DE10113644A1

DE10113644A1 - Stirnradgetriebe für Einschnecken-Extruder

Info

Publication number: DE10113644A1
Application number: DE10113644A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Thiele
Original assignee: ZAHNRADWERK KOELLMANN GmbH
Current assignee: ZAHNRADWERK KOELLMANN GmbH
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2002-09-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stirnradgetriebe für Einschnecken-Extruder mit einem einteiligen Getriebegehäuse (1), einer Antriebswelle (2), einer Abtriebswelle (4) zum Anschluss einer Schneckenwelle eines Schneckenextruders und mindestens einer die Bewegung der Antriebswelle (2) auf die Abtriebswelle (4) übertragenden Zwischenwelle (5). Das Getriebegehäuse (1) weist die Form eines Quaders mit zwei von den Wellenachsen durchsetzten Stirnseiten (9) und vier Umfangsseiten (10) auf. Die Abtriebswelle (4) ist an einem Drucklager (13) abgestützt, das den Schneckenwellenrückdruck aufnimmt. Erfindungsgemäß ist das Getriebegehäuse (1), bezogen auf eine zu den Stirnseiten (9) parallele Symmetrieebene (16), symmetrisch ausgebildet. Die Stirnseiten (9) weisen jeweils Bohrungen für die Antriebswelle (2), die Zwischenwelle (5) und die Abtriebswelle (4) mit bearbeiteten Flächen zur Aufnahme von Wellenlagern (17) auf. Das Drucklager (13) für die Abtriebswelle (4) ist in einem Drucklagergehäuse (14) angeordnet, das wahlweise an eine der beiden identisch ausgebildeten Stirnseiten (9) des Getriebegehäuses (1) anschließbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stirnradgetriebe für Ein schnecken-Extruder mit
einem einteiligen Getriebegehäuse,
einer Antriebswelle,
einer Abtriebswelle zum Anschluss einer Schneckenwelle eines Schneckenextruders und
mindestens einer die Bewegung der Antriebswelle auf die Abtriebswelle übertragenden Zwischenwelle,
wobei die Bewegungsübertragung durch Paarungen von Zahn rädern und Zahnkränzen erfolgt, die auf der Antriebswelle der Abtriebswelle und der Zwischenwelle angeordnet sind, wobei das Getriebegehäuse die Form eines Quaders mit zwei von den Wellenachsen durchsetzten Stirnseiten und vier Umfangsseiten aufweist und wobei die Abtriebswelle an einem Drucklager abgestützt ist, das den Schneckenwellenrückdruck aufnimmt.

Ein Stirnradgetriebe des beschriebenen Aufbaus ist aus DE 42 39 379 C2 bekannt. Das Drucklager zur Aufnahme der beim Extruderbetrieb auf die Schneckenwelle wirkenden Axialkräfte ist im Innenraum des Getriebegehäuses angeord net und in einem Gehäuseabschlussdeckel gehalten, der an einer Stirnseite des Getriebegehäuses befestigt ist. An dieser Stirnseite sind ferner Bohrungen für die Zwischenwelle sowie die Antriebswelle vorgesehen. Die andere Stirn seite des Getriebegehäuses weist innenseitige Lagerauf nahmen für Wälzlager auf. Bei der beschriebenen Ausführung sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle an gegenüber liegenden Stirnseiten des Getriebegehäuses angeordnet. An einer der beiden längeren Umfangsseiten des quaderförmigen Getriebegehäuses ist eine von einem abnehmbaren Deckel verschlossene Revisionsöffnung vorgesehen. Um den Anforde rungen der Praxis gerecht zu werden, sind Ausführungs varianten erforderlich. Eine Ausführungsvariante besteht darin, dass die Antriebswelle und die Abtriebswelle auf derselben Stirnseite des Getriebegehäuses angeordnet sind. Abhängig vom Aufstellort legen die Kunden ferner fest, an welcher der beiden längeren Umfangsseiten die Revisions öffnung angeordnet werden muss. Die Kombinationsmöglich keiten haben zur Folge, dass die Ausführung des Getriebe gehäuses und die dazu passenden Wellen bereits bei Auf tragserteilung genau festgelegt werden müssen. Eine Lager haltung wird erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stirnrad getriebe für Einschnecken-Extruder anzugeben, das aus Standardteilen aufgebaut ist und eine flexible Festlegung der beschriebenen Ausführungsvarianten ermöglicht.

