DE507901C - Antriebsvorrichtung fuer Tiefbohrmaschinen mit einem Differentialvorgelege - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für Tiefbohrmaschinen. Die neue Antriebsvorrichtung ist in bekannter Weise mit einem Differentialvorgelege als kraftausgleichende Übertragungsvorrichtung versehen. Die Planetenräder sind dabei in üblicher Weise mit dem Antriebsmotor verbunden, während das eine Sonnenrad mit dem Drehtisch und das andere Sonnenrad mit der

ίο Bohrwinde verbunden werden kann. Bisher war es üblich, die Sonnenräder an die einander gegenüberliegenden Enden von in Achsrichtung miteinander liegenden Wellen zu befestigen, wobei die Endwände des Getriebegehäuses als Lager für diese Enden der Wellen ausgebildet werden konnten. Für die Lagerung der äußeren Enden der Wellen waren aber noch andere Lager notwendig, und abgesehen hiervon, wurde die Baulänge

ao der ganzen Antriebsvorrichtung verhältnismäßig lang. Man hat allerdings schon versucht, die Baulänge durch Parallelverlegung der Wellen zu kürzen, jedoch sind dann zwei Sätze von Planetenräder sowie zusätzliche Zahnrädervorgelege notwendig, wodurch die Antriebsvorrichtung wesentlich kostspieliger wird.

Gemäß der Erfindung wird die Baulänge der Antriebsvorrichtung sowie auch sonst die ganze Raumbeanspruchung derselben ohne Kostenerhöhung recht wesentlich dadurch verringert, daß die Welle des einen Sonnenrades zwischen ihren Lagern die als Hohlwelle ausgebildete Welle des anderen Sonnenrades drehbar unterstützt und daß die Planetenräder in einem drehbar auf den Sonnenräderwellen angeordneten Gehäuse verlagert sind. Diese neuartige Lagerung der Wellen und des drehbaren Gehäuses hat den zusätzlichen Vorteil, daß man beide Wellen äußerst einfach starr miteinander kuppeln kann, indem man auf der einen Welle eine axial verschiebbare Kupplungshälfte anordnet, welche in Eingriff mit einer an der Hohlwelle sitzenden Kupplungshälfte gebracht werden kann, so daß beide Wellen mit gleicher Geschwindigkeit laufen.

Ferner wird gemäß der Erfindung das die Planetenräder tragende drehbare Gehäuse mit einem von dem Antriebsmotor antreibbaren Kettenrad versehen, und das Gehäuse selbst dient als Schmiermittelkammer für ein S chmiermittel, das durch innere Kanäle mit allen zwischen den Wellen angeordneten Lagern, Lagerbuchsen usw. verbunden ist.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar.

Abb. ι ist ein Aufriß des Getriebes unter besonderer Bezugnahme auf eine Bohranlage.

Abb. 2 und 3 sind — nebeneinandergelegt — ein Längsschnitt durch ein solches Getriebe, und

Abb. 4 und 5 sind Querschnitte nach 4-4 und 5-5 der Abb. 2.

Eine Windtrommel 7 wird durch das bei 13 angedeutete Ausgleichgetriebe in Bewegung gesetzt. Dieses Getriebe hat eine Hauptwelle 14, die in der Nähe ihrer Enden

in den Lagern 15 und 16 unterstützt ist, und diese Lager befinden sich an Ständern auf dem Träger 17, der seinerseits auf dem Untersatz 2 aufruht, welch letzterer aus Holz ■ balken besteht. Die Hauptwelle 14 dient zur Unterstützung des ganzen Getriebes in den Lagern 15 und 16 und dient dabei gleichzeitig als eine der Antriebswellen für das Getriebe. Nach Abb. 2 und 5 ist auf dieser Hauptwelle ίο ein Kegelzahnrad 18 durch den Keil 20 befestigt.

