CH694243A5 - Getriebe für eine Schüsselmühle. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft ein Getriebe für eine Schüsselmühle nach dem  Oberbegriff des Patentanspruchs 1.  [Stand der Technik]  



   Die Erfindung geht von Schüsselmühlen aus, die von vertikalen Kegelradgetrieben  angetrieben werden. 



   Es sind solche Antriebe bekannt (z.B. Renk Tacke Firmenschrift Kegelrad-Planetengetriebe  KPAV für vertikale Wälzmühlen), bei welchen die Kegelradstufe in  das Sonnenrad eines Planetengetriebes mit fest stehendem Hohlrad  eintreibt. Der Abtrieb auf die Mahlschüssel erfolgt dabei über den  Planetenträger, der mehrere Planetenräder zur Leistungsübertragung  aufnimmt. 



   Der Mahlprozess in solchen Mühlen erfordert hohe Leistungsübertragung  auf das Mahlgut bei niedrigen Drehzahlen und grossem Drehmoment.  Die dafür erforderlichen hohen Getriebeübersetzungen werden durch  den maximal möglichen Durchmesser der Planetenstufe und den Durchmesser  des liegenden Kegelrades begrenzt. Der Durchmesser der Planetenstufe  wird durch das Getriebegehäuse beschränkt, das die Mahlkräfte über  direkte Kraftleitung in das Mühlenfundament leitet. Weiterbildungen  solcher Antriebe sind mit zwei Planetenstufen ausgeführt. Dabei treibt  das Kegelradgetriebe ein erstes Sonnen-ritzel einer ersten Planetengetriebestufe  an. Über eine drehfeste Verbindung des Planetenträgers, der sich  im fest stehenden Hohlrad dreht, mit einem weiteren Sonnenrad, das  axial über dem ersten Sonnenrad angeordnet ist, wird eine zweite  Planetengetriebestufe angetrieben.

   Diese zweite Planetenstufe ist  axial oberhalb und konzentrisch zur ersten angeordnet. Sie treibt  über einen weiteren Planetenträger, der mit seinen zur Leistungsteilung  vorgesehenen Planetenrä   dern in einem weiteren fest stehenden Hohlrad,  umläuft in die Mahlschüssel ein. 



   Solche Getriebe verbrauchen hohe Antriebsleistungen für die Bewegung  der grossen umlaufenden Massen. Ausserdem ist ein erheblicher Lagerungsaufwand  erforderlich, und die Montage der vielen Einzelteile ist schwierig.  Weiterhin lassen sich die in umlaufenden Planetenträgern eingebauten  Lager nur äusserst aufwändig überwachen.  [Aufgabe der Erfindung]  



   Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe darzustellen,  das eine hohe Gesamt-übersetzung mit grossem Abtriebsdrehmoment aufweist  und einen kompakten Aufbau hat, der eine einfache Montage zulässt.                                                             



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale  des Patentanspruchs 1 gelöst. 



   Die erfindungsgemässe Getriebeausführung deckt mit ihren verschiedenen  Baugrössen jeweils einen breiteren Leistungsbereich gegenüber dem  Stand der Technik ab und erweitert das Leistungsspektrum nach oben.                                                            



   Durch die erfindungsgemässe kompakte Planetenstufeneinheit lässt  sich das Getriebe weitestgehend vormontieren, sodass eine erleichterte  Montage möglich ist. 



   Durch die vorteilhafte gehäusefeste nicht umlaufende Anordnung der  Planetenräder sind deren Lagerungen bei erfindungsgemässen Getrieben  auf einfache Weise schmier- und überwachbar. Ausserdem können die  Verzahnungen tauchgeschmiert werden. Durch die vorteilhaften einfachen  Zahneingriffe der Planetenräder tritt keine Biegewechselbeanspruchung  der Zahnfüsse auf, sodass die Zähne höhere Zahnfusstragfähigkeiten  aufweisen oder kleiner dimensioniert werden können. 



