DE2423905C3

DE2423905C3 - Transmission with power split

Info

Publication number: DE2423905C3
Application number: DE19742423905
Authority: DE
Inventors: William H. North Plainfield; Ro Jai G. Flemington; N.J. Willert (V.StA.)
Original assignee: Egan Machinery Co Somerville Nj VSta
Current assignee: Egan Machinery Co Somerville Nj VSta
Priority date: 1973-05-21
Filing date: 1974-05-16
Publication date: 1976-11-25

Description

54) kämmen.54) comb.

2. Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Antriebseinrichtung mit einem zweiten Antriebsmotor (22. 23) für die zweite Zwischenradwelle (44).2. Transmission according to claim 1, characterized by a second drive device with a second drive motor (22. 23) for the second intermediate gear shaft (44).

. *» da» sich dadurch der Au,-g«s, durch. * »Because» the Au, -g «s, through

"b'etd ChT Sschenzahnrad kämm, wird f der Antriebsseite etwa halbiert. "b'etd ChT Sschenzahnrad meshes, f the drive side is about halved.

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snd, deren Zahnräder das Hohlrad des ange-snd, the gears of which are the ring gear of the

Bei einem bekannten Getriebe (DT-OS 19 50 639) nach dem Ausgangspunkt der Erfindung ist nur eine Antriebswelle vorgesehen, deren Drehmoment auf die beiden Hohlräder übertragen wird. Bei der Übertragung großer Drehmomente ergeben sich dabei auf der Antriebsseite erhebliche Zahnbelastungen der einzelnen Zahnräder, die deren Lebensdauer beeinträchtigen. Bei einem anderen bekannten Getriebe (US-PS 59 826), das sich insbesondere zur Kraftübertragung bei einem Zwillingsschnecken-Extruder eignet, wird eine erste Antriebswelle über ein Zahnrad angetrieben, das mit einem angetriebenen Ritzelrad kämmt, während eine zweite Antriebswelle mittels eines treibenden Zahnrads kleineren Durchmessers angetrieben wird, als ihn das treibende Zahnrad der ersten Antriebswelle aufweist. Dieser kleine Zahnraddurchmesser beschränkt die Größe der übertragbaren Antriebsenergie, so daß in vielen Fällen trotz optimaler Wahl der Verzahnungsfaktoren und des Zahnradmaterials die für den Antrieb der Extruderschnecke notwendigen Kräfte einen raschen Verschleiß der in Eingriff stehenden Zahnräder bewirken. Einer Vergrößerung der Stirnflächenbreite des Zahnrades ist durch die auftretende ungleichförmige Zahnberührung Grenzen gesetzt, und zwar insbesondere in den Fällen, in denen das eine oder beide Zahnräder einen kleinen Durchmesser aufweisen und damit zu starken Ausbiegungen unter Belastung unterworfen sind.In a known transmission (DT-OS 19 50 639) according to the starting point of the invention is only one Drive shaft provided, the torque of which is transmitted to the two ring gears. When transferring High torques result in considerable tooth loads on the individual on the drive side Gears that affect their service life. In another known transmission (US-PS 59 826), which is particularly suitable for power transmission in a twin screw extruder a first drive shaft driven via a gear that meshes with a driven pinion gear while a second drive shaft is driven by means of a driving gear with a smaller diameter than it has the driving gear of the first drive shaft. This small gear diameter is limited the size of the transferable drive energy, so that in many cases despite the optimal choice of gear factors and the gear material, the forces necessary to drive the extruder screw cause rapid wear of the meshing gears. An increase in the width of the face of the gear wheel is limited by the irregular tooth contact that occurs, and especially in those cases in which one or both gears have a small diameter and are therefore subject to excessive bending under load.

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,„ Wen Extrudern erforderlich sind., “Whom extruders are required.

