DE19514406A1

DE19514406A1 - Gear arrangement for driving the two screws of a twin screw press

Info

Publication number: DE19514406A1
Application number: DE19514406A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr Ing Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1996-10-24
Also published as: ATE198722T1; EP0738585B1; EP0738585A2; EP0738585A3; DE59606326D1

Abstract

The transmission has a first through drive shaft (14), able to be coupled on one side to the first output shaft of a reduction gear and on the other side to one of the screw conveyors. There is a second drive shaft (30) parallel to the first one, able to be coupled to the second output shaft of the reduction gear and to an intermediate shaft (24) to which it is parallel, via opposite-hand helical gear pairs (28,34). The second drive shaft and the intermediate shaft are engaged with each other by means of at least three of the helical gear pairs. The gears (34) for one of the two shafts can be moved axially. A load levelling device (38,44) is fitted between the gear wheels (34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung zum Antrieb der beiden Schnecken einer Doppelschneckenpresse gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gear arrangement for driving the two screws of a twin screw press according to the upper Concept of claim 1.

Eine solche Getriebeanordnung ist beispielsweise aus der US- A-3 766 797 bekannt. Bei der dort beschriebenen Getriebean ordnung sind die zweite Antriebswelle und die Zwischenwelle über zwei Zahnradpaare miteinander gekoppelt. Grundsätzlich hat diese Getriebeanordnung den Vorzug, daß der radiale Ab stand der Ausgangswellen des Reduziergetriebes nicht dem ra dialen Abstand der Schnecken der Doppelschneckenpresse ent sprechen muß. Dadurch können Zahnräder mit größerem Durchmes ser verwendet werden. Allerdings wird das übertragbare Dreh moment durch die Belastbarkeit der beiden Zahnradpaare be schränkt.Such a gear arrangement is known for example from the US A-3 766 797. With the gearbox described there order are the second drive shaft and the intermediate shaft coupled via two gear pairs. Basically this gear arrangement has the advantage that the radial Ab the output shafts of the reduction gear did not match the ra the distance between the screws of the twin screw press must speak. This allows gears with a larger diameter be used. However, the transferable spin moment due to the load capacity of the two gear pairs limits.

Aus dem deutschen Patent 17 57 782 ist ferner eine Getriebe anordnung zum Antrieb der beiden Schneckenwellen einer Dop pelschneckenpresse bekannt, die zwei unmittelbar mit den beiden Schneckenwellen gekoppelte Antriebswellen umfaßt, von denen eine direkt angetrieben wird und mit der anderen über vier Zahnradpaare in Eingriff steht, wobei die Zahnräder der angetriebenen Welle axial beweglich sind und zwischen diesen axial beweglichen Zahnrädern jeweils eine Lastaus gleichsvorrichtung vorgesehen ist. Diese Lösung hat den Nach teil, daß sie für gleichsinnig antreibbare Schneckenwellen nicht verwendbar ist, hat gegenüber der aus der US-A-3 766 797 bekannten Lösung aber den Vorteil, daß ein höheres Dreh moment übertragen werden kann, wenn auch diese Getriebeanord nung axial mehr Platz benötigt.From the German patent 17 57 782 is also a gear arrangement for driving the two worm shafts of a Dop pel screw press known, the two immediately with comprises the two worm shafts coupled drive shafts, one of which is driven directly and the other is engaged via four pairs of gears, the gears the driven shaft are axially movable and between these axially movable gears each load same device is provided. This solution has the aftermath part that they are for co-drivable worm shafts is not usable compared to that of US-A-3 766 797 known solution but the advantage that a higher rotation moment can be transmitted, even if this gear arrangement axially requires more space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanord nung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei glei cher Baulänge ein gegenüber beiden bekannten Getriebeanord nungen höheres Drehmoment übertragen werden kann oder daß bei gleichem übertragbaren maximalen Drehmoment die Baulänge der Getriebeanordnung geringer ist.The invention has for its object a gear arrangement tion of the type mentioned in such a way that with the same cher overall length compared to both known gear arrangement higher torque can be transmitted or that at same transferable maximum torque the overall length of the Gear arrangement is less.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is characterized by the solved the part of claim 1 specified features.

Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung vereinigt in überra schender Weise die Vorzüge der bekannten Getriebeanordnungen. Durch die Verwendung mindestens eines weiteren Zahnradpaares unter gleichzeitigem Vorsehen eines Lastausgleiches zwischen den Zahnradpaaren kann das maximal übertragbare Drehmoment gegenüber der aus der US-A-3 766 797 bekannten Lösung um 50% gesteigert werden. Gegenüber der aus dem deutschen Patent 17 75 782 bekannten Lösung kann das maximal übertragbare Dreh moment trotz geringerer Baulänge ebenfalls erhöht werden.The gear arrangement according to the invention combines in a Schender way, the advantages of the known gear arrangements. By using at least one additional pair of gears with simultaneous provision of load balancing between The maximum transferable torque can be achieved by the gear pairs by 50% compared to the solution known from US Pat. No. 3,766,797 be increased. Compared to that from the German patent 17 75 782 known solution can be the maximum transferable rotation torque can also be increased despite the shorter overall length.

Die Lastausgleichsvorrichtung kann in an sich bekannter Weise eine von den axial beweglichen Zahnrädern axial beaufschlag bare Druckübertragungseinrichtung umfassen. Dabei kann die Druckübertragungseinrichtung mindestens ein Ausgleichskissen, z. B. ein abgeschlossenes hydraulisches Ausgleichskissen um fassen, das axial zwischen zwei gegenläufig, schrägverzahnten Zahnrädern 34 angeordnet ist, und daß das dritte Zahnrad 34 auf das Ausgleichskissen 44 über einen Kolben 38 einwirkt, der eine axiale Bohrung in dem mit ihm gleichsinnig schräg verzahnten Zahnrad 34 durchsetzt.The load balancing device can comprise, in a manner known per se, a pressure transmission device which can be acted upon axially by the axially movable gears. The pressure transmission device can have at least one compensating cushion, e.g. B. a completed hydraulic compensating cushion to grasp, which is arranged axially between two counter-rotating, helical gears 34 , and that the third gear 34 acts on the compensating cushion 44 via a piston 38 , which has an axial bore in the same with him helically toothed gear 34th enforced.

Vorzugsweise sind die erste Antriebswelle und die Zwischen welle jeweils über ein Axiallager mit der jeweiligen Schneckenwelle gekoppelt, so daß die Getriebeanordnung selbst frei von Axialkräften bleibt, die im Betrieb von den Schneckenwellen übertragen werden.Preferably, the first drive shaft and the intermediate shaft each with an axial bearing with the respective Worm shaft coupled so that the gear assembly itself remains free of axial forces that are Worm shafts are transmitted.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles. Darin zeigtThe following description explains in connection with the attached drawing the invention based on an embodiment example. In it shows

Fig. 1 einen die Achsen der Wellen enthaltenden schematischen Schnitt durch die Getriebe anordnung und das ihr nachgeschaltete Axiallager, und Fig. 1 shows a schematic section of the axes of the shafts through the gear arrangement and the thrust bearing connected downstream, and

Fig. 2 ein vergrößertes Detail aus Fig. 1. FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1.

In einem Getriebegehäuse 10 ist mithilfe von Lagern 12 eine erste Antriebswelle 14 gelagert, die an ihrem rückwärtigen Ende mit einer Ausgangswelle 15 eines nicht dargestellten Re duziergetriebes koppelbar ist und an ihrem vorderen Ende über eine eine Axiallagereinheit 16 durchsetzende Verbindungswelle 17 mit einer ersten Schneckenwelle 18 gekoppelt ist. Diese Schneckenwelle 18 wird somit von dem Reduziergetriebe über die erste Antriebswelle 14 direkt angetrieben.In a gear housing 10 with is mounted a first drive shaft 14 by bearings 12 connected to an output shaft 15 of a re not shown duziergetriebes at its rear end is coupled and at its front end via a a thrust bearing assembly 16 passes through the connecting shaft 17 coupled to a first worm shaft 18 is. This worm shaft 18 is thus driven directly by the reduction gear via the first drive shaft 14 .