Eine zweite Antriebswelle 21 (Abb. 2) wird von der ersten Hauptwelle 14 unter Einschaltung von Kugellagern22und23 (Abb. 2) unterstützt und ist als Hohlwelle ausgebildet. Ein Rohr 24, das die erste Welle 14 umgibt, dient dazu, die Kugellager 22 und 23 in dem gewünschten Abstand zu erhalten. Das innere Rollenlager 22 legt sich dabei gegen die Nabe 19 des Kegelzahnrades 18 an, und das äußere Ende des anderen Rollenlagers 23 stützt sich gegen eine Schulter 24^ an einem Flansch der Hohlwelle 21 ab. Während also die Röhre 24 die beiden Rollenlager 22 und 23 gegen Verschiebung aufeinanderzu sichert, verhüten die Nabe 19 und der Flansch 24/* eine Verschiebung dieser Rollenlager nach auswärts. Zwischen ihren beiden Enden hat die Hohlwelle 21 eine bedeutend größere Bohrung 26, die gleichzeitig als Schmiermittelbehälter dient. Während des Betriebes dreht sich die Welle 21 rasch mit Bezug auf die andere Welle 14, und zu diesem Zweck ist die Einführung von Rollenlagern 22, 23 geboten, da solche Lager den durch die hohe Geschwindigkeit hervorgerufenen Beanspruchungen gewachsen sind. Natürlich können statt solcher Rollenlager auch andere Lager benutzt werden.

Das innere Ende der Hohlwelle 21 steht in Keilverbindung mit einem Kegelzahnrad 27, wodurch der Antrieb dieser Hohlwelle hervorgerufen wird. Die beiden Kegelzahnräder 18 und 27 sind miteinander durch die Ritzel 28 verbunden, und zwar sind vorzugsweise mehrere solcher Ritzel angeordnet. Als Träger der Ritzel 28 dient der besonders in Abb. 5 gezeigte Speichenkörper 29, der mit dem Gehäuse 30 fest verbunden ist. Zur Aufnahme der Beanspruchung in der Achsrichtung dieser Ritzel sind die bei 28^a und 29" (Abb. 2) angedeuteten Lager vorhanden, und • das Gehäuse 30 hat die aus Abb. 2 ersichtlichen Kammern 31 und 32 zur Aufnahme des Schmiermittels. Von diesen Schmiermittelkammern aus wird das Schmiermittel nach allen jenen Teile hinbefördert, die der Schmierung bedürfen. Diese Kammern stehen auch in Verbindung mit dem Hohlraum 26 der Welle 21.

Das Gehäuse 30 hat an dem einen Ende einen Nabenansatz 33, auf welchem nach Abb. 2 ein Kettenzahnrad 34 durch den Keil 35 befestigt ist. Der Antrieb des ganzen Getriebes erfolgt durch dieses Kettenzahnrad 34, dessen nicht dargestellte Kette als Übertragungsglied zwischen dem Ausgleichgetriebe und einem nicht dargestellten Motor o. dgl. dient.

Das andere Ende des Gehäuses 30 hat ebenfalls eine Nabenverlängerung 36, und zwischen dieser Nabe und der Nabe des Zahnrades 27 ist eine Bronzebuchse 37 oder ein Rollenlager eingeschaltet. Auch legt sich das innere Ende der Nabe 36 gegen die bei 38 angedeutete Scheibe aus Bronze, welche die Achsbeanspruchungen des Kegelzahnrades 27 aufnimmt. Letzteres ist, wie erwähnt, mit der Hohlwelle 21 in Keilverbindung.

Das äußere Ende der Hohlwelle 21 trägt eine Klauenkupplung, welche mit der Kupplungshülse 41 in Eingriff gebracht werden kann. Die Kupplungshülse 41 sitzt verschiebbar auf der Hauptwelle 14, muß aber die Drehung dieser Hauptwelle mitmachen. Bei Einrückung der Kupplung 41 in die Klauen der Hohlwelle 21 wird die Geschwindigkeit der Welle 14 unmittelbar auf die Hohlwelle 21 übertragen, so daß das ganze Getriebe mit der Geschwindigkeit der Hauptwelle 14 arbeitet.

Die Hohlwelle 21 trägt ferner drehbar neben jenem Ende, auf welchem die Kupplungsklauen angeordnet sind, ein Kettenzahnrad 42, das auch an der einen Stirnfläche Kupplungsklauen aufweist und mit einer anderen Kupplung 45 in Eingriff gebracht werden kann. Die Kupplung 45 ruht unmittelbar neben dem Gehäuse 30 und ist durch Nut und Feder mit der Hohlwelle 21 verbunden, um sich mit der Hohlwelle zu drehen, dabei jedoch eine Verschiebung ausführen zu können. Die Hauptwelle 14 setzt sich nach rechts über das Gehäuse 30 und Kettenrad 34 hinaus fort und trägt dort, wie in Abb. 3 gezeigt, lose die beiden Kettenräder 47 und 48, die den gleichen Durchmesser haben. Auch diese Kettenräder haben an ihren Stirnflächen Klauen zum Eingriff auf eine an beiden Stirnseiten mit Klauen versehene Hülse 49, die ihrerseits wieder die Drehung der Welle 14 mitmachen muß, sich jedoch auf dieser Welle verschieben kann. Die Einfüllung des Schmiermittels in das Gehäuse 30 erfolgt durch Entfernung des bei 50 angedeuteten Schraubstöpsels, Das in die Kammer 31 eingegossene Schmiermittel fließt durch Bohrungen 51 den Lagern 37 zu und strömt auch durch Bohrungen 51« zu den Lagern 28^a und 29" der Planetenritzel 28. Zwischen den Zahnrädern hindurch geht dieses Schmiermittel in die Nut oder Nuten

