DE2360373C2

DE2360373C2 - Antriebsanordnung für die Schnecken eines Extruders

Info

Publication number: DE2360373C2
Application number: DE2360373A
Authority: DE
Inventors: Alberto Torino Benadi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-05
Filing date: 1973-12-04
Publication date: 1984-06-28
Also published as: IT975950B; DE2360373A1; FR2208779B1; FR2208779A1; LU68931A1; BE808206A; NL7316618A; GB1431330A

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für die Schnecken eines Extruders, insbesondere tür thermoplastische Harze, mit zwei gleichsinnig drehbaren Schnecken, einer Eingangswelle und einem mit der Eingangswelle gekuppelten Verteilungsgetriebe, das zwei getrennte Antriebswellen mit Zahnrädern aufweist.

Es ist eine Antriebsanordnung für zwei horizontal nebeneinander liegende Schnecken einer Strangpresse bekannt (DD-PS 72 153), bei welcher das von jeder Schneckenwelle getragene Zahnrad von einem eigenen Antriebszahnrad angetrieben wird. Die beiden Antriebszahnräder können gleichsinnig oder gegensinnig angetrieben werden. Die Ausführung des Antriebes der Antriebszahnräder von einem Motor aus ist nicht beschrieben.

Es ist auch eine Antriebsanordnung der einleitend genannten, gattungsgemäßen Art bekannt (DE-OS 25 162), bei welcher die Welle einer ersten Schnecke von einer Eingangswelle direkt angetrieben wird, wäh · rend die Welle oder die Wellen der oder jeder weiteren Schnecke von der Welle der ersten Schnecke über das Verteilungsgetriebe angetrieben wird. Um gleichmäßige Drehmomentverteilung auf die Wellen der Schnekken zu erzielen, weist das Verteilungsgetriebe Torsionswellen auf, die zu der oder zu den Wellen der weiteren Schnecken symmetrisch angeordnet sind und die beim Betrieb des Extruders aufgrund ihrer Torsionswirkung im Bereich der weiteren Schnecke oder Schnecken auftretendes Spiel beseitigen sollen. Eine solche Ausführung hat einen großen Raumbedarf und beim Betrieb des Extruders wirkt es sich nachteilig aus, daß die eine Schnecke direkt, & h. spielfrei, angetrieben wird, während die andere oder die anderen Schnecken über ein Getriebe angetrieben werden. Trotz der Anordnung der Torsionsfedern können für die Wellen der verschiedenen Schnecken keine identischen Antriebsbedingungen erhalten werden. Außerdem besteht der Nachteil, daß durch die vorgesehene Drehmomentaufteilung und die von dem Verteilungsgetriebe herrührenden Torsionsschwingungen nicht nur die Betriebssicherheit der Anordnung in Frage gestellt ist und eine die Lebensdauer verringernde Beanspruchung der einzelnen Zahnflanken erfolgt, sondern zugleich auch keine gleichmäßige und symmetrische Verteilung des Drehmomentes auf die Schnecken möglich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß bei langer Lebensdauer sichere Betriebsweise gewährleistet ist und im wesentlichen jegliches Spiel zwischen den einzelnen bewegten Teilen ausgeschlossen und eine gleichmäßige Verteilung des Drehmomentes erhalten ist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Antriebswellen symmetrisch zu den beiden Wellen der Extruderschnecken angeordnet und mit diesen beiden gemeinsam über Zahnräder mit gerader Verzahnung antriebsmäßig gekuppelt sind und von der Eingangswelle, welche zwischen den beiden Antriebswellen angeordnet ist, über schräg verzahnte Zahnräder angetrieben werden, wobei die Antriebswellen von entgegenwirkenden Anschlaggliedern beaufschlagt sind, von denen jedes ein Drucklager mit einer Stellschraube aufweist, die von außen verstellbar ist und in ein Gewindeloch in einem festen Lagerrahmen derart eingeschraubt ist, daß durch Drehen der Stellschraube eine axiale Verschiebung der entsprechenden Antriebswelle zur Ausschaltung des Spiels zwischen den Zahnrädern erfolgt

