DE3009398C2

DE3009398C2 - Doppelschneckenextrudergetriebe

Info

Publication number: DE3009398C2
Application number: DE3009398A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 3000 Hannover Brand; Siegfried Chszaniecki
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1984-08-30
Also published as: IT8120283A0; ATA621680A; IT1139018B; AT375298B; DE3009398A1; DD156679A5; JPS56143847A; NL8007016A; ES8201884A1; FR2477954B1; JPH034783B2; US4399719A; FR2477954A1; GB2071263B; GB2071263A; ES500633A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelschneckenextrudergetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Achsabstand der Schnecken wellen eines Doppelschneckenextruders begrenzt die Durchmesser der im Getriebe auf den Schneckenantriebswellen angeordri

neten Abtriebsritze! Diese ^^'riebsritze! kön

beliebig größer als die Schneckenwellen selbst sein. Selbst wenn die Abtriebsritzel der beiden Schneckenantriebswellen axial hintereinander versetzt angeordnet sind, ist es infolge der geforderten hohen Drehmomente nicht einfach, eine ausreichende Lebensdauer des Getriebes und geringe Belastungen der Radiallager der Schneckenantriebswellen zu erreichen. Es sind daher bereits viele verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, die bestimmte Drehmomentübertragungsprinzipien und Getriebebauformen offenbaren.

Bei dieser Leistungsverzweigung werden also vorzugsweise zwei Zahneingriffe an jedem Abtriebsritzel zur Drehmomentübertragung benutzt. Es hat sich aber dabei herausgestellt, daß die beiden Zahneingriffe an dem jeweiligen Abtriebsritzel nicht gleichmäßig sein können, da die Achsabstände der Zwischenzahnräder und der Abtriebsritzel sowie die Zahnformen der Zahnräder Fertigungstoleranzen aufweisen. Es sind daher bereits Vorschläge gemacht worden, zur gleichmäßigen

ίο Übertragung der Teildrehmomente auf das Abtriebsritzel eine Selbsteinstellung im Zahnradgetriebe zu schaffen, welche ein gleichmäßiges Eingriffszahnspiel ermöglichen und damit die Fertigungsungenauigkeiten kompensieren soll.

Bei einem gattungsgemäßen, bekannten Vorschlag des Standes der Technik (DD-PS 1 11 97t, Fig. 2) sind alle für den unmittelbaren Antrieb einer Schneckenantriebswelle und dem Ausgleich von Zahnspiel und Fertigungsungenauigkeiten ei forderlichen Getrieberäder in einer Ebene angeordnet, in das Abtriebsritz°i der Schneckenantriebswelle, die im Getriebegehäuse geiagert ist, greifen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder ein, die je mit einem von zwei weiteren gleichgroßen Zwischenzahnrädern im Eingriff stehen. Diese beiden weiteren Zwischenzahnräder greifen ihrerseits von zwei gegenüberliegenden Seiten in ein das Antriebsdrehmoment einleitendes Aniriebsritzel ein, das die gleiche Größe wie das Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle hat Die das Antrebsritzel aufweisende Antriebs- welle ist dabei ebenfalls im Getriebegehäuse gelagert Die vier gleichgroßen Zwischenzahnräder sind in einem Schwingrahmen gelagert, der sich nur in der Richtung der Verbindungsgeraden vom Antriebs- zum Abtriebsritzel frei bewegen kann.

Mit diesem Zahnradgetriebe ist ein selbsttätiges Einstellen gleichgroßer Teildrehmomente an dem Abtriebs- und Antriebsritzel nicht möglich, da eine Ausgleichsbewegung der Zwischenzahnräder auch rechtwinklig zur Ebene der Ritzel erfolgen müßte. Durch lediglich eine zur Verbindungsgeraden der Ritzel parallele Verschiebbarkeit wird kein Einstehen des Eingriffszahnspiels erreicht. Es kommt daher weiter zu hohen Belastungen der radialen Lager der Schneckenantriebswellen. Die Übertragung der Teildrehrnomente auf das jeweilige Abtriebsritzel ist aufgrund der nicht vollständig ausgeglichenen Fertigungstoleranzen nicht gleichmäßig. Die angestrebte gleichmäßige Leistungsverzweigung ist mit diesem Zahnradgetriebe nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle eines Doppelschneckenextruders gemäß dem Oberbegriff des Ar jchs 1 zu schaffen, das eine selbsttätige Einstellung des Zahnradgetriebes zwecks Erreichens einer gleichmäßigen Leistungsverzweigung durch stets gleichmäßige Zahneingriffe an dem Antriebsritzel und dem Abtnebsri'izel ermöglicht

