DE19754359A1 - Getriebe, insbesondere für Doppelschnecken-Extruder - Google Patents

Getriebe, insbesondere für Doppelschnecken-Extruder

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Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für Doppel­ schnecken-Extruder mit einer Antriebswelle, mindestens einer Reduziergetriebestufe für eine dem Verwendungszweck angepaßte Drehzahl- und Drehmoment­ änderung, einer Leistungsverzweigungsstufe und zwei Abtriebswellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der EP-A-0679495 ist ein solches Getriebe für Doppelschnecken-Extruder bekannt. Es umfaßt eine Antriebswelle und mindestens eine Abtriebswelle, die von der Antriebswelle über mindestens ein auf dieser sitzendes schrägverzahn­ tes Antriebsrad und mindestens ein auf der Abtriebswelle sitzendes schrägver­ zahntes Abtriebsrad antreibbar ist. Das Antriebsrad und das Abtriebsrad ste­ hen mit axial beweglichen und schrägverzahnten Zwischenrädern im Eingriff, denen eine Axialkraftausgleichsvorrichtung zugeordnet ist. Der mit einer sol­ chen Lösung erreichten gleichmäßigen Lastaufteilung auf beide Zwischenräder steht ein erhöhter Raumbedarf und ein vergleichsweise komplizierter Aufbau des Getriebes gegenüber.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei geringem Raumbedarf eine zuverlässige Übertragung auch hoher Drehmomente bei, dem Einsatz an­ gepaßter Drehzahl ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem an einem Getriebe der vorbezeichneten Bauart mindestens eine der Leistungsverzweigungsstufe nachgeordnete Welle in Gleitlagern geführt ist.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß infolge des geringen Raumbe­ darfs der Gleitlager der Achsabstand zwischen den einzelnen Wellen bei Übertragung vergleichbarer Drehmomente verringert werden kann. Anderer­ seits besteht die Möglichkeit bei unverändertem Achsabstand der Abtriebswel­ len höhere Drehmomente zu übertragen, indem Wellen bzw. Zahnräder größe­ ren Durchmessers oder größere Radiallager an nicht gleitgelagerten Wellen zum Einsatz kommen.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung sind die Abtriebswellen des Getriebes gleichsinnig drehbar, so daß mit dem Getriebe ein Doppelschnecken-Extruder mit gleichsinnig umlaufenden Schneckenwellen angetrieben werden kann.
Zur weiteren Reduzierung des Achsabstandes der beiden Abtriebswellen kann der Leistungsverzweigungsstufe nachgeordnet mindestens eine Zwischenwelle vorhanden sein, auf die ein Teil der Leistung übertragen wird. Zusätzlich bietet sich hierbei die Möglichkeit der Drehrichtungsumkehr.
Der Vorteil einer Verringerung des Achsabstandes der Abtriebswellen kann auch erreicht werden, indem die Zwischenwelle direkt in eine Abtriebswelle übergeht.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß eine Zwischenwelle und eine Ab­ triebswelle durch Zahnräder im direkten Eingriff stehen, was zu einer Lei­ stungsweiterleitung mit Drehrichtungsumkehr führt.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Zwischenwelle und der Abtriebswelle gegensinnig schrägverzahnte Zahnräder angeordnet, die miteinander in Eingriff stehen und in ihrer Wirkung der Axialkraftaufhebung ei­ ner Pfeilverzahnung entsprechen. Dadurch wird eine Leistungsverteilung mit anschließender Summierung erreicht, wobei die Teilleistungen exakt gleiche Beträge aufweisen. Durch diese Leistungsaufteilung kann die Anzahl der ein­ gesetzten Zahnräder und Lager erhöht werden, was die Belastungen der ein­ zelnen Bauteile reduziert. Hierbei ist es zweckmäßig, die Zwischenwelle und die Abtriebswelle jeweils geteilt auszuführen und die Teilwellen durch eine Kupplung zu verbinden.
In bevorzugter konstruktiver Auslegung eines Getriebes mit gleichsinnig dre­ henden Abtriebswellen erfolgt die Leistungsverzweigung auf eine Zwischenwel­ le und eine erste Abtriebswelle durch Zahnräder, die in direktem Eingriff mit­ einander stehen, wobei die Zwischenwelle mit einer zweiten Abtriebswelle über Zahnräder kämmt.
Durch Schmierung der Gleitlager mit Öl kann ein hydrodynamischer Schmier­ film aufgebaut werden, der zu einer Erhöhung der Tragfähigkeit der Gleitlager führt.
Durch die spezielle Gleitschicht auf der Gleitoberfläche der Gleitlager ist ein zuverlässiger Betrieb auch im Mischreibungsbereich möglich.
Sind in der Gleitoberfläche der Gleitlager Vertiefungen vorgesehen, so wird die Schmierkeilbildung begünstigt. Zur Verbesserung der Schmierölzuführung und damit der Wärmeabfuhr können die Vertiefungen als Kanäle ausgebildet sein. Verlaufen diese Kanäle im Winkel zur Radialebene und im wesentlichen paral­ lel, wird die Schleppströmung des Schmiermittels zu einer weiteren Wärmeab­ fuhr genutzt. Dadurch ist die sonst erforderliche Druckölzuführung nicht not­ wendig.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit zuge­ hörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines geöffneten, erfindungsgemäßen Getriebes,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Einbaulage der Gleitlager im Getriebe und
Fig. 3 geeignete Oberflächenstrukturen der für die erfindungsgemäßen Getriebe verwendeten Gleitlager.
Das in Fig. 1 dargestellte Getriebe für einen Doppelschnecken-Extruder be­ steht aus einem Grundgetriebe 1 und einem Zwischengetriebe 2. Die Antriebs­ leistung wird über die als Ritzelwelle 3 ausgebildete Antriebswelle auf das Rit­ zel 4 übertragen, das mit dem auf der Ritzelwelle 5 angeordneten Zahnrad 6 kämmt. Das auf der Ritzelwelle 5 angeordnete Verteilerritzel 7 steht mit einem auf einer Zwischenwelle 8 befindlichem Zwischenritzel 9 im Eingriff. Über das Verteilerritzel 7 und das Zwischenritzel 9 wird die Leistungsverzweigung von der Ritzelwelle 5 auf die Zwischenwelle 8 und eine Abtriebswelle 10 erreicht.
Die Zwischenwelle 8 trägt im Bereich des Zwischengetriebes 2 zwei gegensin­ nig schrägverzahnte Zahnräder 11 und 12, die mit auf einer weiteren Abtriebs­ welle 13 angeordneten, entsprechend verzahnten Zahnrädern 14 und 15 im Eingriff stehen. Die Zwischenwelle 8 und die Abtriebswelle 13 sind aus Teilwel­ len zusammengesetzt, deren Teilung zwischen den Zahnrädern 11 und 12 bzw. 14 und 15 vorgesehen und deren Verbindung über Wellenkupplungen 16 und 17 hergestellt ist wie in Fig. 2 ersichtlich.
Wie weiterhin aus Fig. 2 erkennbar, ist die Abtriebswelle 10 in Gleitlagern 18 gelagert, wogegen die Zwischenwelle 8 und die Abtriebswelle 13 in Wälzlagern 19 geführt sind. Im Rahmen der Erfindung kann aber auch für eine andere oder für mehrere Wellen eine Gleitlagerführung vorgesehen sein. Werden bei­ spielsweise die beiden Abtriebswellen 10 und 13 in Gleitlagern angeordnet, ergibt sich die Möglichkeit, bei gleichbleibendem Drehmoment den Achsab­ stand der Abtriebswellen 10 und 13 zu verringern.
Geeignete Oberflächenstrukturen der Gleitoberflächen der Gleitlager sind in Fig. 3 dargestellt. Dabei können in die Gleitoberfläche des Gleitlagers Vertiefungen 20 eingebracht sein, zwischen denen keine Verbindung be­ steht, so daß ein Schmiermittelaustausch weitgehend unterbleibt. Die Vertiefungen 20 können aber auch als Kanäle 21 ausgebildet sein, in de­ nen ein Schmierstofftransport erfolgt, wodurch eine erhöhte Wärmeablei­ tung erreichbar ist. Zur Gewährleistung eines definierten Schmiermittel­ umlaufes sind die Kanäle 21 im Winkel zur Radialebene angeordnet und verlaufen im wesentlichen parallel.

