DE2744337A1

DE2744337A1 - Antriebsvorrichtung fuer kaskadenextruder

Info

Publication number: DE2744337A1
Application number: DE19772744337
Authority: DE
Inventors: Dietmar Anders; Wilhelm Brand
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Berstorff GmbH
Priority date: 1977-10-01
Filing date: 1977-10-01
Publication date: 1979-04-12
Also published as: GB2005780A; GB2005780B; US4269085A; FR2404510A1; JPS5458763A

Description

Antriebsvorrichtung für Kaskadenextruder

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für zwei in Kaskadenanordnung verbundene Schneckenpressen mit einem Antriebsmotor und einem auf die Schneckenwelle der ersten Kaskadenstufe wirkenden Reduziergetriebe.

Bei Kaskadenextruders ist es bekannt, jedem einzelnen Extruder zur Erteilung der Drehbewegung der jeweiligen Schneckenwelle einen separaten Antrieb zuzuordnen (DT-AS 21 20 601). Aufgrund dieser separaten Antriebsweise kann der Schneckenextruder der zweiten Kaskadenstufe, der der Austragsextruder ist, mit veränderlichen Drehzahlen gefanren werden. Durch Einstellung des jeweils günstigsten Drehzanlverhältnisses zwischen den beiden Kaskadenstufen kann somit eine gute Anpassung an die verschiedenen Werkzeugwiderstände und die jeweils erforderlichen Auspreßdrücke sowie andere Verfahrensparameter erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs" gescnilderten Art zu schaffen, bei der weiterhin die Möglicnkeit der Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Schneckenpressen der beiden Kaskadenstufen möglich ist, wobei die Antriebsvorrichtung sich aber durch eine geringere technische Aufwendigkeit auszeichnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schnekkenwelle des Austragsextruders der zweiten Kaskadenstufe über ein mit dem Reduziergetriebe verbundenes Getriebe antreibbar ist, wobei das Getriebe zur Änderung der Drehzahl der Schnekkenwelle des Austragsextruders zwecks Erzielung unterschiedlicher Drehzahlverhältnisse zwischen der ersten und zweiten Kaskadenstufe ausgebildet ist.

Durcn die erfindungsgemäße Lösung wird für den Antrieb eines Kaskadenextruders nur nocn ein Antriebsmotor und ein Reduziergetriebe benötigt. Es ist ersicntlich, daß hierin eine wesentliche Verringerung des technischen Aufwandes zu sehen ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das mit dem Reduziergetriebe verbundene Getriebe ein Schaltgetriebe, das auf einer Zwiscnenwelle angeordnete Getrieberäder aufweist, die mit auf einer verlängerten Antriebswelle der Schneckenwelle der zweiten Kaskaden&ufe angeordneten Gegenrädern kämmen, daß die Getrieberäder oder die Gegenräder über an sicn bekannte Kupplungseinrichtungen mit der jeweiligen Welle kuppelbar sind, und daß ,jedes kämmende Räderpaar ein anderes Drehzahlvernältnis darstellt.

Durch unterschiedliches Einkuppeln der vorhandenen Räderpaare wird die Antriebswelle des Austragsextruders der zweiten Kaskadenstufe in einem jeweils anderen Drehzahlverhaltnis zur ersten Kaskadenstufe angetrieben.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Getriebe ein zwischen die Schneckenwellen der beiden Kaskadenstufen geschaltetes Planetengetriebe, das die Hauptantriebsleistung vom Reduziergetriebe in einem feststehenden Verhältnis erhält und von zusätzlichen Stell- oder Antriebsmitteln zum Verändern der Abtriebsdrehzahl des Planetengetriebes beaufschlagbar ist.

Dem Planetengetriebe wird eine Drehbewegung überlagert, so daß das Drehzahlverhaltnis der Schneckenwellen der beiden Kaskadenstufen geändert werden kann. Eine Anpassung der Förderleistung an den Auspreßdruck entsprechend dem jeweiligen Formwerkzeug ist somit möglicn.

