DE3543926A1 - Getriebe fuer ein oder mehrere antriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Drehmomentübertra­ gung von einer oder mehreren Antriebsmaschinen auf eine oder mehrere Abtriebsmaschinen, insbesondere zum Einsatz als Prüfstandgetriebe.

Bei Getrieben für Prüffeldanlagen zum Antrieb von Strömungs­ maschinen, beispielsweise Pumpen, Verdichtern oder zur Ver­ bindung von anzutreibenden Maschinen mit Turbinen und anderen Antriebsmaschinen sowie für sonstige Prüflinge ist es bekannt, ein- oder mehrstufige Schaltgetriebe zur Übertragung der Dreh­ momente zwischen einem Antrieb und einem oder mehreren Ab­ trieben zu verwenden. Es besteht auch die Möglichkeit, Schalt­ getriebe für mehrere Antriebe einzusetzen. Für jeden der ge­ nannten Einsatzfälle ist ein darauf abgestimmtes Getriebe vorgesehen. Bei einer Änderung einsatzbedingter Forderungen bzw. der Prüfbedingungen ist deshalb auch eine Auswechslung der Getriebe und ein damit verbundener hoher Kostenaufwand nicht vermeidbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Getriebe zu schaffen, dessen Einsatzbereich so erweitert ist, daß es mehreren unterschiedlichen Anforderungen genügt. Die erfin­ dungsgemäße Lösung ist durch Kern- und Hohlwellen, welche auch hohen Leistungen und hohen Drehzahlen, sowie bei gegenläu­ figen Drehrichtungen keine lagerförmige Abstützung zueinan­ der aufweisen gekennzeichnet, wodurch bei Verwendung ver­ schiedener, von außen steckbarer Umrüstelemente zum Verbin­ den eines oder mehrerer Antriebe mit einem oder mehreren Ab­ trieben vielfältige Getriebeeinheiten herstellbar sind. Vorzugsweise sind hierfür die Getrieberäder auf einer gleich­ achsig mehrteiligen Hohlwelle angeordnet. Diese ist über eine doppelkardanische Zahnkupplung mit einer hohlen Abtriebswelle verbunden. Die hohlen Getriebeteilwellen sind mit Innenver­ zahnungen zum Eingriff in Kernwellen mit Außenverzahnungen versehen, wobei die Kernwellen axial in die Getriebeteilwel­ len schiebbar sind.

Weitere den Erfindungsgegenstand vorteilhaft gestaltende Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäß gestalteten Ge­ triebes besteht darin, daß mit einer einzigen Ausführung und lediglich einigen zusätzlichen, verschieden langen Kern­ wellen der Einsatz für mehrere unterschiedliche Anwendungs­ fälle ermöglicht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für mehrere Einsatzfälle schematisch dargestellt und nach­ stehend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Getriebe mit zwei Antriebs- und einer Abtriebs­ welle, von dessen zweiter Antriebswelle durch die getrennten Getriebeteilwellen bei fehlender Kernwelle eine Drehmomentübertragung nicht möglich ist,

Fig. 2 das Getriebe gemäß Fig. 1, hergerichtet zur Über­ tragung der Drehmomente von beiden Antriebswellen auf eine Abtriebswelle,

Fig. 3 das Getriebe mit eingeschobener Kernwelle zur Über­ tragung der Drehmomente zweier Antriebsmaschinen auf zwei Abtriebswellen,

Fig. 4 das Getriebe gemäß Fig. 3, jedoch mit einer Kupp­ lungsverzahnung zwischen der Kernwelle und der mit dieser in Eingriff stehenden Abtriebswelle,

Fig. 5 ein Getriebe mit nur einem Antrieb, dessen Dreh­ moment auf zwei Abtriebswellen übertragen wird und

Fig. 6 das Ausführungsbeispiel eines Getriebes nach dem schematischen Funktionsprinzip der Fig. 2.

Das Getriebe 1 ist bei dem gewählten Ausführungsbeispiel mit zwei Antriebswellen 2 und 3 für voneinander unabhängige Antriebe und mit einer hohlen Abtriebswelle 4, die gegebenen­ falls konzentrisch von einer davon unabhängigen zusätzlichen Abtriebswelle 5 durchsetzt sein kann (Fig. 3 bis 5), ausge­ rüstet. Die Wellen 2 und 3 übertragen Drehmomente über die Ritzel 6 und 7 auf Getrieberäder 8 und 9. Die Getrieberäder sind auf hohlen, voneinander unabhängigen Getriebeteilwellen 10 und 11 angeordnet. Beide Teilwellen sind mit Innenver­ zahnungen 12 und 13 ausgeführt.

