DE3420918A1 - Twin-screw extruder - Google Patents

Twin-screw extruder

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DE3420918A1 DE19843420918 DE3420918A DE3420918A1 DE 3420918 A1 DE3420918 A1 DE 3420918A1 DE 19843420918 DE19843420918 DE 19843420918 DE 3420918 A DE3420918 A DE 3420918A DE 3420918 A1 DE3420918 A1 DE 3420918A1
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Abstract

In a twin-screw extruder (10) with two conical extruder screws (14, 16), the axes of which together form an angle corresponding to the conicity of the extruder screws (14, 16) and the screw shafts (28, 40) of which are driven by a drive motor (20) via a gearing (18), the gearing (18) comprises two gear shafts (26, 30) which are parallel to one another and are in each case connected fixed in terms of rotation to a screw shaft (28, 40), at least one gear shaft (30) being connected to the associated screw shaft (40) via an angle-compensating coupling (38). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelschneckenextruder umfassend zwei konische Extruderschnecken, deren Achsen einen der Konizität der Extruderschnecken entsprechenden Winkel miteinander bilden, und eine Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsmotor, der über ein Getriebe mit den Schneckenwellen verbunden ist.The invention relates to a twin screw extruder comprising two conical extruder screws, their axes form an angle corresponding to the conicity of the extruder screws with one another, and a drive device with a drive motor that is connected to the worm shafts via a gearbox.

Bei derartigen Doppelsehneckenextrudern mit konischen Extruderschnecken tritt das Problem auf, die beiden Schneckenwellen, deren Achsen sich kreuzen f mit niedriger Drehzahl in gegenläufigen Drehrichtungen anzutreiben. Dazu wird ein Antriebsmotor, ein Untersetzungsgetriebe sowie ein Winkelantrieb benötigt.In such double Sehn corner extruder with conical screw extruder, the problem occurs, the two worm shafts whose axes intersect f at a low speed in opposite directions of rotation to drive. A drive motor, a reduction gear and an angular drive are required for this.

Nach dem Stand der Technik wird üblicherweise eine der Extruderschneckenwellen von einer koaxial :. oder doch zumindest achsparallel gerichteten Getriebewelle des Untersetzungsgetriebes angetrieben. Die vom Untersetzungsgetriebe aus angetriebene Extruderschneckenwelle ist dabei mit einem Kegelzahnrad versehen, welches ein Gegenkegelzahnrad antreibt, das auf der anderen Extruderschneckenwelle angeordnet ist. Dieser aus einem Kegelzahnradpaar bestehende Winkelantrieb hat den Nachteil, daß die Winkelstellung der angetriebenen Extruderschneckenwellen durch das Kegelzahnradpaar festgelegt ist, so daß mit einem solchen Winkelantrieb nur Extruderschnecken angetrieben werden können, deren Konizität der Konizität der Kegelzahnräder entspricht.According to the prior art, one of the extruder screw shafts is usually driven by a coaxial:. or yes driven at least axially parallel gear shaft of the reduction gear. The one from the reduction gear from driven extruder screw shaft is provided with a bevel gear, which drives a counter-bevel gear mounted on the other extruder screw shaft. This one from one Bevel gear pair existing angular drive has the disadvantage that the angular position of the driven Extruder worm shafts is set by the bevel gear pair, so that with such an angular drive only extruder screws can be driven whose taper corresponds to the taper of the bevel gears.

Es ist weiter bereits ein Doppelschneckenextruder bekannt, bei dem es möglich ist, die Winkelstellung der Extruderschnecken und somit deren Konizität frei zuIt is also a twin screw extruder already known in which it is possible to adjust the angular position of the Extruder screws and thus their conicity free

