DE2412876B2 - Kunststoffstrangpresse mit zumindest zwei Schnecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffstrangpresse mit zumindest zwei Schnecken in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten Kunststoffstrangpresse dieser Art (DE-OS 20 25 162) besitzt das Zahnradgetriebe für den Antrieb der zweiten Schnecke zwei parallele, axial unverschieblich gelagerte Torsionswellen als Hiilfswellen, die an ihrem einen Ende jeweils ein Zahnrad tragen. Diese Zahnräder stehen mit einem Hauptantriebszahnrad auf der Welle der ersten Schnecke in Antriebseingriff. An ihrem anderen Ende sind die Torsionswellen ebenfalls je mit einem Zahnrad versehen. Diese Zahnräder treiben jeweils über ein zwischengeordnetes Zahnrad das auf der Welle der zweiten Schnecke angeordnete Ritzel. Dieses Ritzel und sämtliche Zahnräder sind in Geradverzahnung ausgeführt

Trotz eines erheblichen baulichen Aufwandes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke ist bei einer derartigen Ausführung eine gleichmäßige Lastverteilung auf die beiden, je eine Torsionswelle enthaltenden Getriebezweige des Zahnradgetriebes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke nicht sicherzustellen. Denn das Zahnradgetriebe für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke ist überbestimmt mit der Folge, daß in Abhängigkeit von Toleranzen in den Abmessungen der Getriebebauteile und einem sich daraus ergebenden oder durch Verschleiß einstellenden Spiel verschieden große Drehmomente über die Gellriebezweige übertragen werden können. Im ungünstigsten Fall kann sogar eine Übertragung des gesamten Drehmomentes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke über einen einzigen Getriebezweig erfolgen. Trotz gegenüberliegender Anordnung der das Ritzel der Welle der zweiten Schnecke antreibenden Zahnräder kann daher auf das Ritzel eine resultierende Biegekraft einwirken. Bei Tordierungen der Torsionswellen treten Torsionswinkel auf, die eine relative Verdrehung der Welle der zweiten Schnecke gegenüber der Welle der ersten Schnecke hervorrufea Eine solche relative Verdrehung, die in ihrem Ausmaß auch noch lastabhängig ist, ist wegen einer Veränderung der Lage der Schneckenflügel zueinander unerwünscht

Es ist ferner eine Kunststoffstrangpresse (DE-OS 17 29 390) bekannt, bei der das Zahnradgetriebe für die Ableitung des Antriebs der Welie der zweiten Schnecke ein erstes Paar hintereinander auf der Welle der ersten

ίο Schnecke angeordneter, gegenläufig schräg verzahnter Zahnräder sowie ein zweites Paar ebenfalls gegenläufig schräg verzahnter Zahnräder aufweist, die axial hintereinander auf der Welle der zweiten Schnecke angeordnet sind Die Welle der zweiten Schnecke ist dabei zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine Schiebekupplung, die dem die Schneckenflügel tragenden Teil eine axiale Verschi?bbarkeit gegenüber dem das zweite Paar Zahnräder tragenden Teil erlaubt Zwischen den Zahnrädern des ersten und des zweiten Paares ist eine

Zwischenlagerung für die Wellen vorgesehen.

Eine derartige Ausführung des Zahnradgetriebes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke läßt eine Beaufschlagung der Wellen der Schnecken nur mit verhältnismäßig geringen Antriebsleistungen zu, da der Durchmesser der Zahnräder auf den Abstand der Wellen und damit auf einen Wert beschränkt ist, der bei dem gewünschten geringen Abstand der Wellen der Schnecken in Kunststoffextrudern gering ist Aufgrund des gegenläufigen Abbaus der Drehmomente über die Zahnräder des ersten Paares und des gegenläufigen Aufbaues der Drehmomente über die Zahnräder des zweiten Paares bildet sich in der das zweite Paar Zahnräder tragenden Welle eine resultierende Axialkraft aus, die entweder durch ein Axialdrucklager abgefangen werden muß oder sich in einer Axialverschiebung auswirkt bis die resultierende Axialkraft den Wert Null erreicht In beiden Fällen ist eine gleichmäßige Drehmomentverteilung auf beide Radpaarungen nicht gegeben.

In den Radpaarungen wirken daher resultierende Biegekräfte, deren unerwünschte Auswirkungen durch

die Zwischenlagerungen nur gemindert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffstrangpresse der im Oberbegriff des Patent-

anspruchs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Antriebsübertragung auf das Ritzel der Welle der zweiten Schnecke mit Drehmomenten auf beiden Seiten erfolgt die unter Vermeidung von nennenswerten resultierenden Biegekräften auf das Ritzel dieser Welie

so und unter Vermeidung von relativen Winkelverdrehungen zwischen den Wellen der Schnecken ständig selbsttätig ausgeglichen sind.