Vorteilhafterweise wird das Sonnenrad des Planetengetriebes über das auf die Antriebswelle der Schneckenwelle der ersten Kaska-

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denstufe wirkende Reduziergetriebe in einem festen Verhältnis angetrieben, wobei das Hohlrad des Planetengetriebes mittels eines zusätzlichen, vorzugsweise stufenlos re^-baren Motors antreibbar ist.

Durch die dem Hohlrad mit geringer Antriebsleistung aufgezwungene überlagerte Drehbewegung kann das Drenverhältnis der Schnekkenwellen der beiden Kaskadenstufen stufenlos geändert werden.

Der zusätzliche Motor ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß das Hohlrad im negativen oder positiven Drehsinn antreibbar ist.

In Abänderung des Planetengetriebes wird das Hohlrad des Planetengetriebes über die Antriebswelle der ersten I'askadenstufe in einem festen Verhältnis angetrieben, wobei das Soi.nenrad des Planetengetriebes über ein stufenloses Verstellgetriebe, das von dem Getriebezweig der ersten Kaskadenstufe angetrieben wird, antreibbar ist. Das Sonnenrad wird dabei mit geringer Leistung angetrieben.

Durch die Erfindung ist es möglich, ein Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Kaskadenstufen zu wählen, das für die jeweiligen Verfahrensbedingungen am günstigsten ist.

Anhand der Zeichnung werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher erläutert.

Pig. 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch einen Kaskadenextruder .gemäß Linie I - I in Fig. 2.

Fig. 2 zeigt eine Getriebedraufsicht in der Schnittebene gemäß Linie II - II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere Getriebeansicht in der Scnnitttiane III - III xu Fig. 1.

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Fig. 4 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine andere Getriebeausführung eines Kaskadenextruders gemäß Linie IV-IV in Fig. 5·

Fig. 5 zeigt eine GetrJebedraufsieht in der Schnittebene gemäß Linie V - V in Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Getriebedraufsieht einer weiteren Ausführungsform mit einem Planetengetriebe.

Die erste Kaskadenstufe 10 des in Fig. 1 gezeigten Kaskadenextruders weist einen Füllschneckenabschnitt 7 mit nachgeordnetem Planetwalzenteil 8 auf. Diese erste Kaskadenstufe 10 dient der Vorplastifizierung des zu verarbeitenden Materials. Die schematisch angedeutete Zentralspindel 9 des Planetwalzenteils 8 ist drehfest mit der Füllschnecke 11 des Füllschneckenabschnittes 7 verbunden. Am Austritt 12 der ersten Kaskadenstufe 10 ist ein Schacht 1$ angebracht, der die Formmasse in den Einzugsbereicn der zweiten Kaskadenstufe 14 lenkt. Die zweite Kaskadenstufe 14 weist einen Austragsextruder 15 auf, an dessen Ende ein Formwerkzeug angeflanscht werden kann.

Der Kaskadenextruder ist auf einem Maschinenständer 16 aufgesetzt und weist an seinem rechten Ende ein Getriebegehäuse 17

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auf. Die Füllschnecke 11 des Füllschneckenabschnittes 7 weist eine als Antriebswelle 18 dienende Verlängerung auf, die das Getriebegehäuse 17 durchdringt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, liegen im Getriebegehäuse 17 zu der Antriebswelle 18 der Füllschnecke 11 in paralleler Anordnung in waagerechter Ebene drei weitere Zannräder tragende Wellen 19, 20 und 21. Die äußere Welle 21 wird über einen stufenlos regelbaren Gleichstrommotor 22 und eine Kupplung 23 angetrieben. Die Drehbewegung des Motors 22 wird über ein dreistufiges Reduziergetriebe 24, 25 und 26 auf die Antriebswelle 18 der Füllschnecke 11 übertragen. Die Zwischenwelle 19 weist weiterhin ein drehfest angeordnetes Zwischenrad 27 auf. Dieses Zwiscnenrad 27 kämmt mit einem Zwischen-

