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Title:
DRIVE ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/028570
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive arrangement with an endless drive component (1) running around a drive gear (2) of a motor (3) and a driven gear (4) of a working machine (5) and with a tensioner for the drive component (1), in which the motor (3) is fitted on a bearer (6) which is movably supported on a frame (7) supporting the working machine and is prestressed downwards by both the weight (G) of the motor (3) and a pre-tension (F) acting substantially parallel to the weight (G) of the motor (3) and provided by a pre-tensioning unit (8).

Inventors:
BEUTEL WOLFGANG (DE)
EWERTOWSKI JULIUS (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/001443
Publication Date:
October 26, 1995
Filing Date:
April 18, 1995
Export Citation:
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Assignee:
BOGE KOMPRESSOREN (DE)
BEUTEL WOLFGANG (DE)
EWERTOWSKI JULIUS (DE)
International Classes:
F04B41/00; F04C15/00; F04C29/00; F16H7/10; F16H7/14; (IPC1-7): F04C29/00; F04C15/00; F16H7/10
Foreign References:
US4568030A1986-02-04
US4094205A1978-06-13
GB2093149A1982-08-25
DE156042C
DE138124C
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 4, no. 109 (E - 020) 6 August 1980 (1980-08-06)
See also references of EP 0711385A1
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Claims:
Ansprüche
1. Antriebsanordnung mit einem endlosen, umlaufenden Antriebselernent (1) , welches über ein Antriebsrad (2) eines Motors (3) und ein Abtriebsrad (4) einer Ar¬ beitsmaschine (5) läuft, sowie mit einer Spanneinrich¬ tung für das Antriebselement (1) , dadurch gekennzeich¬ net, daß der Motor (3) auf einem Träger (6) angeordnet ist, welcher lageveränderbar an einem Gestell (7) , welches die Arbeitsmaschine (5) trägt, gelagert ist und welcher sowohl durch die Gewichtskraft (G) des Motors (3) als auch durch eine im wesentlichen parallel zur Gewichtskraft (G) des Motors (3) wirkende Vorspannkraft (F) einer Vorspanneinheit (8) vertikal nach unten vorgespannt ist.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Träger (6) in Form einer um eine horizon¬ tale Achse (9) schwenkbaren Wippe ausgebildet ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Antriebselement 1 in Form eines Keilriemens ausgebildet ist.
4. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinheit (8) eine Druckfeder (10) umfaßt.
5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinheit (8) einstellbar ausgebildet ist.
6. Antriebsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Druckfeder (10) mit einer Seite gegen das Gestell (7) und mit ihrer anderen Seite gegen eine mit dem Träger (6) verbundene Druckplatte (11) anliegt und daß die Position der Druckplatte (11) zur Vorspannung der Druckfeder (10) und zur Einstellung der Federkraft (F) einstellbar ist.
7. Antriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß an dem Träger (6) ein die Druckfeder (10) durchgreifender Tragbolzen (12) befestigt ist, welcher verstellbar die Druckplatte (11) und längsverschiebbar an dem Gestell (7) geführt ist und daß das freie Ende des Tragbolzens (12) mit einem verstellbaren Anschlag (13) versehen ist.
8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß der verstellbare Anschlag (13) zur Entlastung des Antriebselementes (1) in eine die Vorspanneinheit (8) außer Funktion bringende Endstellung bringbar ist.
9. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (11) mittels Gewindeeingriff (11) relativ zu dem Tragbolzen (12) verstellbar ist.
10. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Anschlag (13) mittels Gewindeeingriff relativ zu dem Tragbolzen (12) verstell¬ bar ist.
Description:
Antriebsanordnung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung mit einem endlosen, umlaufenden Antriebselement, welches über ein Antriebsrad eines Motors und ein Abtriebsrad einer Arbeitsmaschine läuft, sowie mit einer Spanneinrichtung für das Antriebselement.

Antriebsanordnungen der beschriebenen Art sind in den viel¬ fältigsten Ausgestaltungsformen bekannt, das Antriebselement kann beispielsweise als Keilriemen, Flachriemen, Kette etc. ausgebildet sein.

