DD156679A5

DD156679A5 - Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigendem zahnradgetriebe

Info

Publication number: DD156679A5
Application number: DD81228111A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Chszaniecki; Wilhelm Brand
Original assignee: Berstorff Gmbh Masch Hermann
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1982-09-15
Also published as: GB2071263B; ES500633A0; DE3009398C2; US4399719A; GB2071263A; AT375298B; JPS56143847A; IT1139018B; ES8201884A1; FR2477954B1; JPH034783B2; IT8120283A0; ATA621680A; DE3009398A1; NL8007016A; FR2477954A1

Abstract

Bei Doppelschneckenextruder mit leistungsverzweigendem Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle weist das Zahnradgetriebe vier Zwischenzahnraeder auf. Zwei gleichgrosse Zwischenzahnraeder kaemmen einander gegenueberliegend mit dem Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle. Die anderen beiden gleichgrossen Zwischenzahnraeder stehen einander gegenueberliegend im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment einleitenden Antriebswelle. Jeweils die beiden sich seitlich zu der Verbindungsgeraden der Abtriebs- und Antriebsritzel befindlichen Zwischenzahnraeder stehen miteinander im Eingriff. Ausgehend vom Ziel der Erfindung, einen Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle zu schaffen, bei dem die Aufteilung des Antriebs- u. Abtriebsdrehmomentes in je zwei gleichgrosse Teildrehmomente mit einer kostenguenstigen Konstruktion ermoeglicht wird, soll eine selbsttaetige Einstellung des Zahnradgetriebes zwecks Erreichens einer gleichmaessigen Leistungsverzweigung durch stets gleichmaessige Zahneingriffe an dem Antriebsritzel und dem Abtriebsritzel ermoeglicht werden. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass das Antriebsritzel und das Abtriebsritzel radial beweglich im Getriebegehaeuse angeordnet sind und dass die vier Zwischenzahnraeder im Getriebegehaeuse stationaer gelagert sind.

Description

Doppelschneckenextrudergetriebe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindimg betrifft einen Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle, wobei das Zahnradgetriebe vier Zwischenzahnräder aufweist, von denen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit dem Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle und von denen die anderen beiden gleichgroßen Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment einleitenden Antriebswelle stehen und wobei jeweils die beiden sich seitlich zu der Verbindungsgeraden der Abtriebsund Antriebsritzel befindlichen Zwischenzahnräder miteinander im Eingriff stehen.

Der Achsabstand der Schneckenwelle eines Doppelschneckenextruders begrenzt die Durchmesser der im Getriebe auf den Schnekkenantriebswellen angeordneten Abtriebsritzel. Diese Abtriebs-.ritzel können nicht beliebig größer.als die Schneckenwellen selbst sein. Selbst wenn die Abtriebsritzel der beiden Schnekke'nantriebswellen 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.

i_# 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 Schnek-.kenwelle das Antriebsdrehmoment durch eine entsprechende Getriebekonstruktion aufzuteilen» Die Tei!drehmomente .werden der Abtriebswelle des Zahnradgetriebes, die gleichzeitig die Schneckenantriebswelle darstellt, von zwei gegenüberliegenden Seiten her zugeleitet und damit zugleich die Radiallager der Schneckenantriebsweile 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 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 Eingriff szahnspiel ermöglichen und damit die Fertigungsungenauigkeiten kompensieren soll.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

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 Abtriebsritsel der Schneckenantriebswelle hat. Die das Antriebsritzel aufweisende Antriebswelle ist dabei ebenfalls .im Getriebegehäuse gelagert. Die vier gleichgroßen Zwischenzahnräder 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 Abtriebs- und Antriebsritzel nicht möglich, da eine Ausgleichsbewegung der Zwischenzahnräder auch rechtwinklig zur Ebene der Ritzel erfolgen müßte. Durch lediglich eine zur Verbindungsgeraden der Hitzel parallele Yerschiebbarkeit 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.

Ziel der Erfindung . . ,

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle zu schaffen, bei dem die Aufteilung des Antriebs- und Abtriebsdrehmomentes in je zwei gleichgroße Teildrehmomente mit einer kostengünstigen Konstruktion ermöglicht wird.

.' 4: « · Darlegung: des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle eines Doppelschneckenextruders mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schaeckenantriebswelle, wobei das Zahnradgetriebe vier Zwischenzahnräder aufweist, von denen zwei gleichgrosse Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit

dem Abtriebsritζel der Schneckenantriebswelle und von denen die anderen beiden gleichgroßen Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment einleitenden Antriebswelle stehen und wobei jeweils die beiden sich seitlich zu der Verbindungsgeraden der Abtriebsund Antriebsritzel befindlichen Zwischenzahnräder miteinander im Eingriff stehen, 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 dadurch gelöst, daß das'·Antriebsritzel und das Abtriebsritzel radial beweglich im Getriebegehäuse angeordnet sind, und daß die vier Zwischenzahnräder im.Getriebegehäuse stationär gelagert sind.

