DE10052651A1 - Gear housing for twin screw extruders - Google Patents

Gear housing for twin screw extruders

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Gerd Moesta
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Abstract

The invention relates to a transmission gearbox for a twin screw extruder. The inventive gearbox consists of a) an inner frame construction (1 to 6) comprising at least two frame segments (1 to 4) that are arranged in parallel in relation to each other, bores of the bearing (1a to 1g) that are arranged therein and are used for the individual gear shafts and gear wheels (8 to 14) and at least two connecting struts (5, 6) that are arranged parallel to the axis thereof and are used for connecting the frame segments (1 to 6) and b) a one-piece or multi-piece, at least oil-proof outer cap (7) that is detachably connected to the inner frame construction (1 to 6) in such a way that operating forces of the inner frame construction (1 to 6) are not transmitted to the outer cap (7).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebegehäuse für einen Doppelschneckenextruder nach Patentanspruch 1.The invention relates to a gear housing for a Twin screw extruder according to claim 1.

Bekannte Getriebegehäuse für Doppelschneckenextruder vereinen in der Regel die Fähigkeit der Kraftaufnahme und -weiterleitung mit der Fähigkeit der Ölabdichtung in einem Gehäuse. Derartige Gehäuse müssen dadurch sehr stabil ausgeführt werden, besitzen ein hohes Gewicht und erfordern eine aufwendige Bearbeitung der Funktionsflächen.Known gear housings for twin-screw extruders usually combine that Ability to absorb and transmit force with the ability to seal oil in one housing. Such housings must be very stable are heavy and require extensive processing of the functional areas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebegehäuse für die hohen Anforderungen beim Doppelschneckenextruder vorzuschlagen, das leichter ist und preiswerter hergestellt werden kann sowie die Getriebemontage und Zugänglichkeit zu den Zahnrädern und Lagern erleichtert.The invention has for its object a gear housing for the high Propose requirements for the twin screw extruder that is lighter and can be manufactured cheaper, as well as the gearbox assembly and Accessibility to the gears and bearings easier.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche 2 bis 4 enthalten sinnvolle Ausführungsformen dazu.The solution to this problem is specified in claim 1. The Sub-claims 2 to 4 contain reasonable embodiments.

Erfindungsgemäß besteht das Getriebegehäuse aus einer inneren Rahmenkonstruktion, die die Lagerkräfte und Rückdruckkräfte aus dem Extrusionsprozeß vollständig aufnimmt, und einer äußeren Haube, die keine Betriebskräfte aufzunehmen hat und speziell im Hinblick auf Öldichtheit und Aufstandsfläche auf dem Fundament optimiert ist. Die innere Rahmenkonstruktion besteht erfindungsgemäß aus einer Reihe von parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Rahmensegmenten, in denen jeweils die erforderlichen Lagerbohrungen angeordnet sind. Die einzelnen Rahmensegmente sind über achsparallele Verbindungsstreben zu einer stabilen Baueinheit verbunden, die dann die gesamten Lagerkräfte und insbesondere die durch den Extrusionsprozeß hervorgerufenen Axialkräfte aufnimmt und auf kurzem Wege weiterleitet. Die Rahmensegmente sind zumindest in ihrer äußeren Kontur baugleich ausgeführt, so daß die aus ein oder mehreren Teilen zusammenschiebbare äußere Haube die gesamte innere Rahmenkonstruktion zumindest öldicht einschließen kann. Durch die modulare Bauweise aus mehreren kompakten, zum Teil baugleichen Rahmensegmenten ist eine einfache und genaue Bearbeitung der Funktionsflächen sichergestellt. Desweiteren ist eine einfache Montage und gute Zugänglichkeit gewährleistet.According to the invention, the gear housing consists of an inner one Frame construction, which the bearing and back pressure forces from the Extrusion process completely, and an outer hood, which none Has to absorb operational forces and especially with regard to oil tightness and Footprint on the foundation is optimized. The inner frame construction according to the invention consists of a series of parallel and spaced mutually arranged frame segments, in each of which the required Bearing holes are arranged. The individual frame segments are over axially parallel connecting struts connected to a stable structural unit, the then the total bearing forces and especially those from the extrusion process caused axial forces and forwards them in a short way. The Frame segments are of identical construction, at least in their outer contours,  so that the collapsible outer hood of one or more parts can enclose entire inner frame construction at least oil-tight. By the modular design of several compact, partly identical Frame segments is a simple and accurate editing of the Functional areas ensured. Furthermore, easy assembly and good Accessibility guaranteed.