     Bei Beibehaltung der Mahlleistung lassen sich mit der erfindungsgemässen  Getriebeanordnung kompaktere Anlagen mit wesentlich geringerem Gewicht  realisieren. 



   Durch die vorteilhafte Antriebsgestaltung lassen sich erfindungsgemässe  Getriebe modular aufbauen.  [Beispiele]  



   Anhand der beigefügten Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung näher erläutert werden. 



   Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes  Getriebe. Das Getriebe steht mit seinem Gehäuseunterteil (11) auf  dem Fundament (9). Der Krafteintrieb erfolgt über die Antriebswelle  (4), die an ihrem einen Ende z.B. mit einem Elektromotor verbunden  ist und an ihrem anderen Ende ein Kegelrad (7) trägt. Auf die Darstellung  des Antriebsmotors wurde hier verzichtet. Die Antriebswelle (4) ist  antriebsseitig in einem Lager (6) geführt, das mit einer Patrone  im Flanschgehäuseunterteil (12) eingepasst ist. Am anderen Wellenende  ist innerhalb des Flanschgehäuses ein zweites Lager (5) zum Stützen  des dazwischen angeordneten Kegelrades (7) vorgesehen. Über einen  Zahneingriff mit dem liegenden Kegelrad (8) wird die Antriebsleistung  an die vertikale Welle des Winkelgetriebes übertragen.

   Zum Abfangen  der aus dem Zahneingriff resultierenden Axial- und Radialkräfte ist  die vertikale Welle des Kegelrades (8) an ihrem unteren Ende durch  eine Lagereinheit (10) geführt, die im Flanschgehäuseunterteil (12)  befestigt ist. An ihrem anderen Wellenende ist ein weiteres Lager  (13) so angeordnet, dass die Welle etwas übersteht und durch eine  lösbare Kupplung (3) mit der Welle des Sonnenritzels (23) drehfest  verbunden ist. Diese Kupplung (3) ist vorzugsweise eine Zahnkupplung,  die sich in dem Teil des Flanschgehäuses (2) befindet, der die erste  Planetengetriebestufe umschliesst. Das Sonnenritzel (23)    stützt  sich axial auf der vertikalen Welle des Kegelradgetriebes ab und  ist in radialer Richtung fliegend zwischen den Planetenrädern (15)  geführt.

   Die Planetenräder (15) sind drehfest mit Planetenradwellen  (14) verbunden, die im Gehäuseoberteil (1) in den Lagern (16) und  (20) gelagert sind. Die Planetenräder (22) sind auf den Planetenradwellen  (14) zwischen den Lagern (16) und (20) angeordnet und treiben in  das umlaufende Hohlrad (17) ein. Das Hohlrad (17) ist durch einen  Presssitz reibschlüssig und zusätzlich durch Passfedern formschlüssig  direkt mit der Druckplatte (19) verbunden. Eine drehfeste Verbindung  zwischen der Druckplatte (19) und dem Hohlrad (17) kann jedoch auch  auf andere Weise hergestellt werden. 



   Durch die direkte Lagerung der Planetenradwellen (14) im Gehäuseoberteil  (1) kann das resultierende Stützmoment über das Gehäuse direkt in  das Fundament (9) eingeleitet werden. Der Planetenträger dieser Planetenradwellen  (14) stellt einen integrativen Bestandteil des Gehäuseoberteils (1)  dar - ebenso die Axialdrucklager (18). 



   Auf der Druckplatte (19) ist der eigentliche Mahlteller angebracht,  der als bekannt vorausgesetzt wird und deshalb nicht zeichnerisch  erfasst wurde. Die sehr grossen Mahlkräfte, die in axialer Richtung  auf die Druckplatte (19) wirken, werden mittels Axialdrucklagern  (18) in das Gehäuseoberteil (1) eingeleitet, von wo sie durch direkte  Kraftleitung über das zylindrische Gehäuseunterteil (11) in das Fundament  (9) eingeleitet werden. 



