CH654086A5

CH654086A5 - Schuesselmuehlengetriebe.

Info

Publication number: CH654086A5
Application number: CH6978/81A
Authority: CH
Inventors: Hans Sigg
Original assignee: Maag Zahnraeder & Maschinen Ag
Priority date: 1981-11-02
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1986-01-31
Also published as: IT8223743A0; JPH0124546B2; FR2515532A1; DE3145655C1; GB2108864A; JPS5884055A; DK471282A; DE3240222A1; DK150181B; DK150181C; DE3240222C2; FR2515532B1; IT1153248B; GB2108864B; US4471671A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schüsselmühlengetriebe mit

- einem Gehäuseunterteil,

- einem auf dem Gehäuseunterteil befestigten Gehäuseoberteil, an dem eine Aufnahmeplatte mit senkrechter Drehachse für eine Mahlschüssel über ein Axiallager und ein Radiallager gelagert ist,

- einem Winkelgetriebe mit waagerechter Antriebswelle und gleichachsig mit der Aufnahmeplatte angeordneter Abtriebswelle

- und einem Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, das mit der Abtriebswelle des Winkelgetriebes gekuppelt ist, mindestens einem Planetenrad, einem Planetenradträger, der mit der Aufnahmeplatte gekuppelt ist, und einem ringförmigen äusseren Zentralrad, das am Gehäuseunterteil befestigt ist.

Bei einem bekannten Schüsselmühlengetriebe dieser Gattung (DE-OS 2 716 025) hat das Gehäuseunterteil eine zylindrische tragende Wand, in der die waagerechte Antriebswelle des Winkelgetriebes gelagert und unmittelbar darüber das ringförmige äussere Zentralrad des Planetengetriebes befestigt ist. Dementsprechend sind über dem Winkelgetriebe innerhalb des Gehäuseunterteils auch sämtliche übrigen Räder des Planetengetriebes untergebracht. Das Gehäuseunterteil weist oberhalb des Planetengetriebes einen Flansch auf, der mit einem entsprechenden Flansch des Gehäuseoberteils verschraubt ist. Das Gehäuseoberteil hat ebenfalls eine zylindrische Wand; diese umschliesst die drehbare Aufnahmeplatte sowie deren Axial- und Radiallager. Der im Getriebeunterteil angeordnete Planetenradträger ist mittels einer axial angeordneten Zugstange pendelnd an der Aufnahmeplatte aufgehängt und nur dadurch zentriert, dass die in ihm gelagerten Planetenräder mit dem äusseren Zentralrad kämmen. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist auf der Abtriebswelle des Winkelgetriebes über ballige Flächen in axialer Richtung abgestützt und mit dieser Abtriebswelle durch eine Doppelzahnkupplung gekuppelt; für die Zentrierung des Sonnenrades sorgen ebenfalls die mit ihm kämmenden Planetenräder.

Auf diese Weise ist dafür gesorgt, dass sich das Sonnenrad an die Lage der Planetenräder anpasst, die sich ihrerseits an die Lage des äusseren Zentralrades anpassen. Das damit angestrebte Ziel, dass die Zahnflanken sämtlicher Zahnräder gleichmässig tragen, lässt sich dennoch unter den Betriebsbedingungen einer Schüsselmühle nicht erreichen. Auf das Axiallager wirken nämlich im Betrieb zusätzlich zu den an sich schon hohen Gewichten der Aufnahmeplatte und der Mahlschüssel das Gewicht eines Walzengerüsts mit auf der Mahlschüssel abrollenden Walzen ein, und dieses Gewicht wird häufig noch dadurch verstärkt, dass das Walzengerüst mittels einer beispielsweise hydraulischen Vorrichtung nach unten gespannt wird, um den Walzdruck zu erhöhen. Insgesamt können somit auf das Axiallager einer gattungsge-mässen Schüsselmühle Axialkräfte in der Grössenordnung von 4000 KN einwirken, die bei dem bekannten Schüsselmühlengetriebe Biegemomente im Gehäuseoberteil hervorrufen, welche über das Gehäuseunterteil auf das ringförmige äussere Zentralrad übertragen werden und dieses jedenfalls dann verformen, wenn die tragenden Gehäusewände nicht ausserordentlich kräftig und dementsprechend kostspielig ausgeführt sind. Es kann deshalb nicht damit gerechnet werden, dass die Zahnräder des Planetengetriebes unter allen vorkommenden Betriebsbedingungen auf ihrer gesamten Zahnbreite gleichmässig tragen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Schüsselmühlengetriebe der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass die über das Axiallager übertragenen Kräfte trotz geringen Bauaufwandes für die Gehäusewände im wesentlichen ohne Einfluss auf die Tragbilder der Getriebeverzahnungen bleiben.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das äussere Zentralrad als Bestandteil des Gehäuseoberteils auf dem Gehäuseunterteil angeordnet und als Stützring des Axiallagers ausgebildet ist.

