gerinnenringe 15 kann das Lagerspiel der sphärischen Lagerung ein- bzw. nachgestellt werden. Es ist noch zu erwähnen, daß die Lageraußenringe 16 mit dem Abtriebszahnrad verschraubt sind.

In Fig. 3 ist eine Antriebsvorrichtung schematisch dargestellt, bei der die Leistungsverzweigung mittels eines Planetengetriebes erfolgt. Der An­ trieb erfolgt über das Sonnenrad 35, den Planetenträger 31 direkt auf die Zwischenwelle 5. Gleichzeitig wird über das drehbar im Gehäuse 10 angeord­ nete Hohlrad 32 ein hiermit befestigtes Ritzel 33 angetrieben, welches mit einem Rad 34 in Eingriff steht. Das Antriebszahnrad 34 ist auf der Zwi­ schenwelle 4 befestigt. Die Zahnradstufe 33, 34 besorgt auch die notwen­ dige Drehrichtungsumkehr, so daß die Zwischenwellen 4 und 5 gleichsinnig drehen. Auf den Zwischenwellen 4 und 5 sind wiederum Abtriebszahnräder 6 und 7 drehfest aber sphärisch schwenkbar wie schon zuvor beschrieben an­ geordnet. Die Abtriebszahnräder 6 und 7 stehen mit dem strichpunktierten Zahnrad 11, welches mit dem Drehrohr verbunden ist, in Eingriff. Das Pla­ netengetriebe 30 sorgt für eine Lastaufteilung auf die Zwischenwellen 4 und 5. Die sphärisch verschwenkbare Anordnung der Abtriebszahnräder bewir­ kt einen jederzeit bestmöglichen Zahneingriff, auch wenn die Achsen von Rad und Gegenrad nicht korrekt verlaufen, sowie wenn die Geometrie der Verzahnung, durch welche Ursachen auch immer, nicht einwandfrei ist.

Für Montage bzw. zum Auswechseln eines Antriebes muß lediglich das Gehäuse 10, welches alle Antriebsteile einschließlich der Verzweigungseinrichtung enthält, an den Zahnkranz 11 herangeschoben und mit dem Fundament 12 befe­ stigt werden. Wegen der sphärischen Einstellbarkeit der Abtriebszahnräder kann auf ein genaues Ausrichten der Antriebsvorrichtung verzichtet werden, ohne daß sich nachteilige Folgen für die Lebensdauer ergeben.

Natürlich können an dem Zahnrad 11 mehrere erfindungsgemäße Antriebsvor­ richtungen gleichzeitig angeordnet werden. Auch besteht die Möglichkeit einer mehr als zweifachen Leistungsverzweigung innerhalb eines Gehäuses. Mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird der Antrieb hinsicht­ lich der Leistungsaufteilung sowie des Ausgleiches von Flankenrichtungs­ fehlern in mehrfacher Weise optimiert.

Claims (3)

1. Leistungsverzweigende Antriebsvorrichtung für ein Drehrohr, die minde­ stens zwei drehfeste Abtriebszahnräder (6, 7) aufweisende Zwischenwellen (4, 5) hat, derer in einem Gehäuse (10) gelagerte Abtriebszahnräder (6, 7) mit einem mit dem Drehrohr befestigten Zahnrad (11) im Eingriff stehen und derer Abtriebszahnräder (6, 7) sich zum Zahnrad (11) einstellen kön­ nen, dessen Lager auf dem Fundament befestigt ist, auf dem das Gehäuse (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) wäh­ rend des Betriebs starr auf dem Fundament befestigt ist und das jedes Abtriebszahnrad (6, 7) mittels einer Balligzahnkupplung (13, 14) und einer sphärischen Lagerung (15, 16) frei verschwenkbar auf der jeweiligen Zwischenwelle (4, 5) angeordnet ist.

2. Leistungsverzweigende Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenwellen (4, 5) über darauf angeordnete An­ triebszahnräder (8, 9) von einer leistungsverzweigenden, drehfest gegen­ sinnig schrägverzahnte Zahnräder (2, 3) aufweisenden Welle (1) angetrieben werden, die sich zum Lastausgleich axial einstellt.

3. Leistungsverzweigende Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die eine Zwischenwelle (4) über ein darauf drehfest angeordnetes Antriebszahnrad (34) von einem Hohlrad (32) und die andere Zwischenwelle (5) von einem Planetenträger (31) angetrieben werden, der mit dem Hohlrad (32) ein Planetengetriebe (30) bildet.