52 auf der Hohlwelle 21 und durch eine Bohrung 53 oder deren mehrere zur Kammer 26 in der Hohlwelle 21. Von hier aus kann das Schmiermittel dann die Rollenlager 22 und 23 bespülen.

Um die Geschwindigkeit der beiden Wellen 14 und 21 auch unabhängig von einer Umstellung des Getriebes zu beeinflussen, sind auf ihnen die aus Abb. 3 und 2 ersichtlichen

ίο Bremstrommeln 54 und 55 angeordnet. Die Bremstrommel 54 befindet sich auf der Welle 14 an jenem Ende, das aus dem Lager 16 herausragt, während die Bremstrommel 55 mit dem Zahnrad 42 auf der Welle 21 verbolzt ist.

Nach Abb. 1 ist ein derartiges Ausgleichgetriebe mit einer Anlage zur Herstellung eines Bohrloches für Öl o. dgl. verbunden. Auf einer Hauptwelle 56 dieser Anlage sitzt

ao drehbar ein Kragen 57 mit zwei Kettenzahnrädern 58 und 59. Die Kette 60 stellt die Verbindung zwischen dem Kettenrad 42 und dem zu treibenden Kettenrad 58 her, und das Kettenrad 59 wird von einer nicht dargestellten Kette umschlossen, welche zu dem Drehtisch führt, um diesem Drehtisch die Bewegung zu übermitteln. Dabei dient also die Welle 56 einfach zur Unterstützung der Kettenräder 58 und 59. Sie dient aber gleichzeitig auch als Vorgelegewelle zwischen dem Ausgleichgetriebe und der Windetrommel 7 und macht auf diese Weise den Antrieb dieser Windetrommel bei verschiedenen Geschwindigkeiten möglich. Die Kettenräder 47 und 48, welche die Hauptwelle 14 lose umschließen, erhalten ihren Antrieb von dieser Hauptwelle 14 aus unter Vermittlung von Kettenrädern 64 und 65 auf der Vorgelegewelle 56. und zwischen den Kettenrädern 64, 47 und 65, 48 sind zu diesem Zweck die Antriebsketten 62, 63 vorhanden. Die Kettenräder 64, 65 sind dabei auf der Vorgelegewelle 56 fest verkeilt. Die Verbindungen zwischen der Welle 56 und der Trommel 7 sind an und für sich bekannt und können wahlweise überwacht werden. Bei solchen Drehbohranlagen befinden sich zu diesem Zweck gewöhnlich mehrere Kettentriebe zwischen der Vorgelegewelle und der Trommel selbst. Zwei solcher Kettentriebe sind bei 66 und 67 angedeutet, und sie können durch vom Arbeiter überwachte Kupplungsvorrichtungen in und außer Betrieb gesetzt werden.