Nun i« zwar eine der obigenLösung entsprechendeNow i «one of the solutions corresponding to the above

ZS SSn d.h;rt_rott des aus Gründen der ZS SS n ie; rt _ro tt the sake of

Raumersparnis gewählten symmetrischen Aufbaus er-The symmetrical structure chosen to save space

hebTche Achsabstände, die für die Übertragung großerLifting center distances, which are necessary for the transmission of large

Drehmomente ungeeignet sind. Be, diesem bekanntenTorques are unsuitable. Be, this well-known

™ Getriebe sind wie nach einer Ausgestaltung Zweimoto-™ transmissions are, as in one embodiment, two-motor

Snantrieb bei großen Leistungen und Emmotorenan-Drive at high powers and Emmotorenan-

riebbe geringen Leistungen vorgesehen, da .n hohe-riebbe low performance provided, since .n high-

ren Enerfiebereichen die Verwendung von zwe, yer-the use of two, yer-

SknisSig kleinen Antrieben an Stelle e.nes emz.genSknisSig small drives in place of e.nes emz.gen

A₀ Bi-oßen Antriebes wirtschaftlicher ist. A ₀ Bi-open drive is more economical.

Ym Gegensatz zu der erfindungsgemaß vorgeschlagen^ Leistungsverzweigung auf der Antnebsseite des Getriebes wird bei einem noch bekannten Zahnräder^ Wtriebe (DT-AS 14 55 654) eine Le- «verzweigung auf der Abtriebsseite vorgenom- In contrast to the power split proposed according to the invention on the drive side of the transmission, in a still known gearwheel drive (DT-AS 14 55 654) a branch is made on the drive side.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungform be.spielshal-K^r näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F ig 1 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Ge-The invention is described below with reference to the embodiment shown in the drawing be.spielshal-K ^ r explained in more detail. In the drawing, FIG. 1 shows a rear view of the inventive device

F i g. 2 eine senkrechte Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, bei der das Getriebe mit einer der Schnecken eines Zwillingsschnecken-Extruders verbun-F i g. 2 is a vertical sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, in which the transmission with one of the The screws of a twin screw extruder

den ist,which is

F i g. 3 eine waagerechte Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1, bei der das Getriebe mit beiden Schnecken des Zwillingsschnecken-Extruders verbunden ist,F i g. 3 is a horizontal sectional view along the line 3-3 in FIG. 1, in which the transmission with both Screws of the twin screw extruder is connected,

F i g. 4 eine waagerechte Schnittansicht längs der Linie 4-4 in F i g. 1, undF i g. 4 is a horizontal sectional view taken along the line 4-4 in FIG. 1, and

F i g. 5 eine auseinandergezogene, isometrische Darstellung des Getriebes.F i g. 5 is an exploded, isometric view of the transmission.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Gehäuse 10 mit einem Gehäusekörper 11, in dem sich eine öffnung 12 befindet, und der mit einem vorderen Deckel 13 sowie einem hinteren Deckel 14 versehen ist, die an den Enden des Gehäusekörpers durch Schrauben 15 befestigtThe F i g. 1 and 2 show a housing 10 with a housing body 11 in which there is an opening 12, and which is provided with a front cover 13 and a rear cover 14, which at the ends of the housing body fixed by screws 15

Das Getriebe ist mit zwei mit Abstand getrennten, parallel angetriebenen Wellen 16, Π versehen, die in Rollenlagern 18 und 19 (F i g. 4) drehbar gelagert sind und durch den hinteren Deckci 14 hindurchragen. Ein erstes angetriebenes Ritzelrad 20 ist an der ersten Welle 16 drehfest befestigt und ein ähnliches zweites angetriebenes Ritzelrad 21 steht mit der zweiten in drehfester Verbindung.The transmission is provided with two spaced apart, parallel driven shafts 16, Π which are rotatably mounted in roller bearings 18 and 19 (FIG. 4) and protrude through the rear deck 14. A first driven pinion wheel 20 is fastened in a rotationally fixed manner to the first shaft 16 and a similar second driven pinion wheel 21 is in a rotationally fixed connection with the second.