Das ringförmige äussere Zentralrad ist somit nicht nur, wie beim vorausgesetzten Stand der Technik, Bestandteil des Planetengetriebes, sondern zugleich Gehäuseoberteil oder jeden2

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falls ein wesentlicher Bestandteil davon und ist ferner ein Bestandteil des Axiallagers. Die vom Axiallager aufgenommenen Kräfte werden somit durch das ringförmige äussere Zentralrad hindurch nach unten abgeleitet und, obwohl dieses dadurch stark auf Druck beansprucht ist, bleibt das Tragbild der Verzahnungen des Planetengetriebes von den im Betrieb auftretenden Axialkräften der Schüsselmühle praktisch unbeeinflusst, da Biegemomente, welche das äussere Zentralrad kegelig verformen und infolgedessen die Tragbilder der Verzahnungen verschlechtern könnten, zumindest weitgehend vermieden sind. Zugleich lassen sich die Herstellkosten für das Gehäuseoberteil gering halten, weil das ringförmige äussere Zentralrad selbst einen wesentlichen Bestandteil des Gehäuseoberteils bildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stimmt der mittlere Durchmesser des äusseren Zentralrades mit dem mittleren Durchmesser des Axiallagers und dem mittleren Durchmesser einer am Gehäuseunterteil ausgebildeten ringförmigen Stützfläche für das äussere Zentralrad überein. Auf diese Weise können die über das Axiallager übertragenen Axialkräfte keinerlei Biegemoment im äusseren Zentralrad hervorrufen.

Bei dem beschriebenen bekannten Schüsselmühlengetriebe lässt sich ein Achsversatz zwischen dem im Gehäuseoberteil angeordneten Radiallager und dem im Gehäuseunterteil angeordneten äusseren Zentralrad, wenn überhaupt, nur mit grossem Aufwand vermeiden. Um auch diesen Nachteil zu beheben, ist die erfindungsgemässe Anordnung und Gestaltung des äusseren Zentralrades vorzugsweise dadurch weitergebildet, dass das äussere Zentralrad auch als Stützring für das Radiallager ausgebildet ist.

Diese Ausbildung ist zweckmässigerweise in einer Konstruktion verwirklicht, bei der das äussere Zentralrad an seiner Oberseite eine mittig angeordnete Ringnut sowie radial innerhalb und radial ausserhalb davon je eine Ringschulter aufweist, wobei die Ringnut einen Stützring des Axiallagers aufnimmt, die innere Ringschulter einen Haltering für das Radiallager abstützt und die äussere Ringschulter einen Dichtkragen abstützt, der gegen die Aufnahmeplatte abdichtet.

Bei dem beschriebenen bekannten Schüsselmühlengetriebe hat die Lagerung der Antriebswelle des Winkelgetriebes in der tragenden Wand des Gehäuseunterteils die Folge, dass Verformungen dieser Wand Verlagerungen der Antriebswelle hervorrufen. Solche Verformungen der tragenden Wand ergeben sich einerseits aus den bei der bekannten Anordnung auftretenden Momenten der Axialkräfte der Schüsselmühle und andererseits aus den Drehmomenten, die auf das an eben dieser tragenden Wand befestigte äussere Zentralrad des Planetengetriebes einwirken. Die dadurch hervorgerufenen Verlagerungen der Antriebswelle des Winkelgetriebes verschlechtern die Tragbilder von dessen Verzahnungen und lassen auch hier vermeidbare Geräusche und Verschleiss entstehen.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung das äussere Zentralrad über das Gehäuseunterteil unabhängig vom Winkelgetriebe abgestützt,

dessen Antriebswelle und Abtriebswelle auf einem gemeinsamen, vom Gehäuseunterteil getrennten Sockel gelagert sind.