Die einzelnen Getriebewellen und -räder können in der inneren Rahmenkonstruktion insbesondere derart angeordnet sein, daß Antriebswelle und Abtriebswelle durch Zwischenräder radialkraftfrei geführt werden, um die radialen Lagerkräfte in den Rahmensegmenten möglichst gering zu halten.The individual gear shafts and gears can be found on the inside Frame construction in particular be arranged such that the drive shaft and Output shaft can be guided through the idler gears without radial force, around the radial Keeping bearing forces in the frame segments as low as possible.

Um die Öldichtheit des Getriebegehäuses zu gewährleisten, ist die äußere Haube hinsichtlich der Betriebskräfte des Extrudergetriebes entlastet und kann hinsichtlich ihrer Aufgaben, für Öldichtheit und Aufstandsflächen zu sorgen, optimiert werden. Desweiteren hat der Konstrukteur eine weitgehende Gestaltungsfreiheit für das Design dieser Haube, das sich nicht oder kaum an der Ausführung der Rahmenkonstruktion orientieren muß. Im Unterschied zur inneren Rahmenkonstruktion ist auch eine Ausführung der Haube aus Nicht- Eisenwerkstoffen denkbar.To ensure the oil tightness of the gear housing, the outer cover is relieved of the operating forces of the extruder gearbox and can with regard to their tasks, to ensure oil tightness and contact areas, be optimized. Furthermore, the designer has an extensive Design freedom for the design of this hood, which is not or hardly at all Execution of the frame construction must be oriented. In contrast to the inner one Frame construction is also a version of the hood made of non- Iron materials conceivable.

Die Erfindung ist mit dem Vorteil verbunden, daß durch die Trennung einzelner Gehäusefunktionen und Aufteilung dieser Funktionen auf speziell hierfür optimierte Bauteile der Konstrukteur in die Lage versetzt wird, auf Kompromisse zu Lasten dieser Funktionen zu verzichten. Die Rahmensegmente werden nach Art einer Gitterkonstruktion genau auf die erforderlichen Kraftflüsse eingestellt. Die äußere Haube kann aus einem relativ leichten und glatten Material bestehen.The invention is associated with the advantage that by separating individual Housing functions and division of these functions into specially optimized ones Components of the designer is enabled to compromise at the expense to forego these functions. The frame segments are like a Grid construction precisely adjusted to the required power flows. The outer Hood can be made of a relatively light and smooth material.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the attached FIGS. 1 and 2. Show it

Fig. 1 den prinzipiellen Gehäuseaufbau des Getriebegehäuses mit der inneren Rahmenkonstruktion und der daneben liegenden äußeren Haube 7, Fig. 1 shows the basic housing structure of the gear housing with the inner frame structure, and the adjacent outer cover 7,

Fig. 2 die prinzipielle Anordnung der Zahnräder in einem derartigen Getriebegehäuse. Fig. 2 shows the basic arrangement of the gears in such a gear housing.

Die innere Rahmenkonstruktion setzt sich aus vier parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Rahmensegmenten (1 bis 4) zusammen, die die Lagerkräfte aufnehmen. Diese modulartigen Rahmensegmente sind derart gestaltet, daß die Lagerbohrungen aller Wellen in dem betreffenden Modul in einer Ebene, vorzugsweise übereinander angeordnet sind. Ein derartiges Rahmensegment (1 bis 4) ist einfach und genau herstellbar. Bei der Montage sind alle Lagerbohrungen (1a bis 1g) gut zugänglich. Die Axialkräfte aus dem Extrusionsprozeß werden im Wesentlichen von den Rahmensegmenten (2 und 4) aufgenommen. Über die Verbindungsstreben (6 und 7) wird ein definierter und geschlossener Kraftfluß in der inneren Rahmenkonstruktion hergestellt. Die äußere Haube (7) kann aus dünnem Stahlblech oder einem adäquaten Surrogat, z. B. Kunststoff ausgeführt werden. Sie trägt nicht zur Stabilität des Getriebegehäuses bei. Die äußere Haube (7) gewährleistet dafür die Öldichtheit des Getriebegehäuses und kann zusätzlich eine Geräuschdämmung bewirken. Sie wird mit dem Fundament verbunden.The inner frame construction consists of four parallel and spaced frame segments ( 1 to 4 ) that absorb the bearing forces. These module-like frame segments are designed such that the bearing bores of all shafts in the module in question are arranged in one plane, preferably one above the other. Such a frame segment ( 1 to 4 ) can be produced simply and precisely. All mounting holes ( 1 a to 1 g) are easily accessible during assembly. The axial forces from the extrusion process are essentially absorbed by the frame segments ( 2 and 4 ). Via the connecting struts ( 6 and 7 ) a defined and closed flow of force is created in the inner frame construction. The outer hood ( 7 ) can be made of thin sheet steel or an adequate surrogate, e.g. B. plastic. It does not contribute to the stability of the gear housing. The outer cover ( 7 ) ensures the oil tightness of the gear housing and can also provide noise insulation. It is connected to the foundation.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Zahnräder. Der Antrieb der linken Abtriebswelle (8), die zur Extruderwelle führt, erfolgt über die Zwischenräder (9 und 10) von oben sowie über die Zwischenräder (11 und 12) von unten. Bei der Abtriebswelle (8) wie auch bei der Antriebswelle (13) liegen die Zahneingriffe in einem 180°-Winkel übereinander. Auf diese Weise wird erreicht, daß diese Wellen radialkraftfrei vom Rahmen geführt werden. Die rechte Abtriebswelle (14), die zur zweiten Extruderwelle geführt wird, wird kräftefrei vom Rahmen geführt. Fig. 2 shows the arrangement of the gears. The left output shaft ( 8 ), which leads to the extruder shaft, is driven via the intermediate wheels ( 9 and 10 ) from above and via the intermediate wheels ( 11 and 12 ) from below. In the output shaft ( 8 ) as well as in the drive shaft ( 13 ), the tooth meshes lie one above the other at a 180 ° angle. In this way it is achieved that these waves are guided from the frame without radial force. The right output shaft ( 14 ), which is led to the second extruder shaft, is guided by the frame without force.

