DE3009398A1

DE3009398A1 - Doppelschneckenextrudergetriebe

Info

Publication number: DE3009398A1
Application number: DE19803009398
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 3000 Hannover Brand; Siegfried Chszaniecki
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-09-24
Also published as: ES500633A0; DD156679A5; ATA621680A; JPH034783B2; US4399719A; ES8201884A1; IT8120283A0; GB2071263A; NL8007016A; JPS56143847A; IT1139018B; DE3009398C2; GB2071263B; FR2477954A1; AT375298B; FR2477954B1

Description

Doppelschneckenextrudergetriebe

Der Achsabstand der Schneckenwelle]! eines Doppelschneckenextruder s begrenzt die Durchmesser der im Getriebe auf den Schneckenantriebswellen angeordneten Abtriebsritzel. Diese Abtriebsritzel können nicht beliebig größer als die Schneckenwellen selbst sein. Selbst wenn die Abtriebsritzel der beiden Schneckenantriebswellen axial hintereinander versetzt angeordnet sind, ist es infolge der heute geforderten hohen Drehmomente nicht einfach, eine ausreichende Lebensdauer des Getriebes und geringe Belastungen der Radiallager der Schneckenantriebswellen zu erreichen. Es sind daher bereits viele verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, die bestimmte Drehmomentübertragungsprinzipien und Getriebebauformen offenbaren.

Am meisten hat sich das Prinzip der Leistungsverzweigung zum Antrieb der Abtriebsritzel der Schneckenantriebswellen durchgesetzt. Dabei ist es in Doppelschneckenextrudergetrieben bekannt, wegen dem beschränkten Platz zum Antrieb einer Schneckenwelle das Antriebsdrehmoment durch eine entsprechende Getriebekonstruktion aufzuteilen. Die Teildrehmomente werden der Abtriebsvelle des Zahnradgetriebes, die gleichzeitig die Schneckenantriebswelle darstellt, von zwei gegenüberliegenden Seiten her zugeleitet und damit zugleich die Radiallager der Schneckenantriebswelle entlastet.

Bei dieser Leistungsverzweigung werden also vorzugsweise zwei Zahneingriffe an jedem Abtriebsritzel zur Drehmomentübertragung benutzt.-Es hat sich aber dabei herausgestellt, daß die beiden Zahneingriffe an dem jeweiligen Abtriebsritzel nicht gleichmäßig sein können, da die Achsabstände der Zwischenzahnräder und der Abtriebsritzel

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sowie die Zahnformen der Zahnräder Fertigungstoleranzen aufweisen. Es sind daher bereits Vorschläge gemacht worden, zur gleichmäßigen Übertragung der Teildrehmomente auf das Abtriebsritzel eine Selbsteinstellung im Zahnradgetriebe zu schaffen, welche ein gleichmäßiges Eingriffszahnspiel ermöglichen und damit die Fertigungsungenauigkeiten kompensieren soll.

Bei einem bekanntgewordenen Vorschlag des Standes der Technik (DD 111 971, Fig. 2) sind alle für den unmittelbaren Antrieb einer Schneckenantriebswelle und dem Ausgleich von Zahnspiel und Fertigungsungenauigkeiten erforderlichen Getrieberäder in einer Ebene angeordnet. In das Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle, die im Getriebegehäuse gelagert ist, greifen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder ein, die je mit einem von zwei weiteren gleichgroßen Zwischenzahnrädern im Eingriff stehen. Diese beiden weiteren Zwischenzahnräder greifen ihrerseits von zwei gegenüberliegenden Seiten in ein das Antriebsdrehmoment einleitendes Antriebsritzel ein, das die gleiche Größe wie das Abtriebsritzel der Scbneckenantriebswelle hat. Die das Antriebsritzel aufweisende Antriebswelle ist dabei ebenfalls im Getriebegehäuse gelagert. Die vier gleichgroßen Zwischen zahnräder sind in einem Schwingrahmen gelagert, der sich nur in der Richtung der Verbindungsgeraden vom Antriebszum Abtriebsritzel frei bewegen kann.