Die zweite Schneckenwelle 20 ist über eine eine weitere Axiallagereinheit 22 durchsetzende zweite Verbindungswelle 23 mit einer Zwischenwelle 24 gekoppelt, die in dem Getriebege häuse 10 mithilfe von Lagern 26 gelagert ist und drei schräg verzahnte Zahnräder oder Ritzel 28 trägt. Zwei dieser Ritzel 28 sind gleichsinnig schrägverzahnt, während das dritte Rit zel 28 in der entgegengesetzten Richtung mit einem Schrä gungswinkel schrägverzahnt ist, der eine der Summe der Axial kräfte der erstgenannten Ritzel 28 betragsmäßig gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Axialkraft des dritten Ritzels 28 bewirkt.The second worm shaft 20 is coupled via a further thrust bearing 22 passes through second connecting shaft 23 to an intermediate shaft 24 which is in the Getriebege housing 10 by means of bearings 26 mounted and carries three helical gears or pinion 28th Two of these pinions 28 are helically toothed in the same direction, while the third tooth 28 is helically toothed in the opposite direction with a helix angle which causes the same amount of axial forces of the third pinion 28 as the sum of the axial forces of the first-mentioned pinion 28 .

Diese Zwischenwelle 24 wird von einer zweiten Antriebswelle 30 her angetrieben, die mithilfe von Lagern 32 in dem Ge triebgehäuse 10 gelagert ist und an ihrem rückwärtigen Ende mit einer weiteren Ausgangswelle 40 des nicht dargestellten Reduziergetriebes gekoppelt ist. Die zweite Antriebswelle 30 umfaßt zu den Ritzeln 28 passend schrägverzahnte Zahnräder oder Ritzel 34, die axial beweglich gelagert sind. Das mitt lere Ritzel 34 hat eine axiale Bohrung 36, in der ein Kolben 38 axial verschiebbar ist, der mit dem einen der beiden äuße ren Ritzel 34 verbunden ist. Das andere äußere Ritzel 34 hat auf seiner dem mittleren Ritzel zugewandten Seite einen axia len Kolben 42, der in die Bohrung 36 eingreift und mit dem in dieser verschiebbaren Kolben 38 über ein Ausgleichskissen 44 gekoppelt ist. Die Zahnschrägung des dem Reduziergetriebe be nachbarten Zahnradpaares 28, 34 ist so gewählt, daß die re sultierende Axialkraft des zugehörigen Ritzels 34 betragsmä ßig mindestens annähernd gleich der Summe der von den beiden anderen entgegengesetzt schrägverzahnten Zahnrädern 34 ist. Entsprechend ist die am Ausgleichskissen 44 anliegende Fläche des Kolbens 42 gleich der Summe aus der am Ausgleichskissen 44 anliegenden Fläche des Kolbens 38 und einer Ringfläche 46 (Fig. 2) an dem mittleren Zahnrad 34.This intermediate shaft 24 is driven by a second drive shaft 30 , which is mounted with the help of bearings 32 in the Ge gear housing 10 and is coupled at its rear end to a further output shaft 40 of the reduction gear, not shown. The second drive shaft 30 comprises gear wheels or pinions 34 which fit helically to the pinions 28 and are axially movably mounted. The middle pinion 34 has an axial bore 36 in which a piston 38 is axially displaceable, which is connected to one of the two outer pinions 34 . The other outer pinion 34 has on its side facing the middle pinion an axia len piston 42 which engages in the bore 36 and is coupled to the piston 38 which is displaceable in this by means of a compensating cushion 44 . The bevel of the reduction gear be adjacent pair of gears 28 , 34 is chosen so that the resulting axial force of the associated pinion 34 amount is at least approximately equal to the sum of the opposite helical gears 34 by the other two. Accordingly, the compensation applied to the pad 44 surface of the piston 42 equal to the sum of the compensation applied to the pad 44 surface of the piston 38 and an annular surface 46 (Fig. 2) at the central gear 34.

