DE3008375A1

DE3008375A1 - Vorrichtung zur uebertragung eines drehmomentes von einer antriebs- auf eine abtriebswelle

Info

Publication number: DE3008375A1
Application number: DE19803008375
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: EXNER ERICH
Current assignee: EXNER ERICH
Priority date: 1980-03-05
Filing date: 1980-03-05
Publication date: 1981-09-17

Description

Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments
von einer Antriebs- auf eine Abtriebswelle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von einer ortsfest gelagerten Antriebswelle über eine Zwischenwelle auf eine Abtriebswelle,die relativ zur Antriebswelle versetzt gelagert und mit axialen Druckkräften beaufschlagt ist,welche von einem Drucklager aufzunehmen sind.
Vorzugsweise bei Doppel- und Mehrschneckenmaschinen für die kunststoffverarbeitende Industrie werden für die Schnecken Antriebswellen verwendet,die nicht nur ein Drehmoment für die Drehbewegung der Schnecke übertragen,sondern auch Druckkräfte aufnehmen müssen,die sich durch den Einsatz der Schnecke zum Extrudieren von Rohren,Profilen,Platten und Granulat aus Kunststoff ergeben.
Durch den geringen Achsabstand der Schnecken ergibt sich einerseits ein aufwendiges Getriebe,da die Zahnräder versetzt zueinander angeordnet werden müssen; andererseits ergeben sich sehr aufwendige Achsiallager zur Aufnahme der Druckkräfte,weil auch für diese Drucklager wegen des geringen Achsabstandes nur ein sehr kleiner Raum zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von einer ortsfest gelagerten Antriebswelle auf eine zusätzlich mit axialen Druckkräften beaufschlagte Abtriebswelle zu schaffen,die relativ zur Antriebswelle versetzt gelagert ist. Bei einer Verwendung dieser Vorrichtung in Doppel- und Mehrschneckenmaschinen läßt sich auf diese Weise bei einem vorgegebenen geringen Achsabstand der Abtriebswellen ein größerer Achsabstand der Antriebswellen realisieren,so daß einerseits ein einfacheres Getriebe und andererseits größere Drucklager an den Antriebswellen verwendet werden können. Außer bei Doppel- und Mehrschneckenmaschinen soll sich die Erfindung auch bei allen anderen Arten von Antrieben verwenden lassen, bei denen die über eine Zwischenwelle von der Antriebswelle angetriebene Abtriebswelle relativ zur Antriebswelle versetzt gelagert und mit axialen Druckkräften beaufschlagt ist.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,daß die sowohl ein Drehmoment als auch axiale Druckkräfte übertragende Verbindung zwischen einerseits der Zwischenwelle und andererseits der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle durch jeweils eine Kugel erfolgt,die in entsprechenden Kugelpfannen an den Enden der Wellen gelagert ist,und daß zur Übertragung des Drehmoments eine in Umfangsrichtung formschlüssige Kupplung zwischen jeder Kugel und den diese Kugel lagernden Kugelpfannen durch auf den Lagerflächen ausgebildete Vorsprünge und Nuten erfolgt.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es möglich,trotz des Versatzes der Abtriebswelle gegenüber der Antriebswelle nicht nur ein Drehmoment,sondern auch axiale Druckkräfte zwischen den Wellen zu übertragen. Hierdurch ergibt sich insbesondere bei Doppel- und Mehrschneckenpressen zur Herstellung von Kunststofferzeugnissen der Vorteil,daß der Achsabstand zwischen den Antriebswellen größer sein kann als der von den Dimensionen der Schnecken vorgegebene Achsabstand der Abtriebswellen,so daß sowohl größere und damit funktionssicherere Drucklager als auch ein einfacheres Getriebe für den gegenläufigen Synchronenantrieb der Wellen verwendet werden können.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung kann die Abtriebswelle entweder achsparallel, jedoch versetzt zur Antriebswelle angeordnet sein oder unter einem spitzen Winkel zur Antriebswelle verlaufen.Die Abtriebswelle und/oder die Antriebswelle kann weiterhin gegenüber der jeweils anderen Welle achsparallel oder unter einem Winkel verstellbar sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die formschlüssige Kupplung zwischen der Kugel und den Kugelpfannen durch auf der Oberfläche der Kugel ausgebildete Leisten und in den Kugelpfannen ausgebildete Nuten gebildet. Hierbei können die auf der Kugel ausgebildeten Leisten unter einem vorzugsweise rechten Winkel zueinander verlaufen. Schließlich ist es vorteilhaft,den Querschnitt der Leisten und Nuten halbkreisförmig abzurunden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen l)oppel schneckenextruder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 eine im Maßstab vergrößerte Darstellung einer Einzelheit.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Doppelschneckenextruder besitzt zwei Schnecken 1,die mittels Abtriebswellen 2 mit geringem Achsabstand durch mehrere Radiallager 3 frei tragend ari einem Lagerteil 4 der Maschine gelagert sind. Der Drehantrieb der beiden gegenläufig angetriebenen Abtriebswellen 2 geschieht durch Antriebswellen 5,die wiederum mittels Radiallagern 6 in einem Lagerteil 7 der Maschine drehbar gelagert sind, zueinander jedoch einen größeren Achsabstand aufweisen.
Der Antrieb der beiden Antriebswellen 5 erfolgt durch Zahnräder 8 von einem nicht dargestellten Motor. Am Ende der Antriebswellen 5 sind Drucklager 9 angeordnet,welche die beim Betrieb der Schnecken 1 entstehenden axialen Druckkräfte aufnehmen.
Zur Übertragung des Drehmoments von jeder Antriebswelle 5 auf jede Abtriebswelle 2 und zur Weiterleitung der von den Schnecken 1 auf die Abtriebswellen 2 übertragenen axialen Druckkräfte über die Antriebswellen 5 auf die Drucklager 9 sind Zwischenwellen 10 angeordnet, die durch ihre Schrägstellung zugleich die unterschiedlichen Achsabstände zwischen den Abtriebswellen 2 bzw. den Antriebswellen 5 ermöglichen.
Die sowohl das Drehmoment als auch die axialen Druckkräfte übertragende Verbindung zwischen jeder Zwischenwelle 10 und der zugehörigen Abtriebswelle 2 bzw.Antriebswelle 5 erfolgt durch jeweils eine Kugel 11, die in entsprechenden Kugelpfannen 2a,5a bzw. 10a der Wellen 2,5 und 10 gelagert ist. Eine solche Kugel 11 mit zugehörigen Kugelpfannen 5a und 10a ist in vergrößertem Maßstab in Fig.2 dargestellt.
Diese Darstellung zeigt deutlicher als die übersicht in Fig.1,daß die Kugel 11 auf ihrer Oberfläche mit Leisten 11a und 11b versehen ist,die einen halbkreisförmig abgerundeten Querschnitt aufweisen.
Diese Leisten lla und llb greifen in entsprechende Nuten lOb bzw.5b in der Kugelpfanne 10a bzw. 5a der Zwischenwelle 10 bzw.Antriebswelle 5 ein, so daß ein Drehmoment über die Kugel 11 übertragen werden kann und dennoch eine Relativbewegung zwischen den Teilen 5a, 11 und 10a infolge der Schrägstellung der Achsen möglich ist. Durch die große etwa halbkugelförmige Lagerfläche zwischen jeder Kugel 11 und den zugehörigen Kugelpfannen 5a und 10a bzw.10a und 2a können die axialen Druckkräfte von den Schnecken 1 bis auf die Drucklager 9 übertragen werden. Die Fig.2 zeigt schließlich, daß die beiden Leisten 11a und lib unter einem rechten Winkel zueinander auf der Oberfläche der Kugel 11 verlaufen.
Selbstverständlich ist die voranstehend beschriebene Vorrichtung nicht nur für Doppelschneckenextruder anwendbar,sondern für alle Vorrichtungen,bei denen zwischen versetzt gelagerten Wellen nicht nur ein Drehmoment,sondern auch axiale Druckkräfte übertragen werden müssen.
Bezugsziffernliste: 1 Schnecke 2 Abtriebswelle 2a Kugelpfanne 2b Nut 3 Radiallager 4 Lagerteil 5 Antriebswelle 5a Kugelpfanne 5b Nut 6 Radiallager 7 Lagerteil 8 Zahnrad 9 Drucklager 10 Zwischenwelle 10a Kugelpfanne 10b Nut 11 Kugel lla Leiste 11b Leiste

