DE3009397C2 - - Google Patents

Description

Der Achsabstand der Schneckenwellen eines Doppelschnecken­ extruders begrenzt die Durchmesser der im Getriebe auf den Schneckenantriebswellen angeordneten Abtriebsritzel. Diese Abtriebsritzel können nicht beliebig größer als die Schneckenwellen selbst sein. Selbst wenn die Abtriebsritzel der beiden Schneckenantriebswellen axial hintereinander versetzt angeordnet sind, ist es infolge der heute gefor­ derten hohen Drehmomente nicht einfach, eine ausreichende Lebensdauer des Getriebes und zulässige Belastungen der Radiallager der Schneckenantriebswellen zu erreichen. Es sind daher bereits viele verschiedene Vorschläge bekanntge­ worden, die bestimmte Drehmomentübertragungsprinzipien und Getriebebauformen offenbaren. Am meisten hat sich das Prinzip der Leistungsverzweigung zum Antrieb der Schnecken­ antriebswellen durchgesetzt.

Bei dieser Leistungsverzweigung werden vorzugsweise zwei Zahneingriffe an jedem Abtriebsritzel zur Drehmomentüber­ tragung benutzt. Es hat sich aber dabei herausgestellt, daß die beiden Zahneingriffe an dem jeweiligen Abtriebs­ ritzel nicht gleichmäßig sein können, da die Achsabstände der Zwischenzahnräder und der Abtriebsritzel sowie die Zahnformen der Zahnräder selbst Fertigungstoleranzen auf­ weisen. Es sind daher bereits Vorschläge gemacht worden, zur gleichmäßigen Übertragung der Teildrehmomente auf das Abtriebsritzel eine Selbsteinstellung im Zahnradgetriebe zu schaffen, welche ein gleichmäßiges Eingriffszahnspiel ermöglichen und damit die Fertigungsungenauigkeiten kom­ pensieren soll.

Bei einem bekanntgewordenen Vorschlag des Standes der Technik (DD 1 11 971, Fig. 2) sind alle für den unmit­ telbaren Antrieb einer Schneckenantriebswelle und den Ausgleich von Zahnspiel und Fertigungsungenauigkeiten erforderlichen Getrieberäder in einer Ebene angeordnet. In das Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle, die im Getriebegehäuse gelagert ist, greifen zwei gleich­ große Zwischenzahnräder ein, die je mit einem von zwei weiteren gleichgroßen Zwischenzahnrädern im Eingriff stehen. Diese beiden weiteren Zwischenzahnräder greifen ihrerseits von zwei gegenüberliegenden Seiten in ein das Antriebsdrehmoment einleitendes Antriebsritzel ein, das die gleich Größe wie das Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle hat. Die das Antriebsritzel auf­ weisende Getriebeantriebswelle ist dabei ebenfalls im Getriebegehäuse gelagert. Die vier gleichgroßen Zwischen­ zahnräder sind in einem Schwingrahmen gelagert, der sich nur in der Richtung der Verbindungsgeraden von dem An­ triebs- zum Abtriebsritzel frei bewegen kann.

Mit diesem Zahnradgetriebe ist ein selbsttätiges Einstel­ len gleichgroßer Teildrehmomente an dem Abtriebs- und Antriebsritzel nicht möglich, da eine Ausgleichsbewegung der Zwischenzahnräder auch rechtwinklig zur Ebene der Rit­ zel erfolgen müßte. Durch lediglich eine zur Verbindungs­ geraden der Ritzel parallele Verschiebbarkeit wird kein Einstellen des Eingriffszahnspiels erreicht. Es kommt da­ her weiter zu hohen Belastungen der radialen Lager der Schneckenantriebswellen. Die Übertragung der Teildrehmo­ mente auf das jeweilige Abtriebsritzel ist aufgrund der nicht vollständig ausgeglichenen Fertigungstoleranzen nicht gleichmäßig. Die angestrebte gleichmäßige Leistungsver­ zweigung ist mit diesem Zahnradgetriebe nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradge­ triebe zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle eines Doppelschneckenextruders gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 zu schaffen, das eine selbsttätige Einstellung der Getrieberäder zwecks Erreichens einer gleichmäßigen Leistungsverzweigung durch stets gleichmäßige Zahnein­ griffe ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.

