DE3504390A1

DE3504390A1 - Split-torque transmission for twin-screw machines

Info

Publication number: DE3504390A1
Application number: DE19853504390
Authority: DE
Inventors: Josef A. 7144 Asperg Blach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1986-09-18

Abstract

The invention relates to a split-torque transmission for twin-screw machines with a housing, a first screw driven directly by an input shaft and with a second screw driven by the input shaft via gearwheels and at least one coupling shaft, the screws having parallel axes of rotation. The intention is, in addition to infinite variability of the spacing between the axes of rotation without increasing the overall length of the transmission, to provide torsion compensation. In order to achieve this, the coupling shaft comprises a torsionally elastic torsion bar held against an input gearwheel by a first universal joint and against an output gearwheel by a second universal joint.

Description

Verzweigungsgetriebe für Doppelschneckenmaschinen Split gear for twin screw machines

Die Erfindung betrifft Verzweigungsgetriebe für Doppelschneckenmaschinen mit einem Gehäuse, einer von einer Antriebswelle unmittelbar angetriebenen ersten Schneckenwelle und einer von der Antriebswelle über Zahnräder und mindestens einer Kuppelwelle angetriebenen zweiten Schneckenwelle, wobei die Schneckenwellen parallele Drehachsen aufweisen.The invention relates to split gears for twin screw machines with a housing, a first directly driven by a drive shaft Worm shaft and one from the drive shaft via gears and at least one Coupling shaft driven second worm shaft, the worm shafts being parallel Have axes of rotation.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein derartiges Getriebe für Doppelschneckenmaschinen mit sich gleichsinnig drehenden und ineinandergreifenden Schnecken. Solche Doppelschneckenmaschinen finden z.B. beim Verarbeiten von Kunststoffen, beim Mischen von Materialien oder beim Kneten von plastischen oder teigförmigen Materialien Verwendung.In particular, the invention relates to such a transmission for twin-screw machines with co-rotating and interlocking snails. Such twin screw machines find e.g. when processing plastics, when mixing materials or when kneading plastic or dough-like materials.

Die Wirtschaftlichkeit einer derartigen Maschine hängt jedoch davon ab, inwieweit sie den unterschiedlichen Einsatzbedingungen angepasst werden kann. Z.B. ist es beim Einsatz einer derartigen Doppelschneckenmaschine als Extruder für technische Kunststoffe entscheidend, daß die Maschine dem für den jeweiligen Kunststoff spezifischen Energiebedarf, der erforderlichen Verarbeitung des Kunststoffes im Extruder, dem optimalen Füllgrad in den verschiedenen Verarbeitungszonen, dem erforderlichen Schergefälle und nicht zuletzt dem optimalen Drehmoment und kostengünstigsten Durchsatz angepasst werden kann.However, the economy of such a machine depends on it the extent to which it can be adapted to the different operating conditions. For example, when using such a twin screw machine as an extruder for engineering plastics are decisive that the machine is suitable for the respective plastic specific energy requirements, the necessary processing of the plastic in the Extruder, the optimal filling level in the various processing zones, the required shear rate and, last but not least, the optimal torque and the most cost-effective Throughput can be adjusted.

Aus diesen Anforderungen resultiert, daß neben Maschinenlänge und Drehzahl auch Schneckenaussendurchmesser und Gangtiefe variierbar sein sollten, das setzt jedoch einen einfach verunderbaren Abstand der nebeneinanderliegenden Schneckenwellen voraus.From these requirements it results that in addition to machine length and The speed of the screw outside diameter and thread depth should also be variable, However, this sets an easily scalable distance between the adjacent ones Worm shafts ahead.

Bekannt sind bisher Getriebe, bei denen anstelle der Kuppelwelle eine Parallelkurbelgetriebekupplung zum Einsatz kommt. Bei den Doppelschneckenmaschinen benötigen die Schneckenwellen jedoch erhebliche Antriebsdrehmomente. Die beiden Schneckenwellen sind dabei nicht nur mit gleichen Antriebsmomenten zu beaufschlagen, sondern sie sind auch stets phasenrichtig anzutreiben, insbesondere dann, wenn die Schneckenabschnitte miteinander kämmen.So far gearboxes are known in which instead of the coupling shaft one Parallel crank gear coupling is used. With the twin screw machines However, the worm shafts require considerable drive torques. The two Screw shafts are not only to be subjected to the same drive torques, but they must always be driven in the correct phase, especially when the Comb the screw sections with one another.