Ausgehend von einem Stirnradgetriebe des eingangs beschrie benen Aufbaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass das Getriebegehäuse, bezogen auf eine zu den Stirnseiten parallele Symmetrieebene, symmetrisch aus gebildet ist,
dass die Stirnseiten Bohrungen für die Antriebswelle, die Zwischenwelle und die Abtriebswelle mit bearbei teten Flächen zur Aufnahme von Wellenlagern aufweisen und
dass das Drucklager für die Abtriebswelle in einem Drucklagergehäuse angeordnet ist, das wahlweise an eine der beiden identisch ausgebildeten Stirnseiten des Getriebegehäuses anschließbar ist.

Durch die erfindungsgemäße symmetrische Ausbildung des Getriebegehäuses können die Wellen mit ihren zugeordneten Zahnkränzen und Zahnrädern wahlweise so angeordnet werden, dass das Wellenende der Antriebs- und Abtriebswellen an der einen oder anderen Stirnseite des Getriebegehäuses vor steht. Dabei müssen innerhalb des Getriebegehäuses ledig lich Wellen gedreht werden. Konstruktive Änderungen an den Wellen sind nicht erforderlich. Bei der Montage kann fest gelegt werden, ob die Wellenenden der Antriebswelle und Abtriebswelle an gegenüberliegenden oder derselben Stirn seite angeordnet werden. Ferner kann in Abhängigkeit vor gegebener Platzverhältnisse das Gehäuse so ausgerichtet werden, dass eine am Umfang des Getriebegehäuses vorge sehene Revisionsöffnung gut zugänglich ist. Bei der Bestellung eines Stirnradgetriebes für einen Einschnecken- Extruder muss bei der Auftragserteilung die genaue Aus führung des Stirnradgetriebes noch nicht festgelegt werden.

Die Entscheidung, ob der Schneckenextruder rechts oder links an das Stirnradgetriebe angeschlossen wird, sowie eine Festlegung, ob Abtriebs- und Antriebswellen an der selben oder an gegenüberliegenden Stirnseiten des Getriebe gehäuses angeordnet sind, kann bis zum Zusammenbau der Getriebeteile aufgeschoben werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es ferner, das Stirnradgetriebe im Rahmen der beschriebenen Ausführungsvarianten jederzeit nachträglich umzubauen.

Vorzugsweise ist an einer der beiden längeren Umfangsseiten des quaderförmigen Getriebegehäuses eine mit einem abnehm baren Deckel verschlossene Revisionsöffnung vorgesehen. Die anderen Umfangsseiten sind zweckmäßig mit Fußflächen für eine wahlweise stehende oder liegende Aufstellung des Getriebegehäuses ausgebildet.

Das Drucklagergehäuse ist vorzugsweise an der dem Schneckenextruder zugeordneten Stirnseite des Getriebe gehäuses angeordnet. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Abtriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist, die ein Anschlussende der Schneckenwelle aufnimmt, wobei die Schneckenwelle an dem freien, von dem Schneckenextruder abgewandten Ende der Hohlwelle ein- und ausbaubar ist. Bei dieser Ausführung kann die Schneckenwelle sehr einfach gewechselt werden.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, dass in den Stirnseiten des Getriebegehäuses Schmierölbohrungen für einen Schmierölaustausch zwischen dem Innenraum des Getriebegehäuses und dem Drucklagergehäuse angeordnet sind.