Die radial verstellbaren Antriebs- und Abtriebsritzel ermöglichen die Einsteilung eines gleichmäßigen Zahneingriffs zwi- sehen 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 beweglichen Anordnungen des Antriebsritzels' und des Abtriebsritzels ermöglicht. Das Abtriebsritzel und das Antriebsritzel stellen sich stets zwangsweise auf eine gleichmäßige Leistungsverzweigung zu den Zwischenrädern ein. Für 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.Radiallager der. Schneckenantriebswelle bleibt frei von nennenswerten radialen Belastungen. . .-. .

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu se-

hen, daß das Antriebsritzel im Zahnradgetriebe einen koaxialen Ansatz mit einer Bogenverzahnung aufweist, der von einer innenverζahnten Kupplungshülse umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende ein bogenverzahntes Wellenende umfaßt, daß das Abtriebsritzel ebenfalls einen koaxialen Ansatz mit einer Bogenverzahnung aufweist _% der von einer innenverzahnten Kupplungshülse umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende einen bogenverzahnten Wellenabschnitt der Schneckenantriebswelle kämmend umfaßt.

Durch die Erfindung wird es möglich, die heute erforderlichen großen Antriebskräfte bei Doppelschneckenextrudern.ohne erhebliche Durchbiegungen der Schneckenantriebswelle und damit einer frühzeitigen Beschädigung der Sadiallager 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. . Ausführungsbeispiel

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zei-• gen:

Fig. 1: in schematischer Darstellung die Seitenansicht des Zahnradgetriebes zum Antrieb einer Schneckenantriebsweile,

Fig. 2: eine nach der Linie H-II in Fig. Ί geschnittene Ansicht des Zahnradgetriebes,

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

Mit ^- und 5 sind die im geringen Abstand parallelen Schnecken-

antriebswellen .eines Doppelschneckenextruders bezeichnet. Es wird ein Zahnradgetriebe zum Antrieb der SehneckenantriebsweHe 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 Die Zwischenzahnräder 11 und 12 sind ebenfalls im Getriebegehäuse 10 gelagert. Das Antriebsritzel 13 ist über einen koaxialen, bogenverzahnten Ansatz 14 und eine innenverzahnte Kupplungshülse 15 ra.it einer axial fluchtenden Treibwelle 16 radial beweglich gekuppelt. Die Treibwelle 16 trägt ein drehfest verbundenes Antriebsrad 17 ₅ über das 'das Antriebsdrehinoment 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, bogenversahnten 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 Zahnradgetriebes -stellt sich das radial bewegliche Antriebsritzel 13 derart ein, daß das Antriebcclrehmoinent in zwei gleiche Teildrehmomente aufgeteilt wird.

~ X"

Die radiale Beweglichkeit des Antriebsritzels 13 wird über- die mit' einer'Xupplungsliülse 15 versehene Bogenzahnkupplung 14, 24- erreicht.'Über die Zwischenräder 11 und 12 v/erden die Teildrehmomente auf die Zwischenräder 7 und 8 und von diesen zweiseitig auf das ebenfalls radial bewegliche Abtriebsritzel 6 der Schneckenantrieb swelle 5 übertragen. Bei ungleichen Zahneingriffen können sich die Antriebsritzel 13 und Abtriebsritzel 6 durch radiales Verstellen in eine Position einer gleichmäßigen liraftübertragung an den beiden Zahneingriffsstellen jeden Kitzels 13 bzw. 6 verschieben.

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

-X

Claims

Erfindung^ anspruch

Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelie, wobei das Zahnradgetriebe vier Zx-/ischenzahnräder aufweist, von denen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder' einander gegenüberliegend im Eingriff mit dem Abtriebsritsel der Schnekkenantriebswelle und von denen die anderen beiden gleichgroßen-¹ Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment einleitenden Antriebswelle stehen und wobei jeweils die beiden sich seitlich zu der Verbindungsgeraden der Abtriebsund Ahtriebsritzel befindlichen Zwischenzahnräder miteinander im Eingriff stehen, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsritzel (13) und das Abtriebsritzel (6) radial beweglich im Getriebegehäuse (10) angeordnet sind, und daß die vier Zwischenzahnräder (7, 8, 11, 12) im Getriebegehäuse (10) stationär gelagert sind.
2. Doppelschneckenextruder.mit einem leistungsverzweigenden Zahnradgetriebe nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Antriebsritzel (13) im Zahnradgetriebe einen koaxialen Ansatz (14) mit einer Bogenverzahnung auf v/eist, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse (15) umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende ein bogenverzahntes Wellenende (24-) umfaßt,

daß das Antriebsritzel (6) ebenfalls einen koaxialen Ansatz (18) mit einer Bogenverzahnung auf v/eist,· der von einer innenverzahnten Kupplungshülse·(19) umgeben wird, die

mit ihrem anderen Ende einen bogenverzahnten V/ellenabschnitt (21) .der Schneckenantriebswelle (5) kämmend umfaßt.

I&nuJLSeiten Zeichnungen