Diese Ausführungsform der Erfindung ist vorteilhaft dadurch weiter ausgestaltet, dass das äussere Zentralrad gemeinsam mit dem Axiallager, dem Radiallager, der Aufnahmeplatte und dem an dieser befestigten Planetenradträger vom Gehäuseoberteil abnehmbar ist.

Zweckmässigerweise ist bei abgenommenem äusseren Zentralrad das Winkelgetriebe mit seinem Sockel aus dem Gehäuseunterteil heraushebbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Axialschnitt durch ein erstes Aus-5 führungsbeispiel eines Schüsselmühlengetriebes,

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel und

Fig. 3 eine Vergrösserung des Ausschnittes III in Fig. 2 mit weiteren Einzelheiten.

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Das in Fig. 1 dargestellte Schüsselmühlengetriebe hat ein Gehäuseunterteil 10 mit einer Bodenplatte 12 und einer zylindrischen Gehäusewand 14, die eine mit einem Deckel 16 verschlossene seitliche Aussparung aufweist und oben in is einem Flansch 18 endet. Das Schüsselmühlengetriebe hat ferner ein Gehäuseoberteil 20, auf dem eine Aufnahmeplatte 22 um eine senkrechte Drehachse 24 drehbar mittels eines Axiallagers 26 und eines Radiallagers 28 gelagert ist. Die Aufnahmeplatte 22 ist in üblicher Weise zum Aufnehmen 20 und Zentrieren einer nicht dargestellten Mahlschüssel ausgebildet, die an ihrer Oberseite eine mehr oder weniger ausgeprägt konkave ringförmige Laufbahn für Mahlwalzen aufweist.

Im Gehäuseunterteil 10 ist ein Winkelgetriebe 30 25 angeordnet, das im dargestellten Beispiel als Kegelgetriebe ausgebildet ist. Zu dem Winkelgetriebe 30 gehört eine waagerechte Antriebswelle 32, die mit radialem Spiel, jedoch abgedichtet, durch den Deckel 16 hindurch nach aussen ragt und mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor kuppelbar ist. 3» Ein am inneren Ende der Antriebswelle 32 ausgebildetes Kegelritzel 34 kämmt mit einem tellerförmigen Kegelrad 36, das auf einer senkrechten, mit der Drehachse 24 gleichach-sigen Abtriebswelle 38 befestigt ist. Das Winkelgetriebe 30 hat einen gemeinsamen Sockel 40 für ein Lager 42, in dem die 35 Antriebswelle 32 gelagert ist, und für ein Lager 44, in dem das Kegelrad 36 bzw. die Abtriebswelle 38 gelagert und nach unten abgestützt ist. Am oberen Ende der Abtriebswelle 38 ist ein oben balliger Stützzapfen 46 sowie eine Kupplungsverzahnung 48 ausgebildet.

4» Oberhalb des Winkelgetriebes 30 ist ein Planetengetriebe 50 angeordnet. Zu diesem gehört ein gleichachsig mit der senkrechten Drehachse 24 angeordnetes Sonnenrad 52, mit einem nach unten ragenden Stützzapfen 54, der an seiner Unterseite eben ist und sich an der balligen Oberseite des 45 Stützzapfens 46 abstützt. Dem Stützzapfen 54 ist eine weitere Kupplungsverzahnung 56 zugeordnet, die mit der Kupplungsverzahnung 48 durch eine innenverzahnte Kupplungsmuffe 58 verbunden ist. Die Kupplungsmuffe 58 stützt sich gegen axiale Verschiebung nach unten an der Kupplungsver-50 zahnung 48 der Abtriebswelle 38 ab.