Dabei ist erfindungsgemäß mindestens eine Zulaufbohrung für den Zulauf des Schmieröls aus dem Innenraum des Getriebe gehäuses in das Drucklagergehäuse vorgesehen, die in einen vor dem Drucklager liegenden Ringraum mündet. Ferner ist mindestens eine Rückflussbohrung für den Rückfluss des Schmieröls in den Innenraum des Getriebegehäuses vorge sehen, die mit einem hinter dem Drucklager liegenden Fluid raum des Drucklagergehäuses in Verbindung steht. Bei Rota tion der Abtriebswelle wird das Schmieröl infolge einer Förderwirkung des Drucklagers durch die Zulaufbohrung angesaugt, durchströmt das Drucklager von innen nach außen und strömt durch die Rückflussbohrung in das Getriebe gehäuse zurück. Dabei erfolgt eine wirksame Zwangsschmie rung des Drucklagers.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Stirnrad getriebe für einen Einschnecken-Extruder,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des in Fig. 1 dar gestellten Stirnradgetriebes, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 bis 6 Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Stirnradgetriebes in einer gegenüber Fig. 1 vereinfachten Darstellung.

Das in den Figuren dargestellte Stirnradgetriebe ist für einen Einschnecken-Extruder bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau des Stirnradgetriebes gehören ein einteiliges Getriebegehäuse 1, eine Antriebswelle 2 mit Zahnkranz 3, eine Abtriebswelle 4 zum Anschluss einer Schneckenwelle des Schneckenextruders und eine Zwischenwelle 5 mit Zahnkranz 6. Die Zahnkränze 3, 6 sind an die Wellen angeformt oder sind als aufgesetzte Ritzel ausgebildet. Der Zahnkranz 3 der Antriebswelle 2 kämmt mit einem auf der Zwischenwelle 5 angeordneten Zahnrad 7. Der Zahnkranz 6 der Zwischenwelle 5 steht mit einem auf der Abtriebswelle 4 angeordneten Zahnrad 8 im Eingriff. Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, dass das einteilige, als Gussteil ausgebildete Getriebegehäuse 1 die Form eines Quaders mit zwei von den Wellenachsen durchsetzten Stirnseiten 9 und vier Umfangsseiten 10 aufweist. An einer der beiden längeren Umfangsseiten des quaderförmigen Getriebegehäuses 1 ist eine mit einem abnehmbaren Deckel 11 verschlossene Revisionsöffnung vorgesehen. Die anderen Umfangsseiten sind mit Fußflächen 12 für eine wahlweise stehende oder liegende Aufstellung des Getriebegehäuses 1 ausgebildet.

Die Abtriebswelle 4 ist an einem Drucklager 13 abgestützt, das den Schneckenwellenrückdruck aufnimmt und in einem Drucklagergehäuse 14 angeordnet ist. Das Drucklagergehäuse 14 ist an der dem Schneckenextruder zugeordneten Stirnseite 9 des Getriebegehäuses 1 zwischen dem Getriebegehäuse 1 und einem Aufgabebereich des Schneckenextruders 15 angeordnet.

Der Fig. 1 entnimmt man, dass das Getriebegehäuse 1, be zogen auf eine zu den Stirnseiten 9 parallele Symmetrie ebene 16, symmetrisch ausgebildet ist. Die beiden Stirn seiten 9 weisen jeweils Bohrungen für die Antriebswelle 2, die Zwischenwelle 5 und die Abtriebswelle 4 mit bearbei teten Flächen zur Aufnahme von Wellenlagern 17 auf. Die miteinander fluchtenden, paarweise zugeordneten Bohrungen in den Gehäusestirnseiten 9 sind identisch ausgebildet. Das Drucklagergehäuse 14 ist wahlweise an eine der beiden identisch ausgebildeten Stirnseiten 9 des Getriebegehäuses 1 anschließbar.