Claims (13)

1. Getriebe, insbesondere für Doppelschnecken-Extruder, mit einer An­ triebswelle, mindestens einer die Antriebswelle enthaltenden Reduzier­ getriebestufe für eine dem Verwendungszweck angepaßte Drehzahl- und Drehmomentänderung, einer Leistungsverzweigungsstufe und zwei Abtriebswellen, auf die die in der Leistungsverzweigungsstufe aufgeteil­ te Leistung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Leistungsverzweigungsstufe (7, 9) nachgeordnete Welle (8, 10, 13) in Gleitlagern (18) geführt ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebs­ wellen (10, 13) gleichsinnig umlaufen.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsverzweigungsstufe (7, 9) nachgeordnet mindestens eine Zwi­ schenwelle (8) vorhanden ist, auf die ein Teil der Leistung übertragen wird.
4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen­ welle direkt in eine Abtriebswelle (10) übergeht.
5. Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenwelle (8) und eine Abtriebswelle (13) durch Zahnräder (11, 12, 14, 15) im direkten Eingriff stehen.
6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwi­ schenwelle (8) gegensinnig schrägverzahnte Zahnräder (11, 12) ange­ ordnet sind, die mit auf der Abtriebswelle (13) befindlichen Zahnrädern (14, 15) im Eingriff stehen und in ihrer Wirkung der Axialkraftaufhebung einer Pfeilverzahnung entsprechen.
7. Getriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (8) und die Abtriebswelle (13) jeweils geteilt ausgeführt und die Teilwellen durch eine Kupplung (16, 17) verbunden sind.
8. Getriebe nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ stungsverzweigung auf eine Zwischenwelle (8) und eine erste Abtriebs­ welle (10) durch Zahnräder (7, 9) erfolgt, die in direktem Eingriff mitein­ ander stehen und daß die Zwischenwelle (8) mit einer zweiten Abtriebs­ welle (13) über Zahnräder (11, 12, 14, 15) kämmt.
9. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen hydrody­ namischen Schmierfilm aufbauende Gleitlager (18).
10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitober­ fläche der Gleitlager (18) eine Gleitschicht aufweist, die speziell im Mischreibungsbereich wirkt.
11. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitober­ fläche der Gleitlager (18) Vertiefungen (20) aufweist.
12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertie­ fungen (20) als Kanäle (21) ausgebildet sind.
13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (21) im Winkel zur Radialebene und im wesentlichen parallel verlaufen.
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