DE2441865C3 - Verzweigungsstirnradgetriebe, insbesondere zum Antrieb von Mehrschneckenextrudern - Google Patents

Description

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Es ist bekannt (DE-OS 19 52 306), sogenannte Doppelschneckenextruder, d. h. Schneckenpressen mit einem gegenläufigen Schneckenpaar geringen Achsabstandes, mittels eines Getriebes in Gestalt eines Paares zu den Schnecken koaxialer ineinandergreifender Stirnräder anzutreiben. Diese übertragen die über eine Eingangswelle ins Getriebe eingespeiste Leistung zu gleichen Teilen auf zwei mit den Schnecken kuppelbare Ausgangswellen, die lediglich an den Seiten gelagert sind. Hinsichtlich der Lebensdauer der Stirnräder und der Lager lassen die vorbeschriebenen Getriebeausführungen allerdings zu wünschen übrig, vor allem dann, wenn große Drehmomente bei Drehzahlen übertragen werden, wie sie aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus bei leistungsstarken Doppelschneckenpressen neuerer Bauart üblich sind.

In Anbetracht dessen sind bei einer anderen bekannten Getriebebauart für Doppelschneckenpressen treibendes Stirnrad und getriebenes Stirnrad pfeilverzahnt und zusätzlich in der Längsmitte gelagert (DE-AS 21 12 658). Hierbei kommen aus montagetechnischen Gründen als Mittellager lediglich geteilte Lager in Frage. Der Größe dieser Mittellager sind enge Grenzen gesetzt dadurch, daß der gegenseitige Achsabstand der beiden Wellen auf Grund der Schneckenabmessungen vorgegeben ist und beide Mittellager nebeneinander angeordnet sind.
Weiterhin ist eine Getriebeausführung für Donnelschneckenpressen bekanntgeworden (US-PS 37 66 797), bei der die eine Welle über zwei Schrägstirnradpaare angetrieben wird. Jedes der vier Stirnräder ist für sich doppelt {gelagert, was durch eine Teilung der Wellen und Anordnung von Wellenkupplungen zwischen zwei einander fluchtenden Stirnrädern ermöglicht wird, was allerdings einen die Herstellungskosten beträchtlich erhöhenden konstruktiven und platzmäßigen Mehraufwand bedeutet. Der Größe der Lager sind auch hier durch dis verhältnismäßig nahe beieinanderliegenden Wellen Grenzen gesetzt

Ein allgemein verwendbares Verzweigungsgetriebe, wie es in der FR-PS 9 88 643 dargestellt ist und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Ausgangspunkt der Erfindung ist, überträgt bei relativ geringen Abmessungen höh«: Leistungen, da ein zentrales Stirnrad großen Durchmessers eine entsprechend dimensionierte, biegeunempfindliche Hauptwelle zuläßt Sofern für die Wellen die Achsabstände in engen Grenzen festgelegt werden müssen, z. B. bei Verwendung in einem Mehrschneckenextruder, sind auch der Leistungsaufnahme eines solchen Getriebes dadurch Grenzen gesetzt, daß die N eben wellen nicht verstärkt werden können. Eine Mittellagerung etwa in der Mitte der Gegenstirnräder nach der aus der US-PS 37 66 797 und aus der DE-PS 21 12 658 bekannten Art köiinte nicht stärker ausgeführt werden, als nach diesem Stand der Technik bekannt ist, da das zentrale Stirnrad ein größeres Lager unmöglich macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ohne Vergrößerung des Raumbedarfs eine größere Leistungsübertragung zu ermöglichen oder den Durchmesser der Nebenwellen zu verkleinern, was einer Verringerung des Raumbedarfs gleichkommt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Maßnahmen gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß in die Ausnehmung des großen zentralen Stirnrades, das keine Mittellagerung benötigt, jeweils ein verstärktes Lager der Nebenwellen hineinragt. Dabei gehen die Lager zumindest mit ihren Außendurchmessern über die Zahnkopl'höhe der Nebenstirnräder hinaus und sind im fluchtenden Bereich des zentralen Stirnrades nicht am Getriebegehäuse abgestützt. Dies ist möglich, da die auf sie wirkenden Kräfte nicht in diesem Bereich auftreten.

Der Außendurchmesser an der Stelle der Zahnunterbrechung (Lagerstelle) der Gegenstirnräder kann deren Außendurchmesser aufweisen oder auch kleiner als dieser sein. In diesem Fall werden geteilte Lager verwendet. Im Hinblick auf den ersten Fall ist es zwar aus der F'R-PS 13 57 792 bekannt, eine Lagerstelle an einer Welle mit dem Außendurchmesser eines benachbarten Ziihnrades zu versehen. Jedoch geschieht dies lediglich aus Montagegründen. Insbesondere dient diese Maßnahme dort nicht dazu, die zugehörige Lagerstelle in eine Aussparung eines Stirnrades einer Nachbarwelle hineinragen zu lassen.

Die Maßnahme nach dem Anspruch 2 bringt den Vorteil, daß geteilte Mittellager für die Nebenwellen vermieden werden. Eine Verwendung ungeteilter Wälzlager als Mittellager von Zahnrädern ist an sich bekannt, und zwar durch die DE-AS 15 75 636 beim Aufsetzen des Mittellagers auf die Verzahnung selbst und durch die DE-PS 3 17 819 bei einer gekröpften Welle mittels einer längsgeteilten Hülse (eine solche zeigt auch die GB-PS 3 94 240), jedoch nicht im Zusammenhang mit einem Getriebe nach der Erfindung.