Das Getriebe 13 hat hier einen äußerst gedrängten Bau und überträgt seine Drehung auf die Vorgelegewelle 56, die parallel zur Hauptwelle 14 verläuft. Infolge dieser Anordnung kann das Getriebe ganz nahe an der Winde 7 liegen, und auch die Achse dieser Winde ist parallel zur Achse der Hauptwelle des Getriebes und parallel zur Achse der Vorgelegewelle. Die verschiedenen Vorrichtungen zur Überwachung der Geschwindigkeit können von der gleichen Stelle, und zwar in der Nähe der ganzen Anlage, bedient werden. Nach Abb. 1 ist bei 80 zu diesem Zweck eine Führungs- und Sperrplatte für die Bedienungshebel 81, 82 und 83 vorgesehen, wodurch diese Hebel in ihren verschiedenen, wirksamen Stellungen gehalten werden können. Der Hebel 81 steht durch den Arm 84 und durch die Stange 85 mit einem Joch 86 in Verbindung, und dieses Joch verschiebt je nach der Einstellung des Hebels 81 die mit Doppelklauen versehene Hülse 49 nach der einen oder anderen Richtung. Es wird dadurch diese Klaue in Verbindung mit den Zahnrädern 47 oder 48 gebracht oder davon ausgerückt und demnach die jeweilige Drehung der Welle 14 diesen Zahnrädern übermittelt. Der äußere Hebel 82 ist durch den Winkel 87 und Stange 88 mit dem Joch 89 verbunden, das je nach der Einstellung dieses Hebels 82 die Kupplung 41 verschiebt, welche bei ihrer Einrückung die Hohlwelle 21 unmittelbar fest mit der anderen Welle 14 verbindet, wodurch das ganze Ausgleichgetriebe als solches ausgeschaltet wird und die Welle 21 mit der Geschwindigkeit der Welle 14 in Drehung versetzt wird. Schließlich ist der Hebel 83 durch den Arm 90 und durch die Stange 91 mit dem Joch 92 verbunden, das die Kupplungshülse 45 überwacht, welch letztere auf der Hohlwelle 21 in Längsrichtung gleitbar ist und bei ihrer Einrückung die Hohlwelle an das Kettenrad 42 anschließt.

Die Benutzung des Getriebes wird natürlich großenteils von jener Anlage abhängen, mit welcher es verbunden ist. Es eignet sich besonders dort zur Benutzung, wo es sich darum handelt, die Ritzel 28 in rasche Drehung um ihre eigene Achse zu versetzen und gleichzeitig deren Abwälzung um die Achse der Hauptwelle hervorzurufen. Die Abwälzung um diese Achse erfolgt gewöhnlich vom Kettenrad 34 aus, so daß infolge des Eingriffs der Ritzel 28 auf die beiden gleich großen Kegelrädei 18 und 27 die beiden Wellen 14 und 21 unter gleiche Beanspruchung gebracht werden. Die der Hohlwelle 21 übermittelte Kraft wird von ihr durch die Kette 60 (Abb. i) abgenommen, während eine wahlweise Abnahme der der Welle 14 übermittelten Drehung durch die Ketten 62 und 63 stattfindet, durch welche ebenfalls die ganze Beanspruchung aufgenommen wird. Die Hauptwelle 14 dient dabei zur Unterstützung des ganzen Ausgleichgetriebes und iao wird ganz nahe an ihren Enden durch die Lager 15 und 16 unterstützt. Auf diese

Weise dient die Welle nicht nur als Antriebsglied für dieses Getriebe, sondern auch als dessen Stütze. Die beiden Wellen 14 und 21 können wahlweise durch die Trommeln 54 und 55 in bekannter Weise gebremst werden, und zwar kann eine teilweise oder vollständige Abbremsung jeder Welle stattfinden. Schließlich kann durch Einrücken der Kupplung 41 am linken Ende (Abb. 1) der Hauptwelle 14 das ganze Ausgleichgetriebe als solches ausgeschaltet werden, so daß die Vorrichtung arbeitet, als ob die Welle 14 die einzige Antriebswelle wäre.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Antriebsvorrichtung für Tiefbohrmaschinen mit einem Differentialvorgelege, dessen Planetenräder mit dem Antriebsmotor, dessen eines Sonnenrad mit dem Drehtisch und dessen anderes Sonnenrad mit der Bohrwinde verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) des einen Sonnenrades (18) zwischen ihren Lagern (15, 16) die als Hohlwelle (21) ausgebildete Welle

   (21) des anderen Sonnenrades (27) drehbar unterstützt und daß die Planetenräder in einem drehbar auf den Sonnenräderwellen (14, 21) angeordneten Gehäuse (30) verlagert sind.
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Antriebswelle (14) eine axial verschiebbare Kupplungshälfte (41) sitzt, welche in Eingriff mit einer an der hohlen Antriebswelle (21) sitzenden Kupplungshälfte gebracht werden kann, so daß beide Wellen mit gleicher Geschwindigkeit laufen.
3. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Planetenräder (28) tragende, drehbare Gehäuse (30) mit einem von dem Antriebsmotor antreibbaren Kettenrad (34) versehen ist und als Schmiermittelkammer für ein Schmiermittel dient, das durch innere Kanäle (52, 53) mit allen zwischen den Wellen angeordneten Lagern (22, 23, 28«, 29°), Lagerbuchsen (37, 38) usw. verbunden ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen