DE2828401A1

DE2828401A1 - Antriebsanordnung fuer walzenmuehlen

Info

Publication number: DE2828401A1
Application number: DE19782828401
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Kienast
Original assignee: ERSTE OESTERR ZAHNRAEDER
Current assignee: ERSTE OESTERR ZAHNRAEDER
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-01-11
Also published as: GB2001553B; CH630537A5; DE2828401C2; DK297878A; GB2001553A; FR2400957B1; ATA472177A; BR7804256A; FR2400957A1; AT354227B; DE7819405U1

Description

Erste Österreichische Zahnräderfabrik Rudolf Kienast Gesellschaft m.b.H.

in Wien (Österreich) ooon/ η λ

Antriebsanordnung für Walzenmühlen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für Walzenmühlen, bei welchen eine um eine vertikale Achse drehbare, gegen ein Axiallager abgestützte Mahlschüssel mit den Walzen zusammenwirkt, mit einem Untersetzungsgetriebe, dessen um eine vertikale Achse drehbaresAbfcriebszahnrad durch eine vertikale Abtriebswelle mit der Mahlschüssel, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Trägers derselben, drehsicher gekuppelt ist. Solche Walzenmühlen weisen ein sehr großes Gewicht auf. Die Mahlschüssel allein weist meistens ein Gewicht von mehreren Tonnen auf und es kommen für die Mahlschüssel Durchmesser von mehreren Metern in Betracht. Die Mahlwalzen werden mit großen Kräften hydraulisch bzw. hydraulisch pneumatisch gegen die Mahlschüssel gepreßt. Bei den bekannten Walzenmühlen dieser Art ist die Mahlschüssel mit einem Träger, der von einem Abtriebsflansch gebildet ist, starr verbunden und durch ein Lager gegen das Getriebegehäuse abgestützt. Dieser Abtriebsflansch ist bei den bekannten Anordnungen auf die Abtriebswelle des Abtriebszahnrades des Getriebes aufgekeilt oder mit dieser durch Preßverband verbunden und die Abstützung der Mahlschüssel bzw. des Abtriebsflansches gegen Seitenkräfte erfolgt unter Inanspruchnahme der Radiallager der Abtriebswelle. Die Getriebelager sind auf diese Weise durch die von der Mahlschüssel ausgeübten Seitenkräfte belastet. In Anbetracht des großen Durchmessers der Mahlschüssel ist zur Abstützung derselben ein Axiallager von sehr großem Durchmesser erforderlich und durch die unvermeidlichen Ungenauigkeiten eines solchen großen Axiallagers, welche bei der Herstellung oder im Laufe des Betriebes durch Verschleiß auftreten, können Ächsungenauigkeiten zwischen dem Abtriebszahnrad des Untersetzungsgetriebes und der Mahlschüssel auftreten, welche beträchtliche Seitenkräfte zur Folge haben. Weiters werden auch durch die in der Mahlschüssel laufenden Walzen beträchtliche Seitenkräfte auf die Mahlschüssel ausgeübt. Alle diese Seitenkräfte müssen bei den bekannten Anordnungen durch die Lagerung des Abtriebszahnrades aufgenommen werden. Wenn sich die Lagerung eines Getriebezahnrades durch dauernde hohe Beanspruchung abnützt, werden auch die Zähne des Zahnrades einem größeren Verschleiß unter-

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worfen und dieser Verschleiß greift dann im Laufe des Betriebes auf die Zähne und die Lagerung der zwischen der Eintriebswelle des Untersetzungsgetriebes und dem Abtriebszahnrad angeordneten Zahnräder über. Bei den bekannten Anordnungen traten daher häufig im Laufe des Betriebes Schaden im Untersetzungsgetriebe auf, welche die Auswechslung von äußerst kostspieligen Zahnrädern und auch ihrer Lagerungen erforderlich machten. Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen und besteht im wesentlichen darin, daß die Mahlschüssel durch ein Radiallager unabhängig von der Lagerung des Abtriebszahnrades gegen Seitenkräfte abgestützt ist und das Abtriebszahnrad mit der Mahlschüssel durch die Abtriebswelle in einer Achsungenauigkeiten ausgleichenden Weise selbstzentrierend gekuppelt ist. Dadurch, daß die Mahlschüssel unabhängig von der Lagerung des AbtriebsZahnrades durch das Radiallager gegen Seitenkräfte abgestützt ist, in Verbindung mit der Maßnahme, daß Achsungenauigkeiten zwischen Mahlschüssel bzw. dem Träger derselben und dem Abtriebszahnrad ausgeglichen werden, wobei die Mahlschüssel selbst in üblicher Weise durch ein Axiallager abgestützt ist, werden nur Torsionskräfte vom Untersetzungsgetriebe aufgenommen, für welche dieses Untersetzungsgetriebe ohnedies dimensioniert ist und es wird eine übertragung von durch die Mahlschüssel ausgeübten Seitenkräften auf die Getriebezahnräder und deren Lagerung mit Sicherheit vermieden. Es werden dadurch Beschädigungen des Getriebes vermieden und die Lebensdauer des Getriebes wird wesentlich erhöht.

Die Vermeidung der Übertragung von Seitenkräften bzw. die selbstzentrierende Kupplung durch die Abtriebswelle kann beispielsweise durch Einschaltung einer flexiblen Kupplung od.dgl. in die Abtriebswelle erfolgen. Solche flexible Kupplungen stellen aber einen zusätzlichen Bauteil dar und sind in Anbetracht der hohen zu übertragenden Antriebsdrehmomente sehr umfangreich. Gemäß der Erfindung ist daher zweckmäßig die

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Abtriebswelle selbst mit dem Abtriebszahnrad und mit der Mahlschüssel selbstzentrierend gekuppelt. Auf diese Weise können Achsungenauigkeiten an den Kupplungsstellen der Enden der Abtriebswelle aufgenommen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hiebei die Abtriebswelle durch Zahnwellenverbindungen mit dem Abtriebszahnrad und der Mahlschüssel gekuppelt. Eine solche Zahnwellenverbindung kann geringfügige seitliche Verlagerungen oder Schrägstellungen der Abtriebswelle aufnehmen und dies genügt, um die Übertragung von Seitenkräften von der Mahlschüssel auf die Getrieberäder zu verhindern. Im besonderen' Maße eignen sich hiefür Zahnwellenverbindungen, deren Zähne Evolventenflanken aufweisen. Es kann aber auch eine Achsungenauigkeiten ausgleichende selbstzentrierende Kupplung ganz oder teilweise dadurch xxxx unterstützt werden, daß die Abtriebswelle entsprechend lang ausgebildet ist, um solche Ungenauigkeiten durch elastische Verbiegung aufzunehmen. Gemäß der Erfindung weist daher vorzugsweise das Abtriebszahnrad einen nach unten verlängerten Hals auf, welcher mit dem Mutterprofil der Zahnwellenverbindung ausgebildet ist. Die Verlängerung des Abstandes der beiden Kupplungsstellen der Abtriebswelle hat hiebei nicht nur den Effekt, daß die Kupplungswelle durch elastische Verbiegung zumindest einen Teil der Achsungenauigkeiten ausgleichen kann, sondern auch den Effekt, daß der Ausgleich von Achsungenauigkeiten durch geringfügige Schrägstellung der Abtriebswelle nun einen kleineren Schrägstellungswinkel erfordert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Durchmesser der die Abtriebswelle mit dem Abtriebszahnrad kuppelnden Zahnwellenverbindung kleiner ist als der Durchmesser der die Abtriebswelle mit der Mahlschüssel kuppelnden Zahnwellenverbindung und daß die Abtriebswelle durch eine in der Mahlschüssel und/oder im Träger derselben gleichachsig mit der Abtriebswelle vorgesehene Durchbrechung nach oben herausziehbar ist. Dies bringt besondere Vorteile mit sich. Bei einer Zahnwellenverbindung ist

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das Herausziehen der Welle aus der Verzahnung ohne weiteres möglich. Es kann nun nach Herausziehen der Abtriebswelle die Mahlschüssel und der gegebenenfalls vorgesehene Träger derselben mit einem Kran abgehoben werden, um Reparaturen sowohl am Radiallager, als auch am Axiallager durchführen zu können. Das Axiallager ist häufig von einem Gleitlager gebildet und ein solches Gleitlager muß insbesondere in Anbetracht des großen Lagerdurchmessers durch Touchieren ausgerichtet werden. Dies erfordert ein häufiges Abheben der Mahlschüssel·, gegebenenfalls mit ihren Trägern von der Lagerfläche des Gleitlagers, wobei jedesmal nach dem Touchieren die Mahlschüssel wieder in Rotation versetzt werden muß. In diesem Falle hat die herausziehbare Anordnung der Abtriebswelle einen besonderen Vorteil, da dann nach dem Touchieren die Abtriebswelle ohne weiteres wieder eingesetzt und die Mahlschüssel betriebsmäßig zur Rotation angetrieben werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Untersetzungsgetriebe ein Zweiweggetriebe, bei welchem die Kraftübertragung von einer Eintriebswelle über zwei Reihen von Zahnrädern auf das von einem Stirnrad gebildete Abtriebszahnrad übertragen wird. Ein solches Zweiweggetriebe ermöglicht eine leichtere Bauart des Getriebes mit geringeren Zahnbreiten der Getrieberäder und es ist daher eine geringere Bauhöhe des Getriebes ermöglicht. Bei gegebenen Abmessungen kann daher die durch die geringere Bauhöhe des Untersetzungsgetriebes eingesparte Höhe für eine Verstärkung der Abdeckplatte des Getriebegehäuses und für die Unterbringung des die Mahlschüssel lagernden Radiallagers ausgenützt werden. Da diese Abdeckplatte das Gewicht der Mahlschüssel, einschließlich der von den Walzen auf die Mahlschüssel einwirkenden großen Kräfte, tragen muß und die betriebliche Sicherheit jedes zwischen der Mahlschüssel oder ihres Trägers und der Abdeckplatte eingebauten hydrodynamischen oder hydrostatischen Längslagers im hohen Maße von der Steifigkeit der Abdeckplatte abhängig ist, ist eine mögliche Verstärkung der Abdeckplatte von besonderem Vorteil.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Ansicht einer Walzenmühle, Fig. 2 und 3 zeigen ein Getriebe mit der Lagerung der Mahlschüssel,

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wobei Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Getriebe und Fig. 3 einen Horizontalschnitt darstellt.

Wie Fig. 1 zeigt, wird die Eintriebswelle 1 des Untersetzungsgetriebes 2 durch einen Elektromotor 3 angetrieben. Auf dem Gehäuse des Untersetzungsgetriebes 2 ist der Träger 4 der Mahlschüssel 5 gelagert, mit welchem die Mahlschüssel 5 starr verschraubt ist. Mit der Mahlschüssel 5 ist das Abtriebszahnrad des Untersetzungsgetriebes 2 gleich-

zwei bis achsig angeordnet. Auf der Mahlschüssel 5 sind/vier Walzen 6 abgestützt, welche durch die Drehung der Mahlschüssel seblst in Drehung versetzt werden-. Das Mahlgut wird durch einen Trichter 7 zugeführt.

In Fig. 2 und 3 ist in größerem Maßstab das Untersetzungsgetriebe und die Lagerung der Mahlschüssel dargestellt. Der Träger 4 der Mahlschüssel 5, mit welchem die Mahlschüssel verschraubt ist, ist auf einer Abdeckplatte3 des Gehäuses 9 des Untersetzungsgetriebes 2 mittels eines Axiallagers 10 abgestützt. Der Träger 4 der Mahlschüssel 5 ist mit einem Hals 11 ausgebildet, der mittels eines als Pendellager ausgebildeten Radiallagers 12 in der Abdeckplatte 8 gelagert ist. 13 ist das Abtriebszahnrad des Untersetzungsgetriebes 2. Dieses Abtriebszahnrad ist durch zwei Pendellager 14 im Getriebegehäuse 2 gelagert. Das Axiallager 10 und das Radiallager 1.2 der Mahlschüssel sind von diesen Lagern 14 völlig unabhängig.

16 ist die Abtriebswelle, welche senkrecht angeordnet ist. Das obere Ende 17 ist mit dem Träger 4 der Mahlschüssel 5 drehsicher verbunden und das untere Ende 18 der Abtriebswelle 16 ist mit dem Abtriebszahnrad 13 drehsicher verbunden. Das Zahnprofil des Teiles 17 greift in ein Mutterzahnprofil des Teiles 19 ein und das Zahnprofil des unteren Endes 18 greift in ein Mutterzahnprofil des Teiles 20 ein. Es werden auf diese Weise Zahnwellenverbindungen 3 2 und 33 geschaffen und diese Zahnwellenverbindungen' weisen Evolventenflanken auf. Eine solche Zahnwellenverbindung mit Evolventenprofil ist geeignet, geringe Achsungenauigkeiten, sei es durch seitliche '

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Achsverlagerungen oder durch Schrägstellungen ohne Schaden aufzunehmen. Es wird daher die Lagerung 14 des Abtriebsstirnrades 13 durch Lagerungsungenauigkeiten des Trägers 4 der Mahlschüssel 5 nicht in Mitleidenschaft gezogen. Der Teil 20 ist von einem nach unten verlängerten Hals des Abtriebsstirnrades 13 gebildet. Der Teil 19 ist an der oberen Seite des Trägers in diesen eingesetzt. Auf diese Weise wird der Abstand zwischen den Enden 17 und 18 vergrößert, so daß Achsungenauigkeiten leichte' aufgenommen werden können. An dem den verlängerten Hals bildenden Teil 20 ist gleichzeitig die untere Lagerung 14 des Abtriebsstirnrades 13 angeordnet. Die Zahnwellenverbindung 33 weist