Eine Anordnung gemäß der Erfindung hat einen vergleichsweise geringen Raumbedarf und die zu den beiden Schneckenwellen führenden Antriebszüge sind einander identisch, so daß gleichmäßige und symmetrische Drehmomentverteilung auf die Wellen der Extruderschnecken erreicht ist. Durch das Vorsehen der verstellbaren Anschlagglieder wird jegliches Spiel in der gesamten Anordnung beseitigt und damit eine phasengleiche Bewegung der Wellen der Extruderschnecken erreicht. Dadurch werden praktisch die Zähne aller Zahnräder gleichmäßig beansprucht, wodurch die durch ungleichmäßige Beanspruchung entstehenden Nachteile, wie erhöhter Verschleiß einzelner Zähne, höhere Reibung und Reibungshitze, vermieden sind. Daher ist bei einer Anordnung gemäß der Erfindung lange Lebensdauer bei sicherer Betriebsweise gewährleistet, wobei auch vergleichsweise hohe Drehmomente übertragen werden können.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes verstellbare Anschlagglied auf die entsprechende Antriebswelle unter Zwischenschaltung einer federnd nachgiebigen Einrichtung einwirkt, deren Verformung den Wert des von der jeweiligen Antriebswelle übertragenen Drehmoments anzeigt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Antriebsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 2 einen Längsschnitt der Antriebsanordnung ge-

mäßFig. 1;

F i g. 3 einen Querschnitt der Antriebsanordnung gemäß F i g. 1 längs der Linie I1I-III in F i g. 2;

Fig.4 einen Axialteilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform eines in F i g. 2 gezeigten Details der Antriebsa nordnung.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, trägt eine Eingangswelle 1 an einem Ende ein schrägverzahntes Zahnrad 2, das mit schrägverzahnten Zahnrädern 3, 4 kämmt, die an den benachbarten Enden zweier Antriebswelleu 5, 6 abgestützt sind, welche symmetrisch oberhalb und unterhalb der Ebene der hier nicht gezeigten Extrudierschnecken angeordnet sind. Die Antriebswellen 5,6 werden von der Eingangswelle 1 in der gleichen Drehrichtung angetrieben. Die Antriebswellen 5,6 sind von Lagern in einem schematisch in F i g. 2 gezeigten Lagerrahmen 7 abgestützt Die Antriebswellen 5, 6 tragen entsprechende Zahnräder 8, 9 mit gerader Verzahnung, die jeweils mit zwei geradeverzahnten Zahnrädern 10, 11 kämmen, die auf entsprechenden Wellen 12, 13 fest sitzen, auf denen die hier nicht gezeigten Extruderschnecken angebracht sind und deren Achsen symmetrisch an entgegengesetzten Seiten derjenigen Ebene liegen, die die Achsen der beiden Antriebswellen 5,6 enthält Beide Schnecken werden also von den beiden Antriebswellen 5 und 6 parallel angetrieben. Dabei haben die Zahnräder 8 und 9 etwa die doppelte Zahnbreite wie die Zahnräder 10 und 11, wobei das Zahnrad 10 mit einem ersten Axialbereich der Zahnräder 8,9 und das Zahnrad 11 mit einem davon unterschiedlichen zweiten Axialbereich der Zahnräder 8,9 kämmt.

Die Antriebsanordnung ist mit einer Einrichtung versehen, die jegliches Spiel aufnimmt, und zwar sowohl das Spiel aufgrund von Herstellungstoleranzen als auch das Spiel das sich durch Verschleiß nach langer Betriebsdauer einstellen kann.

Zu diesem Zweck sind die beiden Antriebswellen 5 und 6, die beiden von den miteinander kämmenden Zahnrädern 2, 3 und 4 axialen Druck erhalten, durch Anschlagglieder 14, 15 axial abgestützt, deren Stellung axial verstellbar ist Jedes dieser Anschlagglieder 14,15 ist von einem Drucklager verkörpert, dessen einer Ring an einer entsprechenden Stellschraube 16, 17 mit polygonalem Kopf 18,19 anliegt, die in ein Gewindeloch im Lagerrahmen 7 eingeschraubt ist und deren Achse sich koaxial zur Achse der entsprechenden Antriebswelle 5, 6 erstreckt.

Mittels eines Kraftmeßschlüssels, der wahlweise an dem jeweiligen Kopf 18,19 der Stellschrauben 16 und/ oder 17 angreift, können die Antriebswellen 5 und 6 ohne Drehung axial verschoben werden, um dadurch das Spiel zwischen den miteinander kämmenden Paaren der schrägverzahnten Zahnräder 2, 3 und 2, 4 auszuschalten und die Flankenflächen der Zähne der Zahnräder in den miteinander zusammenwirkenden Bereichen dieser Zahnräder miteinander in Berührung zu bringen.