Durch die hohen Antriebsmomente tritt eine Torsion der Schneckenwellen auf. Für einen phasenrichtigen Lauf der Schneckenwellen ist es erforderlich, daß die Torsion der verschiedenen Wellen im Bereich der Leistungsverzweigung im Getriebe abtriebsseitig gleich gross ist. Diese Voraussetzung ist bei der Parallelkurbelgetriebekupplung nicht erfüllt. Um bei dieser Konstruktion einen Torsionsausgleich zu schaffen, aere es notwendig, zusätzlich Torsionswellen zwischen Verzweigungsgetriebe und Schneckenwellen einzubauen, wodurch diese abgeänderte Konstruktion sehr lang baut.The high drive torques cause the worm shafts to twist on. For the correct phase rotation of the worm shafts, it is necessary that the torsion of the various shafts in the area of the power split in the gearbox is the same size on the output side. This is a prerequisite for the parallel crank gear coupling not fulfilled. In order to compensate for torsion in this construction, aere it is necessary to add torsion shafts between the split gear and worm shafts to build in, whereby this modified construction is very long.

Der Einsatz von Torsionswellen zum Torsionsausgleich bei zwei nicht gleich angetriebenen Schneckenwellen ist aus der DE-PS 32 01 952 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Verzweigungsgetriebe wird zwar durch die Torsionswellen ein Torsionsausgleich geschaffen, so daß die Schneckenwellen phasenrichtig drehen, jedochbüsstdiese Konstruktion die Vorteile der Parallelkurbelgetriebekupplung ein, die ein stufenloses Verändern des Abstands der Drehachsen der beiden Schneckenwellen erlaubt.The use of torsion shafts to compensate for torsion in two does not similarly driven worm shafts is known from DE-PS 32 01 952. In which The branch transmission described there is a torsion compensation through the torsion shafts created so that the worm shafts rotate in phase, however, this design is penalized the advantages of the parallel crank gear clutch, which allows for infinitely variable changes the distance between the axes of rotation of the two worm shafts is allowed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verzweigungsgetriebe mit einer Kuppelwelle zu schaffen, das zum einen eine stufenlose Variation des Abstands der Drehachsen der Schneckenwellen bei einem minimalen Bauteile-Aufwand erlaubt und zum anderen gleichzeitig einen Torsionsausgleich erlaubt, ohne daß das Getriebe deshalb sehr lang baut oder unwirtschaftlich wird.The object of the invention is to provide a split transmission with a coupling shaft to create, on the one hand, a stepless variation of the distance between the axes of rotation the worm shafts with a minimum of components and on the other hand at the same time allows a torsion compensation without the transmission therefore very much builds long or becomes uneconomical.

Diese Aufgabe wird bei einem Verzweigungsgetriebe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß die Kuppelwelle einen von einem ersten Kardangelenk an einem Antriebszahnrad und von einem zweiten Kardangelenk an einem Abtriebszahnrad gehaltenen torsionselastischen Drehstab umfasst.In the case of a split transmission, this task is described at the outset Art solved according to the invention in that the coupling shaft is one of a first Universal joint on a drive gear and a second universal joint on one Includes output gear held torsionally elastic torsion bar.

Es versteht sicht daß das erfindungsgemässe Verzweigungsgetriebe nicht nur bei Doppelschneckenmaschinen, sondern auch bei Mehrschneckenmaschinen mit Vorteil eingesetzt werden kann.It is understood that the split gear according to the invention is not only with twin-screw machines, but also with multi-screw machines with advantage can be used.

Analog der Lehre der DE-PS 32 01 952 lässt sich die Torsionssteifigkeit des Drehstabs so festlegen, daß die beiden Schneckenwellen auch bei wechselnder Belastung immer phasenrichtig drehen. Dadurch, daß durch die Kuppelwelle gleichzeitig auch der Torsionsausgleich geschaffen wird, ist eine einfache kompakte Bauweise des Verzweigungsgetriebes möglich.Analogous to the teaching of DE-PS 32 01 952, the torsional stiffness of the torsion bar so that the two worm shafts also change Always rotate the load in the correct phase. In that through the coupling shaft at the same time the torsion compensation is also created, is a simple, compact design of the split gear possible.