Der sich um den gehäuseseitigen Mittelpunkt des Antriebs­ ritzels bewegende Schwenkrahmen ermöglicht die Einstellung eines gleichmäßigen Zahneingriffs zwischen dem Abtriebs­ ritzel und den auf gegenüberliegenden Seiten eingreifenden, zugehörigen beiden Zwischenzahnrädern. Die Aufteilung des Antriebsdrehmomentes in zwei gleichgroße Teildrehmomente am Antriebsritzel wird durch die radial bewegliche Anord­ nung des Antriebsritzels ermöglicht. Die Zwischenzahnräder des Abtriebsritzels und das Antriebsritzel stellen sich stets zwangsweise auf eine gleichmäßige Leistungsverzwei­ gung ein. Für beide Eingriffsstellen am Abtriebsritzel und für beide Eingriffsstellen am Antriebsritzel wird ein glei­ cher Zahndruck unabhängig von den Fertigungstoleranzen der Zahnräder und der Achsabstände erreicht. Das Radial­ lager der Schneckenantriebswelle bleibt so frei von nennens­ werten Belastungen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 2 gekennzeichnet.

Durch die Erfindung wird es möglich, die heute erforder­ lichen großen Antriebskräfte bei Doppelschneckenextrudern ohne erhebliche Durchbiegungen der Schneckenantriebswelle und damit einer frühzeitigen Beschädigung der Radiallager zu übertragen. Das zu übertragende große Drehmoment wird bei jedem Belastungszustand der Schneckenwelle durch eine gleichmäßige Leistungsverzweigung in zwei gleichgroße Teil­ drehmomente aufgeteilt und übertragen. Der Lageraufwand für die Schneckenantriebswellen kann verringert werden.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Seiten­ ansicht des Zahnradgetriebes zum Antrieb einer Schneckenantriebswelle.

Fig. 2 zeigt eine nach der Linie II-II in Fig. 1 ge­ schnittene Ansicht des Zahnradgetriebes.

Fig. 3 zeigt eine nach der Linie III-III geschnittene Ansicht des Zahnradgetriebes gemäß Fig. 1.

Mit 4 und 5 sind die im geringen Abstand parallelen Schneckenantriebswellen eines Doppelschneckenextruders bezeichnet. Es wird ein Zahnradgetriebe zum Antrieb der im Getriebegehäuse 10 gelagerten Schneckenantriebswelle 5 gezeigt, die ein Abtriebsritzel 6 aufweist. Das Abtriebs­ ritzel 6 steht im Eingriff mit zwei einander gegenüber­ liegend angeordneten Zwischenzahnrädern 7 und 8, die in einem Schwenkrahmen 9 gelagert sind. Mit jedem Zwischen­ zahnrad 7 bzw. 8 ist nebenstehend jeweils ein weiteres gleichgroßes Zwischenzahnrad 11 bzw. 12 kämmend angeord­ net. Ein das Antriebsdrehmoment einleitendes Antriebs­ ritzel 13 steht in zweiseitigem Eingriff mit den einander gegenüberliegenden Zwischenzahnrädern 11 und 12. Der Schwenkrahmen 9 ist koaxial zum Antriebsritzel 13 im Getriebegehäuse 10 auf einer mit einer Lagerbuchse 14 versehenen Nabe 15 schwenkbar gelagert. Das Antriebs­ ritzel 13 ist mit einem koaxialen Ansatz 16 kleineren Durchmessers versehen, der eine Bogenverzahnung auf­ weist. Über den bogenverzahnten Ansatz 16 faßt eine innenverzahnte Kupplungshülse 17, die mit ihrem anderen Ende in einen bogenverzahnten Ansatz am Wellenende 20 einer axial fluchtenden Antriebswelle 18 erfaßt. Die Antriebswelle 18 ist im Getriebegehäuse 10 drehbar gelagert und trägt ein drehfest verbundenes Antriebsrad 19, das über ein ge­ eignetes, hier nicht dargestelltes Reduziergetriebe von einem Motor angetrieben wird.