Das Sonnenrad 52 kämmt mit drei Planetenrädern 60, die in gleichmässigen Winkelabständen an einem Planetenradträger 62 gelagert sind. Sämtliche Planetenräder 60, von denen nur eines dargestellt ist, kämmen mit einem innenver-55 zahnten, ringförmigen äusseren Zentralrad 64, das auf einer an der Oberseite des Flansches 18 ausgebildeten ringförmigen Stützfläche 66 aufliegt und mit diesem Flansch verschraubt ist. Das äussere Zentralrad 64 hat einen mittleren Durchmesser Dö4, der mit dem mittleren Durchmesser D26 des «o Axiallagers 26 und dem mittleren Durchmesser Dm der ringförmigen Stützfläche 66 übereinstimmt.

In die obere Stirnfläche des ringförmigen äusseren Zentralrades 64 ist eine mittige Ringnut 68 eingearbeitet, die einen unteren Stützring 70 des Axiallagers 26 aufnimmt. Innerhalb 65 davon ist an dem Zentralrad 64 eine innere Ringschulter 72 ausgebildet, an der ein Haltering 74 abgestützt und zentriert ist, der seinerseits das Radiallager 28 abstützt und zentriert. Am Zentralrad 64 ist ferner eine äussere Ringschulter 76 aus

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gebildet, die einen Dichtkragen 78 abstützt und zentriert. Gegen den Dichtkragen 78, der ortsfest ist, dichtet die Aufnahmeplatte 22 ab.

Zum Axiallager 26 gehört ferner ein oberer Stützring 82, der auf dem unteren Stützring 70 kippbar aufliegt und in einen unteren Lagerring 84 eingebettet ist, auf welchem ein oberer Lagerring 80, der an der Aufnahmeplatte 22 befestigt ist, gleitend aufliegt. An der Unterseite der Aufnahmeplatte 22 ist ferner ein Lagerkranz 86 befestigt, der im Radiallager 28 gelagert ist und an dem der Planetenradträger 62 befestigt ist.

Auf diese Weise ist das äussere Zentralrad 64 als Bestandteil des Planetengetriebes 50 an der Übertragung einer Antriebsleistung auf die Aufnahmeplatte 22 beteiligt, ausserdem nimmt das äussere Zentralrad 64 die axialen Belastungen der Aufnahmeplatte 22 über das Axiallager 26 auf und leitet sie in das Gehäuseunterteil 10 ein, ohne dass Biegemomente entstehen, ferner ist das äussere Zentralrad 64 ein für den Schutz des Planetengetriebes 50 und des Radiallagers 28 wesentlicher Bestandteil des Gehäuseoberteils 20 und schliesslich stützt und zentriert das äussere Zentralrad 64 das Radiallager 28. Das äussere Zentralrad 64 erfüllt somit insgesamt eine vierfache Aufgabe.

Daran ändert sich nichts, wenn das Gehäuseunterteil 10 anstelle der in Fig. 1. abgebildeten zylindrischen Gehäusewand 14 beispielsweise eine kegelstumpf- oder pyramiden-stumpfförmige Gehäusewand aufweist oder diese Gehäusewand als tragendes Bauteil durch einzelne Stützen oder die in Fig. 2 dargestellte Abstützung ersetzt ist.

Gemäss Fig. 2 ist der Sockel 40 des Winkelgetriebes 30 nach oben hin zu einem Gehäuse ergänzt, das mit einem Deckel 88 abgeschlossen ist. Das Gehäuseunterteil 10 weist wie in Fig. 1 eine ringförmige Stützfläche 66 auf, die gemäss s Fig. 2 jedoch an einem kräftiger gestalteten Flansch 90 ausgebildet ist und das ringförmige äussere Zentralrad 64 nicht unmittelbar, sondern über eine Bodenplatte 92 abstützt, die das Planetengetriebe 50 nach unten abschliesst.

Die Abtriebswelle 38 des Winkelgetriebes 30 ist im Deckel 88 gelagert und erstreckt sich durch diesen hindurch nach oben. Die Kupplungsmuffe 58 erstreckt sich durch eine zentrale Aussparung in der Bodenplatte 92 hindurch und ist mit radialem Abstand von einem Faltenbalg 94 umgeben, der den Deckel 88 abdichtend mit der Bodenplatte 92 verbindet.