Mit diesem Zahnradgetriebe ist ein selbsttätiges Einstellen gleichgroßer Teildrehmomente an dem Abtriebsund Antriebsritzel nicht möglich, da eine Ausgleichsbewegung der Zwischenzahnräder auch rechtwinlig zur Ebene der Ritzel erfolgen müßte. Durch lediglich eine zur Verbindungsgeraden der Ritzel parallele Verschiebbarkeit

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wird kein Einstellen des Eingriffszahnspiels erreicht. Es kommt daher weiter zu hohen Belastungen der radialen Lager der Schneckenantriebswellen. Die Übertragung der Teildrehmomente auf das jeweilige Abtriebsritzel ist aufgrund der nicht vollständig ausgeglichenen Fertigungstoleranzen nicht gleichmäßig. Die angestrebte gleichmäßige Leistungsverzweigung ist mit diesem Zahnradgetriebe nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle eines Doppelschneckenextx'uders gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das eine selbsttätige Einstellung des Zahnradgetriebes zwecks Erreichens einer gleichmäßigen Leistungsverzweigung durch stets gleichmäßige Zahneingriffe an dem Antriebsritzel und dem Abtriebsritzel ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.

Die radial verstellbaren Antriebs- und Ab'triebsritzel ermöglichen die Einstellung eines gleichmäßigen Zahneingriffs zwischen den Ritzeln und den jeweiligen, auf gegenüberliegenden Seiten eingreifenden, zugehörigen beiden Zwischenzahnrädern. Die Aufteilung des Antriebs- und Abtriebsdrehmomentes in je zwei gleichgroße Teildrehmomente am Antriebsritzel und Abtriebsritzel wird durch die radial bewegliche Anordnungen des Antriebsritzel und des Abtriebsritzels ermöglicht. Das Abtriebsritzel und das Antriebsritzel stellen sich stets zwangsweise auf eine gleichmäßige Leistungsverzweigung zu den Zwischenrädern ein. Mir beide Eingriffsstellen am Abtriebsritzel und für beide Eingriffsstellen am Antriebsritzel wird ein gleicher Zahndruck unabhängig von den Fertigungstoleranzen der Zahnräder und der Achsabstände erreicht. Das

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Badiallager der Sehne ckenantriebswe He bleibt frei von nennenswerten radialen Belastungen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Kennzeichen des Anspruchs 2 offenbart.

Durch die Erfindung wird es möglich, die heute erforderlichen großen Antriebskräfte bei Doppelschneckenextrudern ohne erhebliche Durchbiegungen der Schneckenantriebswelle und damit einer frühzeitigen Beschädigung der Radiallager zu übertragen. Das zu übertragende große Drehmoment wird bei jedem Belastungszustand der Schneckenwelle durch eine gleichmäßige Leistungsverzweigung in zwei gleichgroße Teildrehmomente aufgeteilt und übertragen. Der Lageraufwand für die Schneckenantriebswelle kann verringert werden, da es nicht mehr zu Durchbiegungen der Schneckenantriebswelle aufgrund einseitigen Kraftangriffs kommen kann.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Seitenansicht des Zahnradgetriebes zum Antrieb einer Schneckenantriebswe He.

Fig. 2 zeigt eine nach der Linie II-II in Fig. 1 geschnittene Ansicht des Zahnradgetriebes.

Fig. 3 zeigt eine nach der Linie IH-III geschnittene Ansicht des Zahnradgetriebes gemäß Fig. 1.

Mit 4- und 5 sind die im geringen Abstand parallelen Schneckenantriebswellen eines Doppelschneckenextruders bezeichnet. Es wird ein Zahnradgetriebe zum Antrieb der

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Schneckenantriebswelle 5 gezeigt, die die Getriebeabtriebswelle darstellt und die ein Abtriebsritzel 6 aufweist. Das Abtriebsritzel 6 steht im.Eingriff mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Zwischenzahnrädern 7 und 8, die in einem Getriebegehäuse 10 gelagert sind. Mit jedem Zwischenzahnrad 7 bzw. 8 ist nebenstehend jeweils ein weiteres gleichgroßes Zwischenzahnrad 11 bzw. 12 kämmend angeordnet. Ein das Antriebsdrehmoment einleitendes Antriebsritzel 13 steht in zweiseitigem Eingriff mit den einander gegenüberliegenden Zwischenzahnrädern 11 und 12. Die Zwischenzahnräder 11 und 12 sind ebenfalls im Getriebegehäuse 10 gelagert. Das Antriebsritzel 15 ist über einen koaxialen, bogenverzahnten Ansatz 14- und eine innenverzahnte Kupplungshülse 15 nit einer axial fluchtenden Treibwelle 16 radial beweglich gekuppelt. Die Treibwelle 16 trägt ein drehfest verbundenes Antriebsrad 17» über das das Antriebsdrehmoment in das Zahnradgetriebe eingeleitet wird und einen bogenverzahnten Abschnitt 24-