Die im Getriebegehäuse 10 gelagerte Schneckenantriebs­ welle 5 durchdringt das Getriebegehäuse 10 und ist an dem der Schneckenwelle abgewandten Ende in einem Axial­ drucklager 21 abgestützt.

Über das Antriebsrad 19 wird das Antriebsdrehmoment in das dargestellte Zahnradgetriebe eingeleitet. Im Bela­ stungsfall des Zahnradgetriebes stellt sich das radial bewegliche Antriebsritzel 13 derart ein, daß das An­ triebsdrehmoment in zwei gleiche Teildrehmomente aufge­ teilt wird. Die radiale Beweglichkeit des Antriebsritzels 13 wird über die mit der Kupplungshülse 17 ausgeführte Bogenzahnkupplung von Ansatz 16 und Wellenende 20 erreicht. Über die Zwischen­ zahnräder 11 und 12 werden die Teildrehmomente auf die Zwischenzahnräder 7 und 8 und von diesen zweiseitig auf das im Getriebegehäuse gelagerte Abtriebsritzel 6 der Schneckenantriebswelle 5 übertragen. Bei ungleichen Zahn­ eingriffen können sich die Zwischenzahnräder 7 und 8 durch Verschwenken des Schwenkrahmens 9 einstellen, so daß eine gleichmäßige Kraftübertragung an den beiden Zahn­ eingriffsstellen des Abtriebsritzels 6 vorhanden ist.

Die erreichte gleichmäßige Leistungsverzweigung ermög­ licht es, ein großes Drehmoment auf eine im geringen Ab­ stand neben einer anderen Schneckenantriebswelle liegen­ den, parallelen Schneckenantriebswelle zu übertragen und den technischen Aufwand des Zahnradgetriebes gering zu halten.

• Bezugszeichenliste
   4 Schneckenantriebswelle
   5  Schneckenantriebswelle
   6 Abtriebsritzel
   7 Zwischenzahnrad
   8 Zwischenzahnrad
   9 Schwenkrahmen
  10 Getriebegehäuse
  11 Zwischenzahnrad
  12 Zwischenzahnrad
  13  Antriebsritzel
  14 Lagerbuchse
  15 Nabe
  16 Ansatz
  17 Kupplungshülse
  18 Antriebswelle
  19 Antriebsrad
  20 bogenverzahntes Wellenende
  21 Axialdrucklager

Claims (2)

1. Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzwei­ genden Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Schnecken­ antriebswelle, wobei das Zahnradgetriebe vier in einem Schwenkrahmen gelagerte Zwischenzahnräder auf­ weist, von denen zwei gleichgroße Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit einem im Getriebegehäuse gelagerten Abtriebsritzel der Schneckenantriebswelle stehen und von denen die ande­ ren beiden gleichgroßen Zwischenzahnräder einander gegenüberliegend im Eingriff mit einem Antriebsritzel einer das Drehmoment einleitenden Antriebswelle ste­ hen, und wobei jeweils die beiden sich seitlich ge­ meinsam zu der Verbindungsgeraden der Ritzel befind­ lichen Zwischenzahnräder untereinander im Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkrahmen (9) koaxial zum Antriebsritzel (13) im Getriebegehäuse (10) schwenkbar gelagert ist,
daß das Antriebsritzel (13) radial beweglich im Getriebegehäuse (10) angeordnet ist.

2. Doppelschneckenextruder mit einem leistungsverzwei­ genden Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (13) im Zahnradgetriebe einen koaxialen Ansatz (16) mit einer Bogenver­ zahnung aufweist, der von einer innenverzahnten Kupplungshülse (17) umgeben wird, die mit ihrem anderen Ende ein bogenverzahntes Wellenende (20) einer axial fluchtenden Antriebswelle (18) umfaßt.