Insbesondere bei Riementrieben ist es erforderlich, die Rie¬ menspannung exakt einzustellen. Eine zu hohe Riemenspannung führt zu einer Überlastung des Motors sowie des Arbeitsge¬ rätes und zu vorzeitiger Abnutzung von Lagern, Dichtungen und dem Riemen. Bei Keilriemen führt eine um 10 % zu hohe Vorspannung zu einer Reduzierung der Lebensdauer um 20 %, bei einer Erhöhung der Vorspannung um 20 % sinkt die Lebens¬ dauer um mehr als 50 %. Bei einer zu niedrigen Riemenspan¬ nung kann der Riemen rutschen, dies führt zu einer Erwärmung und zu einem kurzfristigen Verschleiß des Riemens. Weiterhin reduziert sich der Wirkungsgrad der Arbeitsmaschine ganz er¬ heblich.

Zur Spannung des Antriebselementes ergeben sich aus dem Stand der Technik unterschiedliche Lösungen. Eine Lösung besteht darin, die zueinander parallelen Achsen des Motors und der Arbeitsmaschine durch eine Spannvorrichtung in ihrem Abstand zu verändern, d.h. entweder den Motor oder die Ar¬ beitsmaschine auf einem Schlitten zu verschieben. Dabei ist es erforderlich, die Achse des Motors und der Arbeitsmaschi¬ ne jeweils genau einz justieren. Dies bereitet insbesondere beim Riemenwechsel erhebliche Schwierigkeiten. Weiterhin

ist es nur schwer möglich, das Antriebselement/den Riemen in der gewünschten Weise zu spannen.

Ein weiteres Prinzip besteht darin, die Spannung des An¬ triebselementes/Riemens mittels einer Spannrolle durchzu¬ führen. Diese kann innenliegend oder außenliegend angeordnet sein. Als nachteilig erweist es sich, daß eine zusätzliche Spannrolle eine zusätzliche Biegespannung im Riemen/An¬ triebselement erzeugt und dieses somit zusätzlich belastet. Diese zusätzliche Belastung ergibt sich beispielsweise durch ein Walken des Riemens, hierdurch erwärmt sich dieser und verschleißt. Weiterhin verhindert die Spannrolle den Um¬ schließungswinkel des Antriebsrades bzw. des Abtriebsrades, wodurch unerwünschte Kräfte und Belastungen auftreten könne .

Eine weitere Variante besteht darin, den Motor stationär auf einem Gestell zu lagern und die wesentlich leichtere Ar¬ beitsmaschine auf einer Wippe anzuordnen. Die Wippe wird zur Spannung des Antriebselementes/Riemens mittels einer Feder vom Motor weggespannt. Hierbei ist es nachteilig, daß die Vorspannung genau einjustiert und häufig kontrolliert werden muß. Bei einer Längung des Riemens verändert sich die Vor¬ spannung, so daß Schlupf auftreten kann. Nachteilig ist weiterhin, daß Ermüdungserscheinungen auftreten können, welche zu einer Verringerung der Vorspannkraft führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsan¬ ordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Anwendbar¬ keit eine exakte Vorspannung des Antriebselements ermög¬ licht, bei welcher das Antriebselement auf einfache Weise gewechselt werden kann und welche bei einem Transport der Antriebsanordnung Beschädigungen vermeidet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der

Motor auf einem Träger angeordnet ist, welcher lageveränder¬ bar an einem Gestell, welches die Arbeitsmaschine trägt, gelagert ist und welcher sowohl durch die Gewichtskraft des Motors als auch durch eine im wesentlichen parallel zur Gewichtskraft des Motors wirkende Vorspannkraft einer Vor¬ spanneinheit vertikal nach unten vorgespannt ist.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Da das Gewicht des Motors das Antriebselement vorspannt, ergibt sich eine definierte Spannkraft über die gesamte Standzeit des Antriebselementes. Längungen des Antriebselementes werden automatisch kompensiert. Da sich das Gewicht des Motors nicht ändert, wird durch diesen eine stets gleichbleibende VorSpannkraft aufgebracht.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil besteht darin, daß das Beschleunigungsmoment beim Anlaufen des Motors die Vorspan¬ nung des Riementriebes unterstützt. Diese wird somit mög¬ licherweise sogar geringfügig erhöht, um einen Schlupf beim Anfahren des Motors auszuschließen. Hierdurch werden die auftretenden Beschleunigungskräfte sicher übertragen. Auch im Lastlauf des Motors trägt das Betriebsmoment zur Ver¬ stärkung der Vorspannung und Verminderung von Schlupf bei. Somit ist in jeder Betriebssituation ein schlupfloser Kraft¬ fluß gewährleistet.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Vorspann¬ einheit ist es möglich, auch bei leichteren Motoren eine ausreichende Vorspannkraft aufzubringen. Bei der beschrie¬ benen Konstruktion muß die Vorspannkraft der Vorspanneinheit lediglich bei der Montage der Antriebsanordnung einjustiert werden, eine Nachstellung oder Wartung während des Betriebs ist nicht erforderlich. Weiterhin muß nach einem Riemen¬ wechsel keine Einstellung der Vorspanneinheit erfolgen. Hieraus ergeben sich ganz erhebliche Vorteile der Betriebs-