Claims

A n s p r ü c h e: 1. Vorrichtung zur übertragung eines Drehmoments von einer ortsfest gelagerten Antriebswelle über eine Zwischenwelle auf eine Abtriebswelle,die relativ zur Antriebswelle versetzt gelagert und mit axialen Druckkräften beaufschlagt ist,welche von einem Drucklager aufzunehmen sind, vorzugsweise zum Einsatz in Doppel-und Mehrschneckenmaschinen für die kunststoffverarbeitende Industrie, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die sowohl ein Drehmoment als auch axiale Druckkräfte übertragende Verbindung zwischen einerseits der Zwischenwelle (10) und andererseits der Antriebswelle (5) bzw. Abtriebswelle (2) durch jeweils eine Kugel (11) erfolgt,die in entsprechenden Kugelpfannen (2a, 5a, lOa) an den Enden der Wellen (2,5,10) gelagert ist, und daß zur übertragung des Drehmoments eine in Umfangsrichtung formschlüssige Kupplung zwischen jeder Kugel (11) und den diese Kugel (11) lagernden Kugelpfannen (2a, 5a, lOa) durch auf den Lagerflächen ausgebildete Vorsprünge (lla, llb) und Nuten (2b, 5b, lOb) erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (2) achsparallel,jedoch versetzt zur Antriebswelle (5) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (2) unter einem spitzen Winkel zur Antriebswelle (5) verläuft.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (2) und/oder die Antriebswelle (5) gegenüber der jeweils anderen Welle achsparallel oder unter einem Winkel verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Kupplung zwischen der Kugel (11) und den Kugelpfannen (2a, 5a, lOa) durch auf der Oberfläche der Kugel (11) ausgebildete Leisten (lla, 11b) und in den Kugelpfannen (2a, 5a, 10a) ausgebildete Nuten (2b, 5b, 10b) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Kugel (11) ausgebildeten Leisten (lla, llb) unter einem vorzugsweise rechten Winkel zueinander verlaufen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,daß der Querschnitt der Leisten (11a, 11b) und Nuten (2b, 5b, 10b) halbkreisförmig abgerundet ist.