wählen, ohne dabei für jede gewünschte Winkelstellung einen eigenen Winkelantrieb bereitstellen zu müssen. Bei diesem bekannten Doppelschneckenextruder ist das Untersetzungsgetriebe und der Winkelantrieb als Schnekkengetriebe ausgebildet, dessen von dem Antriebsmotor angetriebene Schnecke senkrecht auf der Ebene der Achsen der konischen Extruderschnecken steht und je ein Schneckenrad der konischen Extruderschnecken antreibt. Dieser Antrieb der Extruderschnecken hat sich bereits gut bewährt.without having to provide a separate angular drive for each desired angular position. In this known twin screw extruder, the reduction gear and the angular drive are worm gear formed whose screw driven by the drive motor perpendicular to the plane of the axes of the conical extruder screws is standing and each drives a worm wheel of the conical extruder screws. This drive for the extruder screws has already proven itself well.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde einen Doppelschneckenextruder der eingangs genannten Art anzugeben, der sich durch ein besonders einfaches Getriebe auszeichnet.The invention is now based on the object of a twin-screw extruder of the type mentioned above, which is characterized by a particularly simple gear excels.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Getriebe zwei zueinander parallele, jeweils mit einer Schneckenwelle drehfest verbundene Getriebewellen umfaßt, wobei mindestens eine Getriebewelle mit der zugehörigen Schneckenwelle durch eine Winkelausgleichskupplung verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the transmission has two parallel transmission shafts that are each connected to a worm shaft in a rotationally fixed manner comprises, wherein at least one gear shaft with the associated worm shaft by an angle compensation coupling connected is.

Der erfindungsgemäße Doppelschneckenextruder zeichnet sich einerseits wie bereits in der Aufgabenstellung gefordert, durch sein besonders einfaches Getriebe und andererseits durch die Möglichkeit aus, die Winkelstellung der Extruderschnecken entsprechend ihrer gewünschten Konizität frei wählen zu können, ohne dabei jeweils auch gleichzeitig das Getriebe anpassen zu müssen.The twin screw extruder according to the invention is characterized on the one hand, as already required in the task, by its particularly simple gear and on the other hand thanks to the possibility of adjusting the angular position of the extruder screws according to your requirements To be able to freely choose the conicity without having to adjust the gearbox at the same time.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist eine der Getriebewellen koaxial zur zugehöri-In a particularly advantageous embodiment of the invention, one of the gear shafts is coaxial with the associated

gen Schneckenwelle gerichtet, da in diesem Falle nur eine einzige Winkelausgleichskupplung zum Antrieb einer Schneckenwelle benötigt wird und die andere Schneckenwelle mit der zugehörigen Getriebewelle starr gekoppelt werden kann.directed towards worm shaft, since in this case only a single angle compensation coupling to drive a Worm shaft is required and the other worm shaft is rigidly coupled to the associated gear shaft can be.

Vorteilhaft ist zwischen der Winkelausgleichskupplung und der zugehörigen Extruderschnecke eine deren axiale Rückdruckkraft aufnehmende Lagereinheit angeordnet. Da in diesem Falle die axiale Rückdruckkraft der angetriebenen Extruderschnecke nicht auf die Winkelausgleichskupplung einwirken kann, kann diese klein und somit platzsparend dimensioniert werden.It is advantageous to have an axial coupling between the angle compensation coupling and the associated extruder screw Back pressure force-absorbing bearing unit arranged. Since in this case the axial back pressure force of the driven The extruder screw cannot act on the angle compensation coupling, it can be small and therefore small can be dimensioned to save space.

Vorzugsweise ist die Winkelausgleichskupplung mit der Getriebewelle und/oder der Schneckenwelle axial verschieblich verbunden. Die Winkelausgleichskupplung ist in diesem Fall vollständig von Axialkräften befreit, so daß eine lange Lebensdauer gewährleistet ist.The angle compensation coupling is preferably axially displaceable with the gear shaft and / or the worm shaft tied together. In this case, the angle compensation coupling is completely freed from axial forces, see above that a long service life is guaranteed.

Vorzugsweise wird als Winkelausgleichskupplung ein Kardangelenk verwendet.A universal joint is preferably used as the angle compensation coupling.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Antriebsmotor über ein Untersetzungsgetriebe mit einer der Getriebewellen verbunden, die ihrerseits mit der anderen Getriebewelle in drehmomentübertragender Verbindung steht. Dies hat den Vorteil, daß nur eine Getriebewelle von dem Antriebsmotor über das Untersetzungsgetriebe angetrieben werden muß.In a further advantageous development of the invention the drive motor is connected to one of the gear shafts via a reduction gear, the in turn is in torque-transmitting connection with the other gear shaft. This has the advantage that only one gear shaft has to be driven by the drive motor via the reduction gear.