Sicherheit der Lebensdauer des Antriebselementes. Weiterhin werden Wartungsfehler ausgeschlossen, die durch ungeübtes Personal bzw. durch unsachgemäßes Nachstellen einer Spann¬ einrichtung auftreten könnten.

In einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Träger in Form einer um eine horizontale Achse schwenkbaren Wippe ausgebildet ist. Diese gestattet durch Wahl einer geeigneten wirksamen Hebellänge sowie einer entsprechenden Anordnung der horizontalen Achse die Auf¬ bringung ausreichender Vorspannkräfte.

Das Antriebselement kann erfindungsgemäß in Form eines Keil¬ riemens ausgebildet sein. Es können auch parallel zueinander mehrere Keilriemen vorgesehen sein.

Die Vorspanneinheit umfaßt bevorzugterweise eine Druckfeder, welche einstellbar ausgebildet ist. Hierbei ist es günstig, wenn die Druckfeder mit einer Seite gegen das Gestell und mit ihrer anderen Seite gegen eine mit dem Träger verbundene Druckplatte anliegt und die Position der Druckplatte zur Einstellung der Federkraft veränderbar ist. Die Einstellung der Druckplatte kann mit Hilfe eines mit einem Außengewinde versehenen Tragbolzens erfolgen, welcher die Feder durch¬ greift, mit einem Ende an dem Träger befestigt und mit dem anderen Ende längsverschiebbar an dem Gestell geführt ist.

Ein wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Antriebsan¬ ordnung besteht auch darin, daß es möglich ist, mittels des Tragbolzens die Vorspanneinheit, die Druckfeder zu kompri¬ mieren. Hierdurch wird das Antriebselement (der Keilriemen) entlastet. Es ist somit auf besonders einfache Weise mög¬ lich, das Antriebselement zu wechseln. Weiterhin dient diese komprimierte Stellung zum Transport der Antriebsanordnung, da Beschädigungen des Keilriemens, wie Stöße etc. ausge¬ schlossen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung ist es möglieh, die Arbeitsmaschine oberhalb oder neben dem Motor anzuord¬ nen. In beiden Fällen ergibt sich die gewünschte automati¬ sche Vorspannung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spieles in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsge¬ mäßen Antriebsanordnung,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht, ähnlich Fig. 1, eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Antriebs¬ anordnung,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 2 gezeigten Vorspanneinheit,

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Anord¬ nung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Gestell und den Träger gemäß der Anordnung der Fig. 2 bis 4, und

Fig. 6 eine Seitenansicht, teils im Schnitt, der in Fig. 5 dargestellten Anordnung.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen automatischen Riementriebs. Dieser umfaßt ein endloses, umlaufendes Antriebselement 1, bei¬ spielsweise in Form eines Keilriemens. Das Antriebselement läuft über ein Antriebsrad 2 eines Motors 3 sowie über ein Abtriebsrad 4 einer Arbeitsmaschine 5. Diese kann beispiels¬ weise in Form eines Verdichters zur Drucklufterzeugung aus-

gebildet sein.

Der Motor 3 ist auf einem Träger 6 befestigt, dieser ist in Form einer um eine horizontale Achse 9 schwenkbaren Wippe ausgebildet. Die Arbeitsmaschine 5 ist, ebenso wie das Lager der horizontalen Achse 9 an einem Gestell 7 gelagert, welches ortsfest aufgestellt ist.