   Auf das Gehäuseunterteil (11) kann gänzlich verzichtet werden, wenn  das Fundament (9) mit einer Ausnehmung versehen ist, in der das Flanschgehäuse  (2, 12) und der Antrieb aufgenommen wird. Bei solchen Ausführungen  erfolgt die Kraftleitung    direkt in das Fundament, was schwingungstechnisch  vorteilhaft ist. 



   Je nach Baugrösse der Mühle und dem auftretenden Mahldruck werden  die Axialdrucklager (18) als hydrodynamische oder hydrostatische  bzw. auch als Kombination aus beiden Lagerarten ausgeführt. 



   Ohne Mehraufwand können die Räder der Planetengetriebestufen (23,  15, 22, 17) schräg verzahnt werden und die damit verbundene höhere  Tragfähigkeit der Verzahnung ausgenutzt werden. Bei solchen Ausführungen  können mit dem Axialschub, der aus der Verzahnung resultiert, die  Axialdrucklager (18) entlastet werden. Der Axialschub der ersten  und zweiten Planetengetriebestufe (23, 15; 22, 17) können sich gegenseitig  aufheben, und Axialkräfte des Sonnenritzels (23) können über die  vertikale Kegelradwelle in die Lagereinheit (10) eingeleitet werden.

    Zum Ausgleich oder zur Milderung von Drehmomentschwankungen im Antriebszug  ist in einer weiteren Ausführungsvariante ein elastisches Auflager  der Welle des Sonnenritzels (23) auf der vertikalen Kegelradwelle  vorgesehen, wodurch die Welle des Sonnenritzels (23) - bei drehfester  Verbindung - in beschränktem Masse gegenüber der - axial fest gelagerten  - vertikalen Kegelradwelle axial beweglich ist. Weiterhin ist es  durch Messung der, in der Welle des Sonnenritzels (23) auftretenden,  Axialkräfte möglich, Aussagen über die aktuellen Betriebsdaten der  Anlage, wie Drehmoment, Leistung usw. zu erhalten. Mit Kenntnis dieser  Daten kann dann entsprechend regelnd bzw. steuernd in den Betriebsablauf  eingegriffen werden - z.B. Abschaltung bei Überlast und Gefahr der  Zerstörung des Getriebes.

   Dazu ist zwischen der axial elastisch beweglichen  Welle des Sonnenritzels (23) und der vertikal fest gelagerten Welle  des Kegelrades (8) ein Sensor (24) angebracht, der die Kraft aufnimmt,  mit der die -    axial elastisch beweglich aufliegende - Sonnenritzelwelle  auf die Welle des Kegelrades (8) drückt. Als Sensor (24) ist dafür  z.B. eine Kraftmessdose (auf piezoelektrischen, induktiven o.ä. Prinzipien  beruhend) geeignet oder ein Wegaufnehmer, der die Relativbewegungen  zwischen der Welle des Sonnenritzels (23) und der Welle des Kegelrades  (8) aufnimmt und mittelbar, über die Federkonstante des elastischen  Verbindungsgliedes, Aufschluss über die auftretende Kraft gibt. Zum  Weiterleiten der Messsignale ist die Welle des Kegelrades (8) hohlgebohrt  und nimmt Messleitungen sowie Übertragungsglieder für die Signale  auf. 



   Die Druckplatte (19) wird in radialer Richtung durch ein Radiallager  (21) geführt. 



   Eine weitere Ausführung sieht statt eines Flanschgehäuses (2) mit  Flanschgehäuseunterteil (12) ein am Fundament befestigtes stehendes  Gehäuse für das Kegelradgetriebe vor. Durch einen radial in das Gehäuseunterteil  (11) führenden Tunnel kann ein solches komplettes Modul eingeschoben  werden und unter dem angehobenen Sonnenritzel (23) positioniert werden.  Durch Absenken der Welle mit dem Sonnenritzel (23), das wie das Anheben  mittels Hebezeugen durch zentrale Öffnungen im Gehäuse-oberteil (1)  und sonstigen Abdeckplatten erfolgt, wird die Sonnenradwelle durch  eine Kupplung (3) mit der Kegelradwelle verbunden. 