Vorzugsweise sind die beiden Getriebewellen durch zwei pfeilverzahnte Zahnradsätze miteinander gekoppelt, da diese sich einerseits durch ein hohes übertragbares Drehmoment auszeichnen und andererseits bei dieser Anordnung zur Drehmomentübertragung von einer Getriebewelle auf die andere Getriebewelle keine Axialkräfte entstehen.The two transmission shafts are preferably coupled to one another by two herringbone gear sets these are characterized on the one hand by a high transmittable torque and on the other hand with this arrangement no axial forces for torque transmission from one gear shaft to the other gear shaft develop.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.Further features and advantages of the invention emerge from the following description, which in conjunction the invention is explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment with the accompanying drawing.

Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Doppelschneckenextruders schematisch im Längsschnitt.The single figure shows an embodiment of a twin screw extruder schematically in longitudinal section.

Der Doppelschneckenextruder, insgesamt mit 10 bezeichnet, umfaßt einen Zylinder 12 mit zwei konischen Extruderschnecken 14 und 16 und ein Getriebe 18.The twin screw extruder, designated as a whole by 10, comprises a cylinder 12 with two conical extruder screws 14 and 16 and a gearbox 18.

Ein Antriebsmotor 20 treibt dabei über ein Untersetzungsgetriebe 22 und über eine Kupplung 24 eine erste Getriebewelle 26 an, die mit der Schneckenwelle 28 der Extruderschnecke 14 drehfest verbunden ist. Die erste Getriebewelle 26 ist mit einer zweiten zur ersten parallelen Getriebewelle 30 durch zwei pfeilverzahnte Zahnradsätze 32 und 34 zur Drehmomentübertragung gekoppelt. Beide Getriebewellen 26 und 30 sind in in der Figur angedeuteten Lagern 36 gelagert. Die zweite Getriebewelle 30 ist über eine Winkelausgleichskupplung 38, beispielsweise ein Kardangelenk, mit der Schneckenwelle 40 der Extruderschnecke 16 verbunden.A drive motor 20 drives via a reduction gear 22 and a first gear shaft 26 via a coupling 24, which is connected to the screw shaft 28 of the extruder screw 14 is rotatably connected. The first transmission shaft 26 is parallel to the first with a second Gear shaft 30 coupled by two herringbone gear sets 32 and 34 for torque transmission. Both gear shafts 26 and 30 are supported in bearings 36 indicated in the figure. The second gear shaft 30 is Via an angle compensation coupling 38, for example a cardan joint, with the screw shaft 40 of the extruder screw 16 connected.

Da die beiden Extruderschnecken 14 und 16 jeweils eine axiale Rückdruckkraft in Richtung des Getriebes 18 ausüben, sind die Schneckenwellen 28 und 40 jeweils in einem die axialen Rückdruckkräfte aufnehmenden Rückdrucklager 42 bzw. 44 gelagert, die axial zwischen den Extruderschnecken 14, 16 und der Winkelausgleichskupplung 38 angeordnet sind. Die Schneckenwellen 28 und 40 stützen sich dabei jeweils mit Hilfe eines Bundes 46
bzw. 48 oder dergleichen an dem jeweiligen Rückdrucklager 42 bzw. 44 ab. Das Rückdrucklager 44 ist dabei
von besonderer Bedeutung, da durch dieses Lager die
Winkelausgleichskupplung 38 von Axialkräften entlastet wird.Since the two extruder screws 14 and 16 each exert an axial back pressure force in the direction of the gearbox 18, the screw shafts 28 and 40 are each mounted in a back pressure bearing 42 and 44, respectively, which absorb the axial back pressure forces and axially between the extruder screws 14, 16 and the angle compensation coupling 38 are arranged. The worm shafts 28 and 40 are each supported with the aid of a collar 46
or 48 or the like on the respective back pressure bearing 42 or 44. The back pressure bearing 44 is included
of particular importance because this camp makes the
Angular compensation coupling 38 is relieved of axial forces.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Winkelausgleichskupplung 38 mit der angetriebenen Getriebewelle 30 verbunden. Die Winkelausgleichskupplung könnte jedoch auch mit der antreibenden Getriebewelle 26 verbunden sein. In Sonderfällen könnte es auch zweckmäßig
sein, bei beiden Wellen eine Winkelausgleichskupplung
vorzusehen.In the present exemplary embodiment, the angle compensation coupling 38 is connected to the driven gear shaft 30. The angle compensation coupling could, however, also be connected to the driving gear shaft 26. In special cases it could also be useful
be an angle compensation coupling on both shafts
to be provided.