Die erste Welle 16 wird von einem ersten Antriebsmotor 22 angetrieben, die zweite Welle 17 von einem zweiten Antriebsmotor 23 (F i g. 4).The first shaft 16 is driven by a first drive motor 22, the second shaft 17 by a second drive motor 23 (FIG. 4).

Das Getriebe weist ferner zwei in geringem Abstand gegenläufige Abtriebswellen 24, 25 zur Übertragung großer Drehmomente auf, die in Rollenlagern 26 und 27 (F i g. 2) drehbar gelagert sind und durch den vorderen Deckel 13 hindurchragen (F i g 3). Ein erstes angetriebenes Zahnrad 28 ist mit der ersten Antriebswelle 24 drehfest verbunden, während ein ähnliches zweites angetriebenes Zahnrad 29 mit der zweiten Antriebswelle 25 in drehfester Verbindung steht. Die Abtriebswellen 24 und 25 sind durch Keilhülsen 30 mit den Schnecken 31 bzw. 32 eines gegenläufigen Zwillingsschnecken-Extruders, der Kunststoffmassen verarbeitet, gekuppelt.The transmission also has two driven shafts 24, 25, which run in opposite directions at a small distance, for transmission large torques, which are rotatably mounted in roller bearings 26 and 27 (F i g. 2) and through the front Cover 13 protrude through (Fig. 3). A first powered one Gear 28 is rotatably connected to the first drive shaft 24, while a similar second driven gear 29 with the second drive shaft 25 is in a rotationally fixed connection. The output shafts 24 and 25 are through spline sleeves 30 with the Screws 31 or 32 of a counter-rotating twin screw extruder that processes plastic masses, coupled.

Eine erste Zwischenradwelle 33 erstreckt sich durch die von dem Gehäusekörper 11 gebildete Öffnung hindurch und ist in Rollenlagern 34, 35 drehbar gelagert. Ein erstes Zwischenzahnrad 36 ist mit der Welle 33 drehfest verbunden und steht mit dem ersten angetriebenen Ritzelrad 20 in Eingriff. An der Welle 33 ist ferner ein erstes Antriebsritzel 37 drehfest angebracht, das mit einem ersten Hohlrad 38 (Fig.4 und 5) kämmt, welches in einem Kugellager 39 im Gehäuse 10 (F i g. 4) drehbar gelagert ist und mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 28 kämmt.A first idler shaft 33 extends through the opening formed by the housing body 11 and is rotatably mounted in roller bearings 34, 35. A first idler gear 36 is connected to the shaft 33 connected in a rotationally fixed manner and is in engagement with the first driven pinion wheel 20. On the shaft 33 is also a first drive pinion 37 attached in a rotationally fixed manner, which meshes with a first ring gear 38 (FIGS. 4 and 5), which is rotatably mounted in a ball bearing 39 in the housing 10 (Fig. 4) and driven with the first Gear 28 meshes.

Wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, wird in Rollenlagern 41 und 42 eine erste Zwischenwelle 40 drehbar getragen, die mit einem ersten Zwischenrad 43 versehen ist, das in dem ersten Hohlrad 38 sitzt und mit dem ersten Antriebsritzel 37 sowie mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 28 kämmt.As best seen in Fig. 2, a first intermediate shaft 40 is rotatable in roller bearings 41 and 42 carried, which is provided with a first intermediate gear 43 which sits in the first ring gear 38 and with the first drive pinion 37 as well as with the first driven gear 28 meshes.