   Alle Gehäuseausführungen lassen auch eine teilweise Demontage ihrer  Bauteile in eingebautem Zustand zu. 



   Sämtliche Rotationsteile rotieren nur um die eigene Achse, wodurch  Lagerungen einfach zu schmieren und überwachen sind. Für die Verzahnungen  beider Planetengetriebestufen (23, 15, 22, 17) kann eine Tauchschmierung  vorgesehen werden.  [Bezugszeichenliste]  



   1 Gehäuseoberteil 



   2 Flanschgehäuse 



   3 Kupplung 



   4 Antriebswelle 



   5 Lager 



   6 Lager 



   7 Kegelrad 



   8 Kegelrad 



   9 Fundament 



   10 Lagereinheit 



   11 Gehäuseunterteil oder Fundament 



   12 Flanschgehäuseunterteil 



   13 Lager 



   14 Planetenradwelle 



   15 Planetenrad 



   16 Lager 



   17 Hohlrad 



   18 Axialdrucklager 



   19 Druckplatte 



   20 Lager 



   21 Radiallager 



   22 Planetenrad 



   23 Sonnenritzel 



   24 Sensor

Claims (15)

1. Getriebe für eine Schüsselmühle mit einer vertikal angeordneten Welle einer Kegelradstufe (7, 8) zum Antrieb und einer mehrstufigen Planetengetriebeanordnung (23, 15, 22, 17), welche zum Abtrieb in eine Druckplatte (19) der Walzenschüsselmühle ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelradstufe (7, 8) über ein Sonnenritzel (23) einer ersten Planetengetriebeanordnung (23, 15) in ein, auf einer, in einem Gehäuseoberteil (1) drehbar gelagerten, Planetenradwelle (14), angeordnetes Planetenrad (15) treibt und ein weiteres Planetenrad (22), das axial versetzt auf der gleichen Planetenradwelle (14) angeordnet ist in ein Hohlrad (17) einer weiteren Planetengetriebe-anordnung (22, 17) abtreibt, wobei dieses Hohlrad (17) drehfest mit der Druckplatte (19) verbunden ist.

2.

Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelradstufe (7, 8) als komplette Baueinheit an die Planetengetriebeanordnung (23, 15; 22, 17) an- bzw. abkoppelbar ist, ohne Demontage der Planetengetriebeanordnung (23, 15; 22, 17).

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehfeste Verbindung (3) zwischen dem Sonnenritzel (23) und der vertikalen Welle des Kegelrades (8) lösbar ist.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung (3) zwischen dem Sonnenritzel (23) und der vertikalen Welle des Kegelrades (8) eine Zahnkupplung ist.

5. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die komplette Baueinheit der Kegelradstufe (7, 8) derart ausgebildet ist, dass sie seitlich in einen Tunnel in einem Gehäuseunterteil (11) der Schüsselmühle einschiebbar ist.

6.

Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die komplette Baueinheit der Kegelradstufe (7, 8) mit einem Flanschgehäuse (2) an das Gehäuseoberteil (1) der Planetengetriebestufe (22, 17) anflanschbar ist.

7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschgehäuse (2) mehrteilig und teilweise demontierbar ist.

8. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (19) und das Gehäuseoberteil (1) Öffnungen als Zugang zum Sonnenritzel (23) aufweisen.

9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (17) durch einen Presssitz reibschlüssig mit der Druckplatte (19) drehfest verbunden ist.

10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (17) zusätzlich zum Presssitz formschlüssig mit der Druckplatte (19) drehfest verbunden ist.

11.

Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (19) durch ein Radiallager (21) in radialer Richtung geführt ist.

12. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger der Planetenräder (15, 22) und die Axialdrucklager (18) in das Gehäuseoberteil (1) integriert sind.

13. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen der Planetengetriebeanordnung (23, 15, 22, 17) schräg verzahnt sind.

14. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Sonnenritzel (23) in Axialrichtung beweglich angeordnet ist.

15. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (24) vorgesehen ist, der die Axialkraft einer Welle des schräg verzahnten Sonnenritzels (23) aufnimmt.