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rad 28, das auf einer parallel in einer senkrechten Ebene (Fig. 3) liegenden Welle 29 sitzt. Auf der gleichen Welle 29 sitzen drehfest angeordnete Getrieberäder 52 und 33 von unterschiedlicher Zähnezahl. Diese Getrieberäder 32 und 33 kämmen mit Gegenrädern 34 und 35, die auf einer verlängerten Antriebswelle 36 der Schneckenwelle 31 der zweiten Kaskadenstufe 14 sitzen. Über wahlweise einrückbare Kupplungen 37 und 38 kann jedes Gegenrad 34 bzw. 35 mit der verlängerten Antriebswelle 36 gekuppelt werden. Die vom Gleichstrommotor 22 eingeleitete Drehbewegung v;ird somit mit einer bestimmten Übersetzung auf die Schneckenwelle 31 der zweiten Kaskadenäufe 14 übertragen.

Die hier beschriebene Antriebsvorrichtung, weist zwei Schaltstufen 32, 34 und 331 35 auf und gibt somit die Möglichkeit, zwei verschiedene Drehzahlverhältnisse zwischen den beiden Kaskadenstufen 10 und 14 einzustellen. Es ist aber möglich, zusätzliche Schaltstufen anzuordnen.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte abgev/andelte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung eines Kaskadenextruders weist ebenfalls einen hier nicht sicntbaren Gleichstrommotor auf, der über ein Reduziergetriebe 41, 42 die Antriebswelle 43 der ersten Kaskadenstufe in Drehung versetzt. Unterhalb der Antriebswelle 43 der ersten Kaskadenstufe ist im Getriebegehäuse 44 eine ein Planetengetriebe ^V45 tragende Welle 46 drehbar gelagert. In der waagerechten Ebene mit der Welle 46 ist eine weitere Welle 47 drehbar gelagert, die ein drehfest angeordnetes Zwiscnenrad 48 aufweist. Dieses Zwischenrad 48 kämmt mit einem Zannrad 49, das auf einer Welle des Reduziergetriebes 41, 42 drehfest angeordnet ist. Weiter kämmt das Zwischenrad 4ö mit einem Antriebsrad 51 auf der Welle 46, die dadurch ein Sonnenrad 52 des Planetengetriebes 45 antreibt. Um das Sonnenrad 52 kreisen vier Planetenräder 53 bis 56, deren Stegabtrieb 57 auf ein Zahnradpaar 58, 59 zum Antrieb der verlängerten Antriebswelle 61 der zweiten Kaskadenstufe wirkt. Die Planetenräder 53 bis 56 laufen gleichzeitig in einem innenverzannten Hohlrad 62 ab, das gleichzeitig mit einer Außenverzahnung versehen ist. In diese Außenverzahnung

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greift ein Ritzel 63 eines Abtriebszapfens 64 von einem stufenlos in seiner Drehzahl regelbaren Gleichstrommotor 65· Über diesen stufenlos regelbaren Gleichstrommotor 65 ist das Ritzel 63 und damit auch das Hohlrad 62 mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar. Der Drehrichtungssinn ist ebenfalls frei wählbar. Es kann somit jedes beliebige Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Kaskadenstufen eingestellt werden.