Aus F i g. 5 geht hervor, daß eine Drehung der ersten angetriebenen Welle 16 im durch den Pfeil angedeuteten Uhrzeigersinn eine Drehbewegung des ersten angetriebenen Ritzelrades 20 im Uhrzeigersinn, eine Drehbewegung des ersten Zwischenzahnrades 36, der ersten Zwischenradwelle 33, des ersten Antriebsritzels 37 und des ersten Hohlrades 38 im Gegenuhrzeigersinn, ferner eine Drehbewegung des ersten Zwischenrades 43 im Uhrzeigersinn und eine Drehbewegung des ersten angetriebenen Zahnrades 28, der ersten Abtriebswelle 24 und der Extruderschnecke 31, die durch ihre Keilhülse 30 mit der ersten Abtriebswelle 24 gekoppelt ist, im Gegenuhrzeigersinn bewirkt.From Fig. 5 shows that a rotation of the first driven shaft 16 in the clockwise direction indicated by the arrow a rotary movement of the first driven Pinion 20 clockwise, a rotational movement of the first intermediate gear 36, the first intermediate gear shaft 33, the first drive pinion 37 and the first ring gear 38 counterclockwise, Furthermore, a clockwise rotational movement of the first intermediate gear 43 and a rotational movement of the first driven gear 28, the first output shaft 24 and the extruder screw 31, which by its wedge sleeve 30 is coupled to the first output shaft 24, causes counterclockwise.

Das Getriebe weist ferner eine zweite Zwischenradwelle 44 auf, die sich durch den Gehäusekörper 11 erstreckt und in Rollenlagern 45, 46 getragen wird (F i g. 4). Ein zweites Zwischenzahnrad 47 ist mit der Welle 44 drehfest verbunden und kämmt mit dem zweiten angetriebenen Ritzelrad 21. Außerdem steht mit der zweiten Zwischenwelle 44 ein zweites Antriebsritzel 48 in drehfester Verbindung, das mit einem zweiten Hohlrad 49 (F i g. 5) kämmt, welches in einem Kugellager 50 im Gehäuse (Fig.4) drehbar gelagert ist undThe transmission also has a second idler shaft 44 that extends through the housing body 11 and carried in roller bearings 45, 46 (Fig. 4). A second intermediate gear 47 is with the Shaft 44 connected in a rotationally fixed manner and meshes with the second driven pinion wheel 21. It also stands with the second intermediate shaft 44, a second drive pinion 48 in a rotationally fixed connection with a second Ring gear 49 (FIG. 5) meshes, which is rotatably mounted in a ball bearing 50 in the housing (FIG. 4) and

ίο mit einem zweiten angetriebenen Zahnrad 29 kämmt.ίο meshes with a second driven gear 29.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist in den Rollenlagern 52 und 53 eine zweiten Zwischenwelle 51 drehbar angeordnet und mit einem zweiten Zwischenrad 54 versehen, das in dem zweiten Hohlrad 49 sitzt und mit dem zweiten Antriebsritzel 48 sowie dem zweiten Zahnrad 29 kämmt.As shown in FIG. 2 is in the roller bearings 52 and 53 a second intermediate shaft 51 is rotatably arranged and provided with a second intermediate gear 54, which sits in the second ring gear 49 and with the second drive pinion 48 and the second gear 29 combs.