Mithilfe der aus dem Kolben 38 und dem Ausgleichskissen 44 bestehenden Lastausgleichsvorrichtung kann eine gleichförmige Belastung der drei Ritzelpaare und damit eine gleichmäßige Verteilung des zu Übertragenden Drehmomentes auf drei Ritzel paare erreicht werden. Using the load balancing device consisting of the piston 38 and the balancing cushion 44 , a uniform loading of the three pairs of pinions and thus a uniform distribution of the torque to be transmitted over three pinion pairs can be achieved.

Durch die Verwendung eines Dreiwellengetriebes und des da durch möglichen relativ großen Achsabstandes der beiden An triebswellen 14 und 30 kann auf jede der Antriebswellen ein relativ hohes Drehmoment übertragen werden, wobei die An triebsrichtung der beiden Antriebswellen frei wählbar ist, so daß diese entweder gleichsinnig oder gegenläufig angetrieben werden. Durch die Verwendung von mehr als zwei Zahnradpaaren und mit Lastausgleich kann das maximal übertragbare Drehmo ment noch erhöht werden. Damit kann bei relativ geringer Bau länge der Getriebeanordnung ein gegenüber den bekannten Lö sungen größeres Drehmoment übertragen werden.By using a three-shaft gearbox and because of possible relatively large center distance between the two drive shafts 14 and 30 , a relatively high torque can be transmitted to each of the drive shafts, the drive direction of the two drive shafts being freely selectable, so that these are either in the same direction or in opposite directions are driven. The maximum transferable torque can be increased by using more than two pairs of gears and with load balancing. This allows for a relatively small construction length of the transmission arrangement to transmit a larger torque compared to the known solutions.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel umfaßt eine Getriebean ordnung mit drei Zahnradpaaren. Es versteht sich, daß auch mehr als drei Zahnradpaare vorgesehen werden können.The described embodiment includes a transmission order with three gear pairs. It is understood that too more than three gear pairs can be provided.

Claims

1.Gearbox arrangement for driving the two screws of a twin-screw press with a continuous first drive shaft ( 14 ), which can be coupled on the one hand with a first output shaft from a reduction gear and on the other hand with one of the screws, with a second drive shaft parallel to the first drive shaft ( 14 ) ( 30 ), which can be coupled to a second output shaft of the reduction gear, and to an intermediate shaft ( 24 ), which is directed parallel to the second drive shaft ( 30 ), with which the water engages through oppositely helical gear pairs ( 28 , 34 ) and with which second worm shaft can be coupled, characterized in that the second drive shaft ( 30 ) and the intermediate shaft ( 24 ) have at least three helical gear pairs ( 28 , 34 ) with each other that at least one of the two shafts (second drive shaft , Intermediate shaft) belonging gears ( 34 ) are axially movable and that between d A load balancing device ( 38 , 44 ) is arranged in the opposite direction of helically toothed axially movable gear wheels ( 34 ).

2. Gear arrangement according to claim 1, characterized in that the load balancing device comprises a pressure transmission device which can be acted upon axially by the axially movable gear wheels ( 34 ).

3. Gear arrangement according to claim 2, characterized in that the pressure transmission device comprises at least one compensating cushion ( 44 ) which is arranged axially between two opposing ge helical gears ( 34 ), and that the third gear ( 34 ) on the compensating cushion ( 44 ) acts via a piston ( 38 ) which passes through an axial bore in the helical toothed gear ( 34 ) with it in the same direction.

4. Gear arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the first drive shaft ( 14 ) and the intermediate shaft ( 24 ) on the one hand and the respective worm shaft ( 18 , 20 ) on the other hand, the axial reaction forces of the worm shaft ( 18 , 20 ) is arranged on the receiving axial bearing unit ( 16 , 22 ).