Claims (7)

PatentansprücheClaims .1 Doppelschneckenextruder umfassend zwei konische Extruderschnecken, deren Achsen einen der Konizität der Extruderschnecken entsprechenden Winkel miteinander bilden, und eine Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsmotor, der über ein Getriebe mit den Schneckenwellen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Getriebe (18) zwei zueinander parallele, jeweils mit einer Schneckenwelle (28, 40) drehfest verbundene Getriebewellen (26, 30) umfaßt, wobei mindestens eine Getriebewelle (30) mit der zugehörigen Schnekkenwelle (40) durch eine Winkelausgleichskupplung (38) verbunden ist..1 twin screw extruder comprising two conical extruder screws, the axes of which are conical the extruder screws form corresponding angles with one another, and a drive device with a drive motor, which is connected to the worm shafts via a gearbox, thereby characterized in that the gear mechanism (18) has two mutually parallel, each non-rotatably connected to a worm shaft (28, 40) Gear shafts (26, 30), at least one gear shaft (30) with the associated worm shaft (40) is connected by an angle compensation coupling (38). 2. Doppelschneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Getriebewellen (26) koaxial zur zugehörigen Schnekkenwelle (28) gerichtet ist.2. Twin screw extruder according to claim 1, characterized characterized in that one of the gear shafts (26) is coaxial with the associated worm shaft (28) is directed. 3. Doppelschneckenextruder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Winkelausgleichskupplung (38) und der zugehörigen Extruderschnecke (16) eine deren axiale Rückdruckkraft aufnehmende Lagereinheit (44) angeordnet ist.3. Twin screw extruder according to claim 1 or 2, characterized in that between the angle compensation coupling (38) and the associated extruder screw (16) one of their axial Back pressure force-absorbing bearing unit (44) is arranged is. 4. Doppelschneckenextruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Winkelausgleichskupplung (38) mit der Getriebewelle (30) und/oder der Schneckenwelle (40) axial verschieblich verbunden ist.4. Twin screw extruder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angle compensation coupling (38) with the gear shaft (30) and / or the worm shaft (40) is connected to be axially displaceable. 5. Doppelschneckenextruder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Winkelausgleichskupplung (38) ein Kardangelenk ist.5. Twin screw extruder according to one of the preceding claims, characterized in that that the angle compensation coupling (38) is a universal joint. 6. Doppelschneckenextruder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebsmotor (20) über ein Untersetzungsgetriebe (22) mit einer der Getriebewellen (26, 30) verbunden ist, die ihrerseits mit der anderen Getriebewelle (30, 26) in drehmomentübertragender Verbindung steht.6. Twin screw extruder according to one of the preceding Claims, characterized in that the drive motor (20) via a reduction gear (22) is connected to one of the gear shafts (26, 30), which in turn is connected to the other gear shaft (30, 26) is in torque-transmitting connection. 7. Doppelschneckenextruder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Getriebewellen (26, 30) durch zwei pfeilverzahnte Zahnradsätze (32, 34) miteinander gekoppelt sind.7. twin screw extruder according to claim 6, characterized characterized in that the two gear shafts (26, 30) by two herringbone teeth Gear sets (32, 34) are coupled to one another.
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