Aus der DE-OS 33 25 781 ist an sich ein Zahnrad bekannt, bei dem die Radachse relativ zum Zahnkranz winkelveränderlich ist. Der Zahnkranz ist dabei über einen schmalen Verbindungsring mit der Radachse verbunden. Die winkelveränderliche Verbindung von Zahnkranz und Radachse beruht auf dem elastisch verformbaren Verbindungsring, der zum einen die mögliche Winkeländerung stark einschränkt und zum zweiten gleichzeitig eine Sollbruchstelle bei dieser Konstruktion mit sich bringt.From DE-OS 33 25 781 a gear is known in which the The angle of the wheel axis is variable relative to the ring gear. The ring gear is over a narrow connecting ring connected to the wheel axle. The variable angle The connection between the ring gear and the wheel axle is based on the elastically deformable connecting ring, which, on the one hand, severely restricts the possible change in angle and, on the other hand, at the same time brings a predetermined breaking point with this construction.

Im Gegensatz dazu beinhaltet die erfindungsgemässe Konstruktion eine Verbindung von Zahnkranz und Radachse bzw.In contrast to this, the construction according to the invention includes a Connection of ring gear and wheel axle or

Drehstab.durch ein Kreuzgelenk, das zum einen grössere Winkeländerungen zwischen der Drehachse des Zahnkranzes und der Radachse bzw. der Drehachse des Drehstabes erlaubt und zum anderen eine konstruktiv sehr stabile Lösung des Problems darstellt. Die erfindungsgemässe Konstruktion vermeidet ebenfalls ein dauerndes Umwandeln von Rotationsenergie in Wärmeenergie, wie das bei der elastischen Verformung der Fall ist. Bei der erfindungsgemässen Kuppelwelle treten lediglich normale Reibungskräfte auf.Torsion bar. By a universal joint that, on the one hand, allows for larger changes in angle between the axis of rotation of the ring gear and the wheel axis or the axis of rotation of the torsion bar and on the other hand represents a structurally very stable solution to the problem. The construction according to the invention also avoids a permanent Converting rotational energy into thermal energy, as in elastic deformation the case is. In the coupling shaft according to the invention, only normal frictional forces occur on.

Eine Verkürzuna der Baulänge des Getriebes kann dadurch erreicht werden, daß das Antriebs- und das Abtriebszahnrad als Hohlkörper ausgebildet sind, die die Kardangelenke aufnehmen. A shortening of the overall length of the transmission can be achieved in this way that the drive and the driven gear are designed as hollow bodies, which accommodate the universal joints.

Eine besonders grosse Reduzierung der Herstellungskosten ergibt sich dadurch, daß das Antriebs- und das Abtriebszahnrad der Kuppelwelle gleiche Zähnezahl aufweisen.A particularly large reduction in manufacturing costs results in that the drive and output gear of the coupling shaft have the same number of teeth exhibit.

In diesem Fall können sämtliche Sonderteile des Getriebes identisch hergestellt werden, unabhängig von dem Abstand der Drehachsen der Schneckenwellen.In this case, all special parts of the transmission can be identical regardless of the distance between the axes of rotation of the worm shafts.

Einen absolut gleichmässigen Lauf der zweiten Schneckenwelle wird dadurch erreicht, daß beide Drehachsen des ersten Kardangelenks jeweils parallel zu entsprechenden Drehachsen des zweiten Kardangelenks derselben Kuppelwelle angeordnet sind. Die Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit des Drehstabes werden durch diese Anordnung nicht auf die zweite Schneckenwelle übertragen.The second worm shaft will run absolutely evenly achieved in that both axes of rotation of the first universal joint are each parallel arranged to corresponding axes of rotation of the second universal joint of the same coupling shaft are. The fluctuations in the angular velocity of the torsion bar are due to this arrangement is not transferred to the second worm shaft.