Wie wiederum aus F i g. 5 entnommen werden kann, wird durch die Drehung der zweiten angetriebenen Welle 17 im durch den Pfeil angedeuteten Gcgenuhrzeigersinn eine Gegenuhrzeigersinndrehung des zweiten angetriebenen Ritzelrades 21, eine Drehbewegung des zweiten Zwischenzahnrades 47 des zweiten Antriebsritzels 48 und des zweiten Hohlrades 49 im Uhrzeigersinn, eine Drehbewegung des zweiten Zwischenrades 54 im Gegenuhrzeigersinn und eine Drehbewegung des zweiten angetriebenen Zahnrades 29, ;'er zweiten Abtriebswelle 25 und der Extruderschnecke 32 im Uhrzeigersinn bewirkt, wobei diese koaxial zu der zweiten Antriebswelle 25 liegt und mit dieser durch die Keilhülse 30 gekoppelt ist. Durch diesen Getriebeaufbau läßt sich also die Zahnbelastung auf der Antriebsseite etwa halbieren, wodurch die Lebensdauer des Getriebes entsprechend verlängert wird.
Wie dargestellt und beschrieben, werden die von der antreibenden Welle 16 und 17 auf die erste und zweite Abtriebswelle 24 und 25 übertragenen Antriebsbewegungen dadurch synchronisiert, daß das erste und das zweite Zwischenzahnrad 36 und 47 miteinander kämmen. Dadurch ist es möglich, ein oder zwei Antricbsmotoren zu verwenden. Somit werden beide Antriebsmotoren 22 und 23 benutzt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wenn der Energiebedarf verhältnismäßig groß ist.As again from FIG. 5 can be seen, by rotating the second driven shaft 17 in the counterclockwise direction indicated by the arrow, a counterclockwise rotation of the second driven pinion wheel 21, a clockwise rotational movement of the second intermediate gear 47 of the second drive pinion 48 and the second ring gear 49, a rotational movement of the second Intermediate wheel 54 in the counterclockwise direction and a rotary movement of the second driven gear 29,; 'he second output shaft 25 and the extruder screw 32 in the clockwise direction, which is coaxial with the second drive shaft 25 and is coupled to it by the wedge sleeve 30. With this gear structure, the tooth load on the drive side can be roughly halved, whereby the service life of the gear is extended accordingly.
As shown and described, the drive movements transmitted from the driving shaft 16 and 17 to the first and second output shafts 24 and 25 are synchronized in that the first and second intermediate gears 36 and 47 mesh with one another. This makes it possible to use one or two drive motors. Thus, both drive motors 22 and 23 are used, as shown in the drawing, when the energy requirement is relatively high.

Alternativ dazu wird in den Fällen, in denen der Energiebedarf relativ gering ist, nur der eine der beiden Antriebsmotoren benutzt, ohne daß dazu Änderungen in der Anordnung der Teile erforderlich sind.Alternatively, in those cases where the energy requirement is relatively low, only one of the two is used Drive motors used without any changes in the arrangement of the parts are required.

In gewissen Fällen ist es darüber hinaus möglich, die angetriebenen Wellen 16 und 17 und ihre angetriebenen Ritzelräder 20 und 21 wegzulassen und die Antriebsmotoren 22 und/oder 23 unmittelbar mit den entsprechenden Zwischenradwellen 33 und 44 zu verbinden. In diesem Falle würden dann die Zwischenradwellen verlängert, so daß sie über den hinteren Gehäusedeckel 14 hinausragen und einen bequemen Anschluß an die Antriebsmotoren ermöglichen.In certain cases it is also possible, the driven shafts 16 and 17 and their driven To omit pinion gears 20 and 21 and the drive motors 22 and / or 23 directly with the corresponding To connect intermediate gear shafts 33 and 44. In this case, the idler shafts would then extended so that they protrude beyond the rear housing cover 14 and a convenient connection to enable the drive motors.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

The object of the invention is therefore to be found therein. Vhliss of the gears be, transmission

t. Gearbox with two parallel at a short distance, counter-rotating output shafts for the transmission of large torques, each of which has a driven, wear with them non-rotatably connected gear, with a housing, a first of the housing recorded, driven idler shaft, a first idler gear and a second intermediate gear and a first drive pinion and a second drive pinion, wherein the first intermediate gear and the first drive pinion connected to the intermediate gear shaft in a rotationally fixed manner are, with two with respect to the housing rotatably mounted, equiaxed ring gears, of which the first can be driven by the first idler shaft, and with two mounted in the housing, each with one of the two output shafts meshing intermediate gears and one mounted in the housing Drive shaft with non-rotatably connected driving gear, which is connected to the first intermediate gear combs, characterized by a second received by the housing (10) Intermediate gear shaft (44), each having an intermediate gear (36, 47) and a drive pinion (37, 48) an intermediate gear shaft (33, 44) are arranged, the second intermediate gear (47) with the first Intermediate gear (36) meshes with each of the drive pinions (37, 48) with one of the ring gears (38, 49) and also with one of the two intermediate gears (43.