geringfügig
einen/klexneren Durchmesser auf als die Zahnwellenverbindung In der Mahlschüssel 5 ist gleichachsig mit der Abtriebswelle eine Durchbrechung 21 vorgesehen, welche durch einen abnehmbaren Deckel 22 abgedeckt ist, so daß die Abtriebswelle 16 nach oben herausgezogen werden kann. Wenn die Mahlschüssel selbst keine solche Durchbrechung aufweist, so muß vorerst die Mahlschüssel 5 vom Träger 4 gelöst werden. Der Antrieb von der Eintriebswelle 1 erfolgt über zwei miteinander verbundene schräg verzahnte Zahnräder 23 und 24 auf zwei Wellen 25 über auf diesen Wellen starr aufgekeilte Stirnräder 26. Von den Wellen 25 erfolgt die Kraftübertragung über Kegelritzel 27, Kegelräder 28, Stirnradritzel 29, Stirnräder 30 Und STirnradritzel 31 auf das Abtriebszahnrad 13. Der Antrieb von der Eintriebswelle 1 erfolgt somit über zwei Ketten von Zahnrädern auf das Abtriebsstirnrad 13, wobei der halbe Grundriß nur eine dieser beiden Ketten zeigt, welche ihren Antrieb über das Stirnrad 24 erhält. Die zweite nicht dargestellte Zahnradkette erhält ihren Antrieb von dem Stirnrad 23. Die Stirnräder 23, 24 weisen Schrägverzahnungen mit entgegengesetzter Steigungsrichtung auf und sind starr miteinander verbunden und in den Lagern 34 axial verschiebbar. Auf diese Weise können sich diese Zahnräder so einstellen, daß jeweils trotz eventueller Bearbeitungsungenauigkeiten die Antriebsleistung gleichmäßig auf

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beide Zahnradketten aufgeteilt wird. Dadurch, daß jede dieser beiden Ketten nur die halbe Antriebsleistung zu übertragen hat, ist für die Zahnräder nur die halbe Zahnbreite erforderlich, so daß die Bauhöhe des Untersetzungsgetriebes und auch das Gewicht desselben verringert wird. Diese Verringerung der Bauhöhe kann für die Verstärkung der Abdeckplatte 8 ausgenützt werden.

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Claims

Erste Österreichische Zahnräderfabrik Rudolf Kienast Gesellschaft m.b.H.

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Patentansprüche :

Antriebsanordnung für Walzenmühlen, bei welchen eine um eine vertikale Achse drehbare, gegen ein Axiallager abgestützte Mahlschüssel mi t den Walzen zusammenwirkt, mit einem Untersetzungsgetriebe, dessen um eine vertikale Achse drehbares Abtriebszahnrad durch eine vertikale Antriebswelle mit der Mahl schüssel, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Trägers derselben, drehsicher gekuppelt ist, dadurch.ii gekennzeichnet, daß die Mahlschüssel (5) durch ein Radiallager (12) unabhängig von der Lagerung (14) des Abtriebszahnrades (13) gegen Seitenkräfte abgestützt ist und das Abtriebszahnrad (I3) nil t- der Mahlschüssel (5) durch die Abtriebswelle (l6) in einer AchsuiiKonnui gkei ten ausgleichenden Weise selbstzentri erend pckuppe.lt ist.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (K') mit dem Abtriebszahnrad (13) und mit der Mahlschüssel (5) selbstzentrierend gekuppelt ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (16) durch Zahnwellenverbindungen (32,33) mit dem Abtriebszahnrad (I3) und der Mahlschüssel (5) gekuppelt ist.
k. Antriebsanordnung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Zahnwellenverb indungen (32,33) Evolventenflanken aufweisen.
5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszahnrad (13) einen nach unten verlängerten Hals (20) aufweist, welcher mit dem Mutterprofil der Zahnwollenverbindung (33) ausgebildet ist.
6. Antriebsanordnung: nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszalinrad (13) unter Vermittlung des nach unten verlängerten Halses (20) im Getriebegehäuse (9) gelagert ist. _ ₁

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7. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der die Abtriebswelle (l6) mit dem Abtriebszahnrad (13) kuppelnden Zahnwellenverbindung (33) kleiner ist als der Durchmesser der die Ab trieb swell c (l6) mil, der Mahlsehüssel (5) kuppelnden Zahnwellenverbindung (32) und daß die Ab t,ri ebswelle (l6) durch eine in der Mahlschüssel (5) und/oder im Träger (h) derselben gleichachsig mit der Abtriobswelle (l6) vorgesehene Durchbrechung (21) nach oben herausziehbar ist.
8. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche i bis.7t dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (2) ein Zweiweggetriebe ist, bei welchem die Kraftübertragung von einer Eintriebswe1Ie (l) über zwei Reihen von Zahnrädern (23; 2k, 26, 27, 28, 29, 30, 31) auf das von einem Stirnrad gebildete Abtriebszahnrad (13) übertragen wird.

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