Eine Weiterbildung der Erfindung zum Zwecke einer

Entlastung der Mitteliager hat der Anspruch 3 zum .nhalL

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung (F i g. 1 und 2) schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend erläutert.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse 1,

Fig. 2 einen Querschnitt davon gemäß der Linie 11-11 in Fig. 1.

Das Getriebe ist zum Antrieb einer Zentralschnecke und zweier Nebenschnecken einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten, kunststoffverarbeitenden Mehrschneckenpresse bestimmt Es weist eine zugleich die Eingangswelle 2 darstellende Hauptausgangswelle 3 sowie zwei Nebenausgangswellen 4 auf.

Auf der Hauptausgangswelle 3 ist zwischen zwei ungeteilten Wälzlagern 5 ein zentrales Stirnrad 6 vorgesehen, das mit Doppelschrägzähnen Ta und Tb und in der Längsmitte mit einer Aussparung 8 versehen ist. Die Hauptausgangswelle 3 gibt das halbe Drehmoment über eine starre Kupplungsbüchse 9 an die Zentralschnecke 17 des Mehrschneckenextruders ab.

Die andere Hälfte der über die Eingangswelle zugeführten Leistung wird zu gleichen Teilen von zwei mit dem zentralen Stirnrad 6 in kämmendem Eingriff stehenden Gegenstirnrädern 10 vergleichsweise k. einen Durchmessers übernommen und von diesen über die Nebenwellen 4 unter Zuhilfenahme starrer Kupplungsbüchsen 11 auf die koaxial angeordneten Nebenschnek ken 18 übertragen.

Die Gegenstirnräder 10, deren Doppelschrägzähne mit 12a und 126 bezeichnet sind, sind ebenso wie das zentrale Stirnrad 6 einstückig ausgebildet und in der Längsmitte mit einer Aussparung 13 versehen. Die Nebenwelien 4 weisen außer je zwei Endlagern 14 ein in die Aussparung 8 des zentralen Stirnrades 6 hineinragendes Mittellager 15 auf, das ebenso wie die Endlager 14 als ungeteiltes Wälzlager ausgebildet ist. Dem Mi'.tellager 15 dient eine längsgeteilte Hülse 16 als Lagerstelle.

ίο Die Hülse 16 ist in der Aussparung 13 des jeweiligen Gegenstirnrades 10 angeordnet, die im mittleren Bereich 13a tiefer ausgebildet ist als in den Randbereichen, so daß die Hülse 16 lediglich in den Randbereichen 136 in der Aussparung 13 aufliegt

Das Getriebegehäuse 1 weist an der Seite der Eingangswelle 2 einen Gehäuseflansch la auf. Aus Montagegrürden sind die rechts liegenden Lager 5 und 14 in einem am Getriebegehäuse 1 befestigten Lagerschild 20 untergebracht

Die Mittellager 15 sind in einer Gehäusewand 19 abgestützt durch die der Schnitt in F i g. 2 hindurchgeht mit Bück auf den Gehäuseflansch la des Gehäuses 1. F i g. 2 zeigt weiter die Welle 2/3, ihr zentrales Stirnrad 6 mit den Zähnen Tb und die Ausnehmung d. In diese hinein ragen die in der Gehäusewand 19 abgestützten, über geteilte Hülsen 16 die Nebenwellen tragenden Mittellager 15. Im fluchtenden Bereich des zentralen Stirnrades 6 ist die Gehäusewand 19 ausgenommen, se daß das Mittellager 15 in diesem für die Kraftaufnahme unbedeutenden Bereich nicht in der Gehäusewand 19 abgestützt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verzweigungsstirnradgetriebe, insbesondere zum Antrieb einer eine Zentralschnecke und mindestens zwei über deren Umfang gleichmäßig verteilte, achsparallele Nebenschnecken aufweisenden Schneckenpresse, mit einem Stirnrad großen Durchmessers, das auf einer zentral angeordneten Hauptwelle sitzt, und mit mindestens zwei über den Umfang der Hauptwelle gleichmäßig verteilten Gegenstirnrädern vergleichsweise kleinen, vorzugsweise gleichen Durchmessers kämmt, die mit je einer Nebenwelie einstückig ausgebildet sind, wobei die Räder lediglich an den Enden gelagert sind, das Stirnrad mit einer Aussparung in der Längsmitte ausgeführt ist und die Verzahnung der Gegenstirnräder in Höhe der Aussparung des Stirnrades unterbrochen ist, gekennzeichnet durch ein in die Aussparung des Stirnrades hineinragendes, an der Unterbrechung der Verzahnung der Gegenstirnräder (10) angeordnetes Mittellager (15) für jede Nebenwelie (4).

2. Stirnradgetriebe nach Anspruch 1, mit Aussparungen an den Gegenstirnrädern in deren Längsmitte, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerstelle (16) in die Aussparung (13) jedes Gegenstirnrades (10) eine längsgeteilte Hülse (16) eingesetzt ist, deren Außendurchmesser mindestens dem der Zahnköpfe entspricht.

3. Stirnradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (13) an den Gegenstirnrädern (10) mit ihrem mittleren Bereich (13a^ tiefer ausgebildet ist als in den Randbereichen (13£>Jund somit die längsgeteilte Hülse (16) lediglich in den Randbereichen (136,) abgestützt ist.