Der Flansch 90 ist an einem ringförmigen Einsatz 96 befestigt, der in eine Aussparung einer Geschossdecke 98 eingehängt ist. Anstelle der Geschossdecke 98 kann ein Gestell vorgesehen sein, das den ringförmigen Einsatz 96 oder unmittelbar den Flansch 90 abstützt.

In jedem Fall ist das ringförmige äussere Zentralrad 64 kräftig genug bemessen, um als tragendes Bauteil den Axialdruck der Schüsselmühle im wesentlichen verformungsfrei aufzunehmen. Falls am Gehäuseunterteil 10 Verformungen auftreten, werden diese vom äusseren Zentralrad 64 dadurch ferngehalten, dass die ringförmige Stützfläche 66 schmal bemessen ist und Verschraubungen 67 zwischen dem Gehäuseunterteil 10 und dem äusseren Zentralrad 64, falls überhaupt vorhanden, biegeweich gestaltet sind, beispielsweise wie in Fig. 3 dargestellt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

654086 PATENTANSPRÜCHE

1. Schüsselmühlengetriebe mit

- einem Gehäuseunterteil (10),

- einem auf dem Gehäuseunterteil (10) befestigten Gehäuseoberteil (20), an dem eine Aufnahmeplatte (22) mit senkrechter Drehachse (24) für eine Mahlschüssel über ein Axiallager (26) und ein Radiallager (28) gelagert ist,

- einem Winkelgetriebe (30) mit waagerechter Antriebswelle (32) und gleichachsig mit der Aufnahmeplatte (22) angeordneter Abtriebswelle (38),

- und einem Planetengetriebe (50) mit einem Sonnenrad (52), das mit der Abtriebswelle (38) des Winkelgetriebes (30) gekuppelt ist, mindestens einem Planetenrad (60), einem Planetenradträger (62), der mit der Aufnahmeplatte (22) gekuppelt ist, und einem ringförmigen äusseren Zentralrad (64), das am Gehäuseunterteil ( 10) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Zentralrad (64) als Bestandteil des Gehäuseoberteils (20) auf dem Gehäuseunterteil (10) angeordnet und als Stützring des Axiallagers (26) ausgebildet ist.

2. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Durchmesser (Dm) des äusseren Zentralrades (64) zumindest annähernd mit dem mittleren Durchmesser (D26) des Axiallagers (26) und dem mittleren Durchmesser (Dóc>) einer am Gehäuseunterteil (10) ausgebildeten ringförmigen Stützfläche (66) für das äussere Zentralrad (64) übereinstimmt.

3. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Zentralrad (64) auch als Stützring für das Radiallager (28) ausgebildet ist.

4. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Zentralrad (64) an seiner Oberseite eine mittig angeordnete Ringnut (68) sowie radial innerhalb und radial ausserhalb davon je eine Ringschulter (72,76) aufweist, wobei die Ringnut (68) einen Stützring (70) des Axiallagers (26) aufnimmt, die innere Ringschulter (72) einen Haltering (74) für das Radiallager (28) abstützt und die äussere Ringschulter (76) einen Dichtkragen (78) abstützt, der gegen die Aufnahmeplatte (22) abdichtet.

5. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Zentralrad (64) über das Gehäuseunterteil (10) unabhängig vom Winkelgetriebe (30) abgestützt ist, dessen Antriebswelle (32) und Abtriebswelle (38) auf einem gemeinsamen, vom Gehäuseunterteil (10) getrennten Sockel (40) gelagert sind.

6. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Zentralrad (64) gemeinsam mit dem Axiallager (26), dem Radiallager (28), der Aufnahmeplatte (22) und dem an dieser befestigten Planetenradträger (62) vom Gehäuseunterteil (10) abnehmbar ist.

7. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei abgenommenem äusseren Zentralrad (64) das Winkelgetriebe (30) mit seinem Sockel (40) aus dem Gehäuseunterteil (10) heraushebbar ist.