gung zum Antrieb der Abtriebsritzel der Schneckenantriebswellen durchgesetzt. Dabei ist es in Doppelschneckenextrudergetrieben bekannt, wegen des beschränkten Platzes zum Antrieb einer Schneckenwelle das Antnebsdrehmoment durch eine entsprechende Getriebekonstruktion aufzuteilen. Die Teildrehmomente werden der Abtriebswelle des Zahnradgetriebes, die gleichzeitig die Schneckenantriebswelle darstellt, von zwei gegenüberliegenden Seiten her zugeleitet und damit zugleich die Radiallager der Schneckenantriebswelle entlastet.

Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.

Die radial vertellbaren Antriebs- und Abiriebsritzel ermöglichen die Einstellung eines gleichmäßigen Zahneingriffs zwischen den Ritzeln und den jeweiligen, auf gegenüberliegenden Seiten eingreifenden, zugehörigen beiden Zwischenzahnrädern. Die Aufteilung des Antriebs- und Abtriebsdrehmomentes in je zwei gleichgroße Teildrehmomente am Antriebsritzel und Abtriebsritzel wird durch die radial bewegliche Anordnung des Antriebsritzels und des Abtriebsritzels ermöglicht. Das

Abtriebsritzel und das Antriebsritzel stellen sich stets zwangweise auf eine gleichmäßige Leistungsverzweigung zu den Zwischenrädem ein. Für beide Eingriffsstellen am Abtriebsritzel und für beide Eingriffssteilen am Antriebsritzel wird ein gleicher Zahndruck unabhängig von den Fertigungstoleranzen der Zahnräder und der Achsabstände erreicht Das Radiailager der Schneckenantriebswelle bleibt frei von nennenswerten radialen Belastungen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Kennzeichen des Patentanspruchs 2 offenbart.

Durch die Erfindung wird es möglich, die heute erforderlichen großen Antriebskräfte bei Doppeischneckenextrudsm ohne erhebliche Durchbiegungen der Schneckenantriebswelle und damit eine, frühzeitigen Beschädigung der Radiaiiager r- übertr-~en. Das zu übertragende große Drehmoment wird b:^: jedem BeIastungszustand der Schneckenwelle durch eine gleichmäßige Leistungsverzweigung in - ei gleichgroße Teildrehmomente aufgeteilt ur.3 üuertiagen. Der Lagerautwand für die Schneckenai.'riebswelle kann verringert werden, da es nicht mehr zu Durchbiegungen der Schneckenantriebswelle aufgrund einseitigen Kraftangriffs kommen kann.

Die gleichmäßige Leistungsverzweigung ermöglicht es somit, ein großes Drehmoment auf eine im geringen Abstand neben einer anderen Schneckenantriebswelle liegenden, parallelen Schneckenantriebswelle zu übertragen und den technischen Aufwand des Getriebes gering zu halten.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Seitenansicht des Zahnradgetriebes zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle.

F i g. 2 zeigt eine nach der Linie II-II in F i g. 1 geschnittene Ansicht des Zahnradgetriebes.

Fig.3 zeigt eine nach de> Linie III-III geschnittene Ansicht des Zahnradgetriebes gemäß F i g. 1.

Mit 4 und 5 sind die im geringen Abstand parallelen ίο Schnecke.lantriebswellen eines Doppelschneckenextruder· bezeichnet Es wird ein Zahnradgetriebe zum Antrieo der Schneckenantriebswelle 5 gezeigt die die Getriebeabtriebswelle darstellt und die ein Abtriebsritzel 6 aufweist. Das Abtriebsritzel 6 steht im Eingriff mit zwei

zahnrädern 7und 8. die in einem Getriebegehäuse 10 gelagert si.id. Mit jedem Zwischeniuhnrad 7 bzw. 8 ist nebenstehend jeweils ein weiteres gleichgroßes Zwischenzahnrad 11 bzw. 12 kämmend angeordnet. Ein das Antriebsdrehmoment einleitendes Antriebsritzel 13 steht in zweiseitigem Eingriff mit den einander gegenüberliegenden Zwischeii7ahnrädern 11 und 12. Die Zwischenzahn; ader 11 und 12 sind ebenfalls im Getriebegehäuse 10 gelagert. Da» Antriebsritzel 13 ist über einen koaxialen, bogenverzahnten Ansatz 14 und eine innen-

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den Treibwelle 16 radial beweglich gekuppelt Die Treibwelle 16 trägt ein drehfest verbundenes Antriebsrad 17, über das das Antriebsdrehmoment in das Zahnradgetriebe eingeleitet wird und einen bogenverzahnten Abschnitt 24.