Durch Erhöhen des mit Hilfe des Kraftmeßschlüssels aufgebrachten Drehmoments und durch Verriegeln der Eingangswelle 1 und der beiden die Extruderschnecken tragenden Wellen 12 und 13 mit einfachen Mitteln kann ein gegenseitiges Gleiten der schrägverzahnten Zahnflächen der Zahnräder 2,3 und 4 und eine entsprechende Drehung der Antriebswellen 5 und 6 verursacht werden. Diese Gleitbewegung hört dann auf, wenn das Spiel zwischen dem Vierersatz aus geradeverzahnten Zahnrädern 8,10,11,9 völlig aufgenommen ist.

Fig.4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem die beiden verstellbaren Anschlagglieder 14, 15 als Drucklager statt direkt an den jeweiligen Antriebswellen 5,6 anzuliegen, über Zwischenschaltung federnd nachgiebiger Einrichtungen auf diese Wellen wirken, wobei die elastische Verformung der federnd nachgiebigen Einrichtungen eine sichtbare Anzeige des übertragenen Drehmoments liefert

Bei dem in Fig.4 gezeigten Ausführungsbeispiel trägt jede Antriebswelle 5 (6) einen Endabschnitt mit kleinerem Durchmesser 5a (6a) auf dem ein entsprechender Anlagering des Drucklagers oder Anschlagglieds 14, 15 bewegbar angebracht ist Zwischen dem Anlagering und einer an der Obergangsstelle zwischen dem Endabschnitt der Welle und dem Rest der Welle gebildeten Schulter ist eine Anzahl von schalenförmigen Federn 20, beispielsweise Tellerfedern, angeordnet

Bsim Betrieb des Extruders verursachen die axialen Druckkomponenten, die von den schrägverzahnten Zahnrädern 2, 3, 4 erzeugt werden, begrenzte axiale Verschiebungen der Antriebswellen 5, 6 und entsprechende Verformungen der Federn 20. Durch Messen des Abstandes A zwischen der Schulter an der Antriebswelle 5 (6) und dem Anlagering des Lagers 14 (15), beispielsweise mit einem Mikrometer, ist es möglich, die Größe des von jeder Welle übertragenen Drehmomentes zu bestimmen. Durch Messen des Abstandes A für jedes Drucklager oder Anschlagglied 14 (15) ist ein Ausgleich der von den beiden Schnecken auf das zu extrudierende Material ausgeübten Kräfte erleichtert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsanordnung für die Schnecken eines Extruders, insbesondere für thermoplastische Harze, mit zwei gleichsinnig drehbaren Schnecken, einer Eingangswelle und einem mit der Eingangswelle gekuppelten Verteilungsgetriebe, das zwei getrennte Antriebswellen mit Zahnrädern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (5, 6) symmetrisch zu beiden Wellen (12,13) der Extruderschnecken angeordnet und mit diesen gemeinsam über Zahnräder (8,9,10,11) mit gerader Verzahnung antriebsmäßig gekuppelt sind, und von der Eingangswelle (1), welche zwischen den beiden Antriebswellen (5, 6) angeordnet ist, über schräg verzahnte Zahnräder (2, 3, 4) angetrieben werden, wobei die Antriebswellen (5, 6) von entgegenwirkenden Anschlaggliedern (14,15) beaufschlagt sind, von denen jedes ein Drucklager mit einer Stellschraube (16,17) aufweist, die von außen verstellbar ist und in ein Gewindeloch in einem festen Lagerrahmen (7) derart eingeschraubt ist, daß durch Drehen der Stellschraube (16, 17) eine axiale Verschiebung der entsprechenden Antriebswelle (5, 6) zur Ausschaltung des Spiels zwischen den Zahnrädern (2,3, 4; 8,9,10,11) erfolgt.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes verstellbare Anschlagglied (14,15) auf die entsprechende Antriebswelle (5, 6) unter Zwischenschaltung einer federnd nachgiebigen Einrichtung (20) einwirkt, deren Verformung den Wert des von der jeweiligen Antriebswelle (5,6) übertragenen Drehmoments anzeigt.

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