Das Abtriebsritzel 6 des Zahnradgetriebes ist ebenfalls radial beweglich angeordnet. Es trägt ebenfalls einen koaxialen, bogenverzahnten Ansatz 18, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse 19 übergriffen und radial beweglich mit einem bogenverzahnten Abschnitt 21 der Schneckenantriebswelle 5 gekuppelt ist. Die Schneckenantriebswelle 5 ist durch das Getriebegehäuse 10 geführt und stützt sich mit ihrem Ende in einem axialen Drucklager 22 ab. Die Schneckenantriebswelle 5 stützt sich gehäuseseitig in einem Radiallager 23 ab.

Über das Antriebsrad 17 wird ein Drehmoment in das dargestellte Zahnradgetriebe eingeleitet. Im Belastungsfall des Zahnradgetz'iebes stellt sich das radial bewegliche Antriebsritzel 13 derart ein, daß das Antriebsdrehmoment in zwei gleiche Teildrehmomente aufgeteilt wird.

M fl —

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Die radiale Beweglichkeit des Antriebsritzels 13 wird über die mit einer Kupplungshülse 15 versehene Bogenzahnkupplung 14, 24- erreicht. "Über die Zwischenräder 11 und 12 werden die Teildrehinomente auf die Zwischenräder 7 und 8 und von diesen zweiseitig auf das ebenfalls radial bewegliche Abtriebsritzel 6 der Schneckenantriebswelle 5 übertragen. Bei ungleichen Zahneingriffen können sich die Antriebsritzel 13 und Abtriebsritzel 6 durch radiales Verstellen in eine Position einer gleichmäßigen Kraftübertragung an den beiden Zahneingriffsstellen jeden Ritzels 13 bzw. 6 verschieben.

Die gleichmäßige Leistungsverzweigung ermöglicht es, ein großes Drehmoment auf eine im geringen Abstand neben einer anderen Schneckenantriebswelle liegenden, parallelen Schneckenantriebswelle zu übertragen und den technischen Aufwand des Getriebes gering zu halten.

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Bezugszeichenliste

4 Schneckenantriebswelle

5 Schneckenantriebswelle

6 Abtriebsritzel

7 Zwischenzahnrad

8 Zwi'schenzahnrad

10 Getriebegehäuse

11 Zwischenzahnrad

12 Zwischenzahnrad

13 Antriebsritzel

14 bogenverzahnter Ansatz

15 Kupplungshülse

16 Treibwelle

17 Antriebsrad

18 bogenverzahnter Ansatz

19 Kupplungshülse

21 bogenverzahnter Abschnitt

22 Drucklager

23 Eadiallager

24 bogenverzahnter Abschnitt

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Claims

Unser Zeichen: 80/5 Hannover, den 7· März 1980

BEHSTOEFF Maschinenbau GmbH An der Breiten Wiese 3/5

Hannover 61

SCHÜUAliSPBÜCHE

Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden i Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle, j wobei das Zahnradgetriebe vier Zwischenzahnräder aufweist, ! von denen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder einander gegen- : überliegend im Eingriff mit dem Abtriebsritzel der

Schneckenantriebswelle und von denen die anderen beiden ί gleichgroßen Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend i im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment

■ einleitenden Antriebswelle stehen und wobei jeweils die

j beiden sich seitlich zu der Verbindungsgeraden der Abtriebsi und Antriebsritzel befindlichen Zwischenzahnräder mitein- : ander im Eingriff stehen,

j dadurch. gekennzeichnet-,

■ daß das Antriebsritzel (13) und das Abtriebsritzel (6)

■ radial beweglich im Getriebegehäuse (10) angeordnet sind, i und daß die vier Zwischenzahnräder (7> 8, 11, 12) im '■ Getriebegehäuse (10) stationär gelagert sind.
2. Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

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daß das Antriebsritzel (13) im Zahnradgetriebe einen koaxialen Ansatz (14) mit einer Bogenverzahnung aufweist, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse (15) umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende ein bogenverzahntes Wellenende (24) umfaßt,

daß das Abtriebsritzel (6) ebenfalls einen koaxialen Ansatz (18) mit einer Bogenverzahnung aufweist, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse (19) umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende einen bogenverzahnten Wellenabschnitt (21) der Schneckenantriebswelle (5) kämmend umfaßt.

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