BezugszeichenlisteReference list

11

Rahmensegment I
Frame segment I

11

a bis a to

11

g Lagerbohrungen in Rahmensegment I
g Bore holes in frame segment I

22nd

Rahmensegment II
Frame segment II

33rd

Rahmensegment III
Frame segment III

44

Rahmensegment IV
Frame segment IV

55

Verbindungsstrebe
Connecting strut

66

Verbindungsstrebe
Connecting strut

77

äußere Haube
outer hood

88th

Abtriebswelle links
Left output shaft

99

Zwischenrad
Idler gear

1010th

Zwischenrad
Idler gear

1111

Zwischenrad
Idler gear

1212th

Zwischenrad
Idler gear

1313

Antriebswelle
drive shaft

1414

Abtriebswelle rechts
Right output shaft

Claims (4)

1. Getriebegehäuse für einen Doppelschneckenextruder bestehend aus
  • a) einer inneren Rahmenkonstruktion (1 bis 6) mit mindestens zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Rahmensegmenten (1 bis 4), darin angeordneten Lagerbohrungen (1a bis 1g) für die einzelnen Getriebewellen und -räder (8 bis 14) und mindestens zwei achsparallel dazu angeordneten Verbindungsstreben (5, 6) zur Verbindung der Rahmensegmente (1 bis 6) und
  • b) einer ein oder mehrteiligen, zumindest öldichten äußeren Haube (7), die derart lösbar mit der inneren Rahmenkonstruktion (1 bis 6) verbunden ist, daß keine Betriebskräfte von der inneren Rahmenkonstruktion (1 bis 6) an die äußere Haube (7) übertragen werden.
1. Gear housing for a twin screw extruder consisting of
  • a) an inner frame structure ( 1 to 6 ) with at least two parallel and spaced frame segments ( 1 to 4 ), therein arranged bearing holes ( 1 a to 1 g) for the individual transmission shafts and gears ( 8 to 14 ) and at least two axially parallel connecting struts ( 5 , 6 ) for connecting the frame segments ( 1 to 6 ) and
  • b) a one-part or multi-part, at least oil-tight outer hood ( 7 ) which is detachably connected to the inner frame structure ( 1 to 6 ) in such a way that no operating forces are transmitted from the inner frame structure ( 1 to 6 ) to the outer hood ( 7 ) become.
2. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmensegmente (1 bis 4), abgesehen von den erforderlichen Lagerbohrungen (1a bis 1g), im Wesentlichen baugleich sind.2. Gear housing according to claim 1, characterized in that the frame segments ( 1 to 4 ), apart from the required bearing bores ( 1 a to 1 g), are substantially identical. 3. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Haube (7) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und daß die einzelnen Teile in axialer oder radialer Richtung kastenförmig zusammenschiebbar sind.3. Gear housing according to claim 1, characterized in that the outer hood ( 7 ) is formed at least in two parts and that the individual parts can be pushed together box-shaped in the axial or radial direction. 4. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrungen (1a bis 1g) in den Rahmensegmenten (1 bis 4) derart angeordnet sind, daß Antriebswelle (13) und Abtriebswelle (8) von Zwischenrädern (9 bis 12) radialkraftfrei geführt werden können.4. Gear housing according to claim 1, characterized in that the bearing bores ( 1 a to 1 g) in the frame segments ( 1 to 4 ) are arranged such that the drive shaft ( 13 ) and output shaft ( 8 ) of intermediate wheels ( 9 to 12 ) free of radial force can be performed.
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