Das Abtriebsritzel 6 des Zahnradgetriebes ist ebenfalls radial beweglich angeordnet. Es trägt ebenfalls einen koaxialen, bogenverzahnten Ansatz 18, der von einer innenverzahnten Kupplungshtilse 19 übergriffen und radial beweglich mit einem bogenverzahnten Abschnitt 21 der Schneükenantriebsv/elle S gekuppelt ist.

Die Schneckenantriebsweile 5 ist durch das Getriebegehäuse 10 geführt und stützt sich mit ihrem Ende in einem axiaien Drucklager 22 ab. Die Schneckenantriebswelle 5 stützt sich gehäuseseitig in einem Radiallager 23 ab.

Über das Antriebsrad 17 wird ein Drehmoment in das dargestellte Zahnradgetriebe eingeleitet Im Beiastungsfall des Zahnradgetriebes sie'it sich das radial bewegliche Antriebsritzel 13 derart ein, düß das Antriebsdrehrnonicm in iwei gleiche Tei'dr-.-hmomente aufgeteilt wird.

Die radiale Beweglichkeit des '\ntriebsritzels 13 wird über die mit einer KupplungshCise 15 versehene Bogenzahnkupplung 14, 24 erreicht. Ober die Z/svischenräder 11 und 12 werden die Teiidrehmomente auf die Zwäschenräder 7 und 8 und von diesen zweiseitig auf das ebenfalls radial bewegliche Abtriebsritzel 6 der Schnekkenantriebswelle 5 übertragen. Bei ungleichen Zahneingriffen können sich die Antriebsritzel 13 und Abtnebsritzel 6 durch radiales Verstellen in ein«» Po«t:.->p »inor gleichmäßigen Kraftübertragung jin den beiden Zahneingriffsstellen jeden Ritzels 13 bzw. 6 verschieben.

Bezügszeichenliste

4 Schneckenantriebswelle

5 Schneckenantriebswelle

6 Abtriebsritzel

7 Zwischenzahnrad

8 Zwischenzahnrad

10 Getriebegehäuse

11 Zwischenzahnrad

12 Zwischenzahnrad

13 Antriebsritzel

14 bogenverzahnter Ansatz

15 Kupplungshülse

16 Treib weife

17 Antriebsrad

18 bogenverzahnter Ansatz

19 Kupplungshülse

21 bogenverzahnter Abschnitt

22 Drucklager
?3 Radiallager

24 bogenverzahnter Abschnitt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle, wobei das Zahnradgetriebe vier Zwischenzahnräder aufweist, von denen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit dem Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle und von denen die anderen beiden gleichgroßen Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment einleitenden Antriebswelle stehen und wobei jeweils die beiden sich sehlich zu der Verbindungsgeraden der Abtriebs- und Antriebsritzel befindlichen Zwischenzahnräder miteinander im Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (13) und das Abtriebsritzel (6) radial beweglich im Getriebegehäuse (iö) angeordnet sind, und daß die vier Zwischenzahnräder (7,8,11,12) im Getriebegehäuse (10) stationär gelagert -sind.

2. Doppelschneckenextruder mit einem leistung
verzweigenden Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (13) im Zahnradgetriebe einen koaxialen Ansatz (14) mit einer Bogenverzahnung aufweist, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse (15) umgeben ist, die mit ihrem anderen Ende einen bogenverzahnten Abschnitt (24) der Treibwelle (16) umfaßt, daß das Abtriebsriizel (6) ebenfalls einen koaxialen Ansatz (18) mit einer Bogenverzahnung aufweist, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse (19) umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende einen*bogenverzahnten Weüenabschniu (21) uer Schneckenantriebswelle (5) kämmend unifaSt