Die in Fig. 6 gezeigte modifizierte Ausführung der Antriebsvorrichtung für einen Kaskadenextruder mit einem Planetengetriebe zeigt ein unterschiedliches Einbringen der Hauptantriebsleistung in das Planetengetriebe. Die Hauptantriebsleistung wird über entsprechende Getrieberäder 71, 72 vom Reduziergetriebe in einem festen Drehzahlverhältnis auf das außenverzahnte Hohlrad 73 des Planetengetriebes gegeben. Der Stegabtrieb 7^ der Planetenräder 75» 76 geht direkt auf die verlängerte Antriebswelle 77 der zweiten Kaskadenstufe. Dem Antriebszapfen 78 des Sonnenrades 79 ist ein stufenloses Verstellgetriebe 81 vorgeschaltet, das über eine weitere Zahnradstufe 82 von einem Getriebezweig des Reduziergetriebes angetrieben wird. Durch Verstellung des Verstellgetriebes kann die Drehzahl des Sonnenrades 79 stufenlos verändert werden. Die Abtriebsdrehzahl des Planetengetriebes kann somit in gewünschter Weise den jeweiligen Extrusionsbedmgungen angepaßt werden.

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Claims

Unser Zeichen: 77/16 Hannover, den 29. Sept. 1977

gg/zu 429

HEHMANN BERSTORFF Maschinenbau GmbH An der Breiten Wiese 3/5

D-3000 Hannover 61

SCHUTZANSPRÜCHE

Antriebsvorrichtung für zwei in Kaskadenanordnung verbundene Schneckenpressen mit einem Antriebsmotor und einem auf die Schneckenwelle der ersten Kaskadenstufe wirkenden Reduziergetriebe,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Schneckenwelle (31) des Austragsextruders (15) der zweiten Kaskadenstufe über ein mit dem Reduziergetriebe (24, 25, 26) verbundenes Getriebe (32, 34; 33, 35) antreibbar ist, wobei das Getriebe zur Änderung der Drehzahlvder Schneckenwelle des Austragsextruders zwecks Erzielung unterschiedlicher Drehzahlverhältnisse zwiscnen der ersten und zweiten Kaskadenstufe ausgebildet ist.
2. Antriebsvorrichtung nach "Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Getriebe (32, 34; 33, 35) ein Schaltgetriebe ist, das auf einer Zwiscnenwelle angeordnete Getrieberäder (32, 53) aufweist, die mit auf einer verlängerten

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Antriebswelle der Schneckenwelle der zweiten Kaskadenstufe angeordneten Gegenrädern (34-, 35) kämmen, daß die Getrieberäder oder die Gegenräder über an sich bekannte Kupplungseinricntungen (37, 38) mit der jeweiligen Welle (29 bzw. 36) kuppelbar sind, und daß jedes kämmende Räderpaar (32, 34 bzw. 33, 35) ein anderes Drehzahlverhältnis darstellt.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Getriebe ein zwischen die Schneckenwellen der beiden Kaskadenstufen geschaltetes Planetengetriebe ist, das die Hauptantriebsleistung vom Reduziergetriebe in einem feststehenden Verhältnis erhält und von zusätzlichen Stell- oder Antriebsmitteln zum Verändern der Abtriebsdrehzanl des Planetengetriebes beaufschlagbar ist.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3,

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dadurch gekennzeichnet,

daß das Sonnenrad (52) des Planetengetriebes über das auf die Antriebswelle (43) der Schneckenwelle der ersten Kaskadenstufe wirkende Reduziergetriebe (41, 42) in einem festen Verhältnis angetrieben wird und daß das Hohlrad (62) des Planetengetriebes mittels eines zusätzlicnen, vorzugsweise stufenlos regelbaren Motors (65) antreibbar ist.
5· Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4,

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dadurch gekennzeichnet,

daß das Hohlrad (62) von dem zusätzlichen Motor (65) im negativen oder positiven Drehsinn antreibbar ist.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlrad (73) des Planetengetriebes über die Antriebswelle der ersten Kaskadenstufe in einem festen Verhältnis angetrieben wird und daß das Sonnenrad (79) des Planetengetriebes über ein stufenloses Verstellgetriebe (81), das von dem Getriebezweig der ersten Kaskadenstufe angetrieben wird, antreibbar ist.
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