In den Stirnseiten 9 des Getriebegehäuses 1 sind Schmieröl bohrungen 18, 19 für einen Schmierölaustausch zwischen dem Innenraum des Getriebegehäuses 1 und dem Drucklagergehäuse 14 angeordnet. Dabei ist mindestens eine Zulaufbohrung 18 für den Zulauf des Schmieröls aus dem Innenraum des Getriebegehäuses in das Drucklagergehäuse 14 vorgesehen, die in einen vor dem Drucklager liegenden Ringraum 20 mündet. Ferner ist mindestens eine Rückflussleitung 19 für den Rückfluss von Schmieröl in den Innenraum des Getriebe gehäuses 1 vorgesehen, die mit einem hinter dem Drucklager liegenden Fluidraum 21 des Drucklagergehäuses 14 in Ver bindung steht. Bei Rotation der Abtriebswelle 4 wird das Schmieröl infolge einer Förderwirkung des Drucklagers 13 durch die Zulaufbohrung 18 angesaugt, durchströmt das Drucklager 13 von innen nach außen und strömt durch die Rückflussbohrung 19 in das Getriebegehäuse 1 zurück. Das Drucklagergehäuse 14 weist eine mit kanalförmigen Vertie fungen 25 ausgebildete Passfläche für einen äußeren Lager ring des Drucklagers 13 auf. Der Schmierölrückfluss erfolgt durch die kanalförmigen Vertiefungen 25 am Außenumfang des Lagerringes. Die an der anderen Stirnseite ebenfalls vor handenen Bohrungen 18, 19 sind durch einen Deckel 22 bzw. durch andere Mittel 23 geschlossen. Zwischen den rotie renden Wellen 2, 4, 5 und dem Getriebegehäuse 1 sind ferner übliche Dichtungen 24 vorgesehen.

Die Abtriebswelle 4 ist als Hohlwelle ausgebildet, die ein Anschlussende der Schneckenwelle aufnimmt. Die Schnecken welle ist an dem freien, von dem Schneckenextruder abge wandten Ende der Hohlwelle ein- und ausbaubar.

Die erfindungsgemäße, symmetrische Ausbildung des Getriebe gehäuses 1 ermöglicht ohne konstruktive Änderungen am Getriebegehäuse 1 oder den Wellen 2, 4, 5 verschiedene Aus führungsvarianten, die in den Fig. 3 bis 6 dargestellt sind. Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausfüh rungsbeispielen sind die Antriebswelle 2 und die Abtriebs welle 4 an unterschiedlichen Stirnseiten des Getriebe gehäuses angeordnet, wobei je nach Ausrichtung der Ab triebswelle 4 der Schneckenextruder an der linken Stirn seite (Fig. 3) oder an der rechten Stirnseite des Getriebe gehäuses 1 angeordnet werden kann. Diese Variationsmög lichkeit erlaubt es, das Getriebegehäuse stets so aufzu stellen, dass die durch einen Deckel 11 verschlossene Revisionsöffnung stets gut zugänglich ist. In den Ausfüh rungsbeispielen der Fig. 5 und 6 sind die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 4 stets auf derselben Stirnseite des Getriebegehäuses 1 angeordnet. Einer vergleichenden Be trachtung der Fig. 5 und 6 entnimmt man, dass auch hier, je nach Einbaurichtung der Wellen 2, 4, 5, der Schneckenextruder an der rechten oder linken Stirnseite angeschlossen werden kann. Weitere Variationsmöglichkeiten ergeben sich dadurch, dass das Getriebegehäuse 1 liegend aufgestellt werden kann, wobei die der Revisionsöffnung gegenüber liegende Umfangsseite die Auflagefläche bildet. Auch bei einer liegenden Aufstellung des Getriebegehäuses 1 sind die vorstehend anhand der Fig. 3 bis 6 beschriebenen Varianten realisierbar.

Die Erfindung ist nicht auf eine im Ausführungsbeispiel beschriebene zweistufige Getriebeausführung mit einer Zwischenwelle beschränkt, sondern eignet sich auch für mehrstufige Getriebe mit zwei oder mehr Zwischenwellen.