Die Fig. 1 zeigt, daß eine vertikal nach unten gerichtete Gewichtskraft G des Motors zur Verschwenkung des Träger 6 nach unten wirkt. In gleicher Weise wirkt eine aus einem Rückstellelement M resultierende Kraft (in der gezeigten Darstellung dreht der Motor im Gegenuhrzeigersinn) .

Am freien Ende des Trägers 6 ist eine Vorspanneinheit 8 aus¬ gebildet, welche um einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wird. Die Vorspanneinheit 8 umfaßt eine Druck¬ feder 10, durch welche eine nach unten gerichtete Federkraft F aufgebracht wird. Es ist ersichtlich, daß die Kräfte G, F und M zur Vorspannung des Antriebselementes 1 dienen.

Die Fig. 2 bis 6 zeigen in vereinfachter Form eine konkrete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung. Das in Fig. 5 gezeigte Gestell 7 umfaßt zwei zueinander parallele Längstraversen, welche mittels Quertraversen 15 verbunden sind. In den Quertraversen 15 ist eine Schwenk¬ welle 16 gelagert, welche um eine horizontale Achse 9 ver¬ schwenkbar ist. Die Fig. 6 zeigt, daß zur Justierung der Lage der Schwenkwelle 16 drei Stellschrauben 17 vorgesehen sind.

An der Schwenkwelle 16 ist, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Träger 6 befestigt. Dieser umfaßt zwei zueinander parallele Bauelemente, auf welchen der Motor 3 gelagert ist.

Am freien Ende des Trägers 6 ist die Vorspanneinheit 8 aus-

gebildet. Diese umfaßt, wie insbesondere in Fig. 3 darge¬ stellt, einen vertikal angeordneten Tragbolzen 12, welcher mittels einer Schraube 18 mit dem Träger 6 verbunden ist. Der Tragbolzen 12 ist mit einem Außengewinde versehen, er durchgreift die Druckfeder 10 und gleitet mit seinem oberen Ende durch eine Ausnehmung 19 des Gestells 7.

Unterhalb der Druckfeder 10 ist eine Druckplatte 11 angeord¬ net, deren Stellung durch Muttern 20 relativ zu dem Trag¬ bolzen 12 fixiert ist. Das obere Ende der Druckfeder 10 liegt über eine Gegendruckplatte 21 gegen einen Stützbereich 22 des Gestells 7 an. Mittels eines Anschlags 13, welcher in Form einer Mutter ausgebildet ist, ist es möglich, den Trag¬ bolzen 12 nach oben gegen die Kraft der Druckfeder 10 vorzu¬ spannen. Dieser mögliche Vorspannweg ist in Fig. 3 durch das Bezugszeichen 23 angegeben. Das Bezugszeichen 24 zeigt die Spannlänge der Druckfeder 10.

Bei der beschriebenen Anordnung ist es möglich, die Vor¬ spanneinheit 8 werksseitig bei der Montage einzujustieren. Gleiches gilt für die Achsparallelität des Motors 3 und der Arbeitsmaschine 5, welche mittels der Stellschrauben 17 eingestellt werden kann. Diese Einstellungen bleiben während der gesamten Lebensdauer der Antriebsanordnung unverändert.

Mittels der erfindungsgemäß vorgesehen Druckfeder ist es möglich, auch bei unterschiedlich schweren Motoren eine konstante Vorspannkraft aufzubringen.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung mit einem endlosen, umlaufenden Antriebselement (1) , welches über ein Antriebsrad (2) eines Motors (3) und ein Abtriebs¬ rad (4) einer Arbeitsmaschine (5) läuft, sowie mit einer Spanneinrichtung für das Antriebselement (1) , dadurch ge-

kennzeichnet, daß der Motor (3) auf einem Träger (6) ange¬ ordnet ist, welcher lageveränderbar an einem Gestell (7) , welches die Arbeitsmaschine (5) trägt, gelagert ist und welcher sowohl durch die Gewichtskraft (G) des Motors (3) als auch durch eine im wesentlichen parallel zur Gewichts¬ kraft (G) des Motors (3) wirkende Vorspannkraft (F) einer Vorspanneinheit (8) vertikal nach unten vorgespannt ist. (Fig. 1).




 
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