Die hohle Getriebeteilwelle 11 zeigt außerdem eine Außenver­ zahnung 14 mit ballig ausgeführten Zahnflanken zur Übertra­ gung des Drehmoments über die Kupplungshülse 15 auf die eben­ falls mit ballig geformten Zahnflanken versehene Außenverzah­ nung 16 der hohlen Abtriebswelle 4. Die Zahnkupplung 14, 15 16 ist somit doppelkardanisch und kann sowohl axiale als auch Winkelverlagerungen kompensieren.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt das gleiche Ge­ triebe, jedoch umgerüstet für eine Leistungssummierung durch die Verbindung der beiden Getriebeteilwellen 10 und 11 durch eine eingeschobene Kernwelle 17, welche mit ihren Außenver­ zahnungen 18 und 19 in die Innenverzahnungen 12 und 13 der Getriebeteilwellen greift und diese miteinander verbindet. Dadurch ermöglicht das Getriebe die Übertragung der Drehmo­ mente der beiden Antriebswellen 2 und 3 auf die hohle Ab­ triebswelle 4.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit zeigt die Fig. 3. Das Ge­ triebe 1 ist mit einer langen Kernwelle 20 versehen, die sich von der hohlen Getriebeteilwelle 10 bis zu der konzen­ trisch innerhalb der hohlen Abtriebswelle 4 angeordneten zweiten Abtriebswelle 5 erstreckt. Mit der Abtriebswelle 5 ist die Kernwelle 20 bei 21 fest verflanscht, während sie mit ihrem antriebsseitigen Ende in die Innenverzahnung 12 der hohlen Getriebeteilwelle 10 greift und dafür mit einer Außenverzahnung 22 mit balligen Zahnflanken ausgerüstet ist. Durch die Einfügung der langen Kernwelle 20 ist die Drehmo­ mentübertragung von der Antriebswelle 2 auf die äußere hohle Abtriebswelle 4 und von der zweiten Antriebswelle 3 auf die innere Abtriebswelle 5, also getrennt vom Antrieb 2, möglich.

Die Ausrüstung des Getriebes gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig. 3 mit dem Unterschied, daß am Übergang von der Abtriebswelle 5 auf die Kernwelle 20 die Verschraubung durch eine Kupplungsverzahnung 22 ersetzt ist. Hier, wie auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Kernwelle nur in der Kupplungsverzahnung 12, 22 abgestützt, d. h. sie ist selbst ohne ein eigenes Stütz­ lager ausgeführt. Alle Kernwellen sind hinsichtlich Deh­ nung und Spiel frei einstellbar. Die Konstruktion erlaubt eine freie Einstellbarkeit zwischen den Antriebsmotoren. Nachteile einer unbestimmten Lagerung, die zu Verschleiß und Geräusche führen, werden vermieden. Eine Begrenzung der Drehzahlen wird vermieden.

Eine weitere Variante zeigt die Fig. 5. Eine Drehmomentüber­ tragung von der Antriebswelle 3 auf einen der Abtriebe ist nicht möglich. Dagegen wird das Drehmoment von der Antriebs­ welle 2 über das Antriebsritzel 7 und das Stirnrad 9 in die hohle Getriebeteilwelle 11 geleitet. Sie ist sowohl über die Zahnkupplung 14, 15, 16 mit der hohlen Abtriebswelle 4 als auch über die eingeschobene Kernwelle 24, welche mit einer ballig ausgeführten Außenverzahnung 25 versehen und mit der Innenverzahnung 13 der Kernwelle 11 in Eingriff steht, mit der inneren Abtriebswelle 5 verbunden. Es ist also die Dreh­ momentübertragung von einem Antrieb auf zwei voneinander unabhängige Prüflinge möglich.

Mit dem als Ausführungsbeispiel dargestellten Getriebe sind somit vier verschiedene Anwendungsfälle mit nur geringfü­ gigen Umrüstarbeiten möglich. Es darf hervorgehoben werden, daß die Umrüstarbeiten eine Aufdeckelung des Getriebes nicht erfordern.

Claims (9)

1. Getriebe zur Drehmomentübertragung von einer oder mehreren Antriebsmaschinen auf eine oder mehrere Abtriebsmaschinen, ins­ besondere Prüfstandsgetriebe, gekennzeichnet durch Kern- und Hohlwellen, welche auch bei hohen Leistungen und hohen Dreh­ zahlen, sowie bei gegenläufigen Drehrichtungen keine lager­ förmige Abstützung zueinander aufweisen, wodurch bei Verwendung verschiedener, von außen steckbarer Umrüstelemente zum Verbin­ den eines oder mehrerer Antriebe mit einem oder mehreren Ab­ trieben vielfältige Getriebeeinheiten herstellbar sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder (8, 9) auf einer gleichachsig mehrteili­ gen Hohlwelle (10, 11) angeordnet und diese über eine dop­ pelkardanische Zahnkupplung (14, 15, 16) mit einer hohlen Abtriebswelle (4) verbunden ist, wobei die hohlen Getriebe­ teilwellen (10, 11) mit Innenverzahnungen (12, 13) zum Ein­ griff einzuschiebender Kernwellen (17, 20, 24), welche Außenverzahnungen (22, 25) aufweisen, versehen sind.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenzähne der Zahnkupplung (14, 16) zum Verbinden der hohlen Getriebeteilwellen (10, 11) mit der hohlen Abtriebs­ welle (4) mit balligen Zahnflanken versehen sind.

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenverzahnung (22, 25) der Kernwellen (17, 20, 24) ballige Zahnflanken aufweist.

5. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine zwei hohle Getriebeteilwellen (10, 11) miteinander verbindende Kernwelle (17).

6. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der hohlen Getriebeteil­ wellen (10, 11) durch eine Kernwelle (20, 24) mit einer kon­ zentrisch innerhalb der hohlen Abtriebswelle (4) angeordne­ ten zweiten Abtriebswelle (5) verbunden ist.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Spiel und die Dehnung der Kernwellen (17, 20, 24) frei einstellbar sind.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Abtriebswelle (5) mit einer Außenverzahnung (23) mit balligen Zahnflanken zur Kupplung und Abstützung in eine Innenverzahnung der Kernwelle (20, 24) greift.

9. Verfahren zur Umrüstung eines nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten Getriebes, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kernwellen zur Leistungssummierung, Leistungsteilung oder voneinander unabhängigen Leistungs­ übertragung von der Abtriebsseite axial in die hohlen Ge­ triebeteilwellen eingesetzt werden.