Zur Lösung der Aufgabe ist die Kunststoffstrangpresse nach der Erfindung gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale. Bei der Kunststoffstrangpresse nach der Erfindung erbringt die axial verschiebliche Hilfswelle einen ständigen Ausgleich der von gegenüberliegenden Seiten in das Ritzel der Welle der zweiten Schnecke eingetragenen Drehmomente unter Vermeidung eines Auftretens von relativen Verdrehungen zwischen den Wellen beider Schnecken. Während die im Ritzel der Welle der zweiten Schnecke auftretende Axialkraft dem Rückdruck dieser Schnecke entgegengerichtet ist, heben sich die von den Zahnrädern in das Ritzel eingetragenen radialen Kräfte gegeneinander zumindest fast vollständig auf, so daß zumindest keine nennenswerte Biegebeanspruchung eintritt. Dabei ist

eine weitgehende Unabhängigkeit der Antriebsleistung der Kunststoffstrangpresse vom Achsabstand der Wellen der Schnecken gegeben. Auch bei längerer Betriebsdauer und gegebenenfalls eintretendem Getriebeverschleiß bleibt die gleichmäßige Lastverteilung erhalten, während ferner Verluste im Getriebe verringert sind. Durch entsprechende Abstimmung der Zahnwinkel können auch voneinander abweichende Raddurchmesser vorgesehen werden, während ferner die Möglichkeit besteht, in der Antriebskette von einem Ober- bzw. Untersetzungsverhältnis von 1:1 abzuweichen. Dies vereinfacht die konstruktive Getriebeausbildung nicht zuletzt zur Erzielung möglichst geringer Baugrößen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch näher veranschaulicht In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Kunststoffstrangpresse nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Teil des Querschnitts nach der Linie H-II in Fig. l.und

Fig.3 einen Teil des Querschnitts nach der Linie III III in Fig. 1.

Die dargestellte Kunststoffstrangpresse 1 weist zwei Mischförderschnecken 2 und 3, ein Gehäuse 4 sowie 2s eine Beschickungsvorrichtung 5 auf. Zum Antreiben der ersten Schnecke 2 ist ein Antrieb 6 in Form eines Motors vorgesehen, der die Welle 7 der ersten Schnecke 2 antreibt Auf der Welle 7 befindet sich ein Zahnrad 8, das mit einem auf einer Hilfswelle 10 angebrachten Zahnrad 9 in Eingriff steht Die Hilfswelle 10 ist axial verschiebbar in einem Lager 19 gelagert und trägt außerdem ein erstes Zahnrad 11 mit Schrägverzahnung und im Abstand zu diesem ein zweites Zahnrad 12 ebenfalls mit Schrägverzahnung. Der Zahnwinkel des ersten schrägverzahnten Zahnrades U ist dem Zahnwinkel des zweiten schrägverzahnten Zahnrades 12 entgegengesetzt gerichtet Das Zahnrad 11 arbeitet mit einem Zahnrad 13 auf einer zweiten Hilfswelle 20 zusammen, die ein drittes Zahnrad 16 trägt, das ein Ritzel 14 auf der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 antreibt Das Zahnrad 12 auf der Hilfswelle 10 treibt mit Hilfe eines Zahnrades 17 das Ritzel 14 auf der Weile 15 der zweiten Schnecke 3 von der anderen Seite her an. Die Zahnräder 16 und 17, die von den beiden Zahnrädern 11 bzw. 12 angetrieben werden, befinden sich dementsprechend auf entgegengesetzten Seiten der Welle 15 der zweiten Schnecke 3.

Da infolge ihrer axialen Verschieblichkeit die Hilfswelle 10 keine axialen Kräfte aufnehmen kann und die Verzahnungen der Zahnräder 11 und 12 entgegengesetzt schräggestellt sind, gleichen sich die von den Zahnrädern U und 12 jeweils auf die Hilfswelle 10 ausgeübten axialen Kräfte ständig aus. Aufgrund des festen Verhältnisses zwischen tangentialen, radialen und axialen Kräften an Zahnrädern mit Schrägverzahnung gleichen sich auch die von den Zahnrädern 11, 12 übertragenen Drehmomente ständig aus, so daß das Ritzel 14 auf der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 stets mit gleichgroßen Drehmomenten und aus diesen abgeleiteten radialen Kräften beaufschlagt wird, die einander entgegengesetzt gerichtet sind. Das Ritzel 14 wird daher kaum auf Biegung beansprucht. Eine Biegebeanspruchung entfällt ganz, wenn die Zahnräder 16 und 17 diametral einander gegenüberliegend mit dem Ritzel 14 zusammenarbeiten.

Der axiale Rückdruck der ersten Schnecke 2 wird von einem Axiallager 18 großer Abmessung aufgenommen. Zur axialen Abstützung der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 findet vorteilhaft ein hydrostatisches Lager Anwendung, bei dem wie bei derartigen Lagern üblich zwischen dem Lager- und dem Gegenlagerring ein mit öl gefüllter Spalt vorgesehen ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kunststoffstrangpresse mit zumindest zwei Schnecken und einem Antrieb für diese, der die Welle der ersten Schnecke antreibt, wobei die zweite Schnecke über ein Zahnradgetriebe von der Welle der ersten Schnecke her angetrieben ist, und wobei das Zahnradgetriebe zum Antreiben der zweiten Schnecke zwei Hilfswellen aufweist sowie zwei Zahnräder umfaßt, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Welle der zweiten Schnecke und des auf dieser Welle angeordneten Ritzels liegen und dort mit diesem Ritzel in unmittelbarem Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe zum Antreiben der inweiten Schnecke (3) auf der einen Hilfswelle (10), die axial verschiebbar ist, zwei Zahnräder (Ii, 12) mit entgegengesetzt zueinander gerichteten Schirägverzahnungen aufweist, das eine (17) der mit dem Ritzel (14) in unmittelbarem Eingriff stehenden Zahnräder (16, 17) unmittelbar mit einem (12) der die Schrägverzahnung aufweisenden Zahnräder |[11,12) in Eingriff steht und das andere (16) auf der 2weiten Hilfswelle (20) angeordnet ist, die von einem unmittelbar mit dem anderen (11) der die Schrägverzahnung aufweisenden Zahnräder (IS, 12) in !Eingriff stehenden Zahnrad (13) antreibbar ist