Claims

1. Stirnradgetriebe für Einschnecken-Extruder mit
einem einteiligen Getriebegehäuse (1),
einer Antriebswelle (2),
einer Abtriebswelle (4) zum Anschluss einer Schnecken welle eines Schneckenextruders und
mindestens einer die Bewegung der Antriebswelle (2) auf die Abtriebswelle (4) übertragenden Zwischenwelle (5),
wobei die Bewegungsübertragung durch Paarungen von Zahnrädern (7, 8) und Zahnkränzen (3, 6) erfolgt, die auf der Antriebswelle (2), der Abtriebswelle (4) und der Zwischenwelle (5) angeordnet sind, wobei das Getriebege häuse (1) die Form eines Quaders mit zwei von den Wellenachsen durchsetzten Stirnseiten (9) und vier Umfangsseiten (10) aufweist und wobei die Abtriebswelle (4) an einem Drucklager (13) abgestützt ist, das den Schneckenwellenrückdruck aufnimmt, dadurch ge kennzeichnet,
dass das Getriebegehäuse (1), bezogen auf eine zu den Stirnseiten (9) parallele Symmetrieebene (16), symme trisch ausgebildet ist,
dass die Stirnseiten (9) Bohrungen für die Antriebs welle (2), die Zwischenwelle (5) und die Abtriebswelle (4) mit bearbeiteten Flächen zur Aufnahme von Wellen lagern (17) aufweisen und
dass das Drucklager (13) für die Abtriebswelle (4) in einem Drucklagergehäuse (14) angeordnet ist, das wahlweise an eine der beiden identisch ausgebildeten Stirnseiten (9) des Getriebegehäuses (1) anschließbar ist.

2. Stirnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Drucklagergehäuse (14) an der dem Schnecken extruder zugeordneten Stirnseite (9) des Getriebegehäuses (1) angeordnet ist.

3. Stirnradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der beiden längeren Umfangs seiten (10) des quaderförmigen Getriebegehäuses (1) eine mit einem abnehmbaren Deckel (11) verschlossene Revisions öffnung vorgesehen ist.

4. Stirnradgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die anderen Umfangsseiten mit Fußflächen (12) für eine wahlweise stehende oder liegende Aufstellung des Getriebegehäuses (1) ausgebildet sind.

5. Stirnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (4) als Hohlwelle ausgebildet ist, die ein Anschlussende der Schneckenwelle aufnimmt, wobei die Schneckenwelle an dem freien, von dem Schneckenextruder abgewandten Ende der Hohlwelle ein- und ausbaubar ist.

6. Stirnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stirnseiten (9) des Getriebegehäuses (1) Schmierölbohrungen (18, 19) für einen Schmierölaustausch zwischen dem Innenraum des Getriebe gehäuses (1) und dem Drucklagergehäuse (14) angeordnet sind,
wobei mindestens eine Zulaufbohrung (18) für den Zulauf des Schmieröls aus dem Innenraum des Getriebe gehäuses (1) in das Drucklagergehäuse (14) vorgesehen ist, die in einen vor dem Drucklager (13) liegenden Ringraum (20) mündet,
wobei mindestens eine Rückflussbohrung (19) für den Rückfluss des Schmieröls in den Innenraum des Getriebegehäuses (1) vorgesehen ist, die mit einem hinter dem Drucklager (13) liegenden Fluidraum (21) des Drucklagergehäuses (14) in Verbindung steht, und
wobei das Schmieröl bei Rotation der Abtriebswelle (4) infolge einer Förderwirkung des Drucklagers (13) durch die Zulaufbohrung (18) angesaugt wird, das Drucklager (13) von innen nach außen durchströmt und durch die Rückflussbohrung (19) in das Getriebegehäuse (1) zurückströmt.

7. Stirnradgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass das Drucklagergehäuse (14) eine mit kanalförmigen Vertiefungen (25) ausgebildete Passfläche für einen äußeren Lagerring des Drucklagers (13) aufweist, wobei der Schmier ölrückfluss durch die kanalförmigen Vertiefungen (25) am Außenumfang des Lagerringes erfolgt.