Besonders einfach lassen sich die Drehachsen der Kardangelenke einjustieren, wenn der Drehstab mit den Kardangelenken über Keilverzahnungen unterschiedlicher Zähnezahlen verbunden ist.The axes of rotation of the cardan joints are particularly easy to adjust, if the torsion bar with the universal joints via splines of different Number of teeth is connected.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Schneckenwelle mit der Antriebsachse über eine Keilverzahnung verbunden, deren Zähnezahl von der Zähnezahl einer Keilverzahnung zwischen der zweiten Schneckenwelle und einem zu ihr koaxialen Zahnrad verschieden ist. Dies bietet die Möglichkeit die Justierung der Schneckenwellen gegeneinander noch während der Montage der Maschine, wodurch die Anforderungen an die Fertigungspräzision verringert werden können.In a particularly preferred embodiment of the invention the first worm shaft is connected to the drive axle via a spline, whose number of teeth depends on the number of teeth of a spline between the second worm shaft and a gear coaxial with it is different. This offers the possibility the adjustment of the worm shafts against each other while the machine is being assembled, whereby the requirements for manufacturing precision can be reduced.

Besonders hohe Drehmomente lassen sich in beide Schneckenwellen einleiten, wenn die zweite Schneckenwelle durch zwei identische Kuppelwellen antreibbar ist, wobei die Drehachse der ersten Schneckenwelle in einer Ebene mit den Drehachsen der Antriebszahnräder und die Drehachse der zweiten Schneckenwelle in einer Ebene mit den Drehachsen der Abtriebszahnräder angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird gleichzeitig erreicht, daß sich die radialen Belastungen der Lager und der Ritzelwellen durch die Beaufschlagung des Antriebsmoments theoretisch aufheben.Particularly high torques can be introduced into both worm shafts, if the second worm shaft can be driven by two identical coupling shafts, wherein the axis of rotation of the first worm shaft is in a plane with the axes of rotation the drive gears and the axis of rotation of the second worm shaft in one plane are arranged with the axes of rotation of the output gears. In this embodiment is achieved at the same time that the radial loads on the bearings and the Theoretically cancel pinion shafts by applying the drive torque.

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Herstellung von Verzweigungsgetrieben der gattungsgemässen Art ist der finanzielle Aufwand, mit dem die unterschiedlichen Getriebegehäuse für Doppelschneckenmaschinen mit unterschiedlichen Abständen der Schneckenwellen gebaut werden können. Eine besonders kostengünstige Herstellung der Getriebegehäuse wird dadurch ermöglicht, daß das Gehäuse durch eine erste und eine zweite, senkrecht zu den Drehachsen stehende Trennebene in drei Abschnitte unterteilt wird, wobei der erste und der dritte Abschnitt die Zahnräder und der zweite Abschnitt Lager für axiale Kräfte der Schneckenwellen aufnehmen, dass der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt mit Ausnahme ihres Bohrungsbildes systemgleich ausgebildet sind sowie jeweils eine dritte Trennebene, die die Drehachse der Antriebszahnräder der Kuppelwellen beinhaltet, bzw. eine vierte Trennebene, die die Drehachsen der Abtriebszahnräder der Kuppelwellen beinhaltet, besitzen, wobei die dritte und die vierte Trennebene senkrecht zu einer durch die beiden Drehachsen der Schneckenwellen festgelegten Spiegelebene verläuft.An important consideration in the manufacture of split gearboxes of the generic type is the financial outlay with which the different Gear housing for twin screw machines with different distances between the Screw shafts can be built. A particularly inexpensive production the gear housing is made possible in that the housing by a first and a second dividing plane, perpendicular to the axes of rotation, into three sections is subdivided, with the first and third section the gears and the second section accommodate bearings for axial forces of the worm shafts, that the first section and the third section with the exception of their hole pattern are designed identically to the system and each have a third parting plane, which is the axis of rotation contains the drive gears of the coupling shafts, or a fourth parting plane, which contains the axes of rotation of the output gears of the coupling shafts, wherein the third and the fourth parting plane perpendicular to one through the two axes of rotation the mirror plane defined by the worm shafts.

Der entscheidende Vorteil dieser konstruktiven Lösung besteht darin, dass die die Zahnräder aufnehmenden Abschnitte nur noch eine Trennebene besitzen und eine Variation des Abstandes der Drehachsen der beiden Schneckenwellen ohne weiteren baulichen Aufwand nachvollzogen werden kann, d.h. können unabhängig vom späteren Achsenabstand gefertigt werden. Daher kann für sämtliche Schneckenwellenabstände für einen vorgegebenen Bereich ein und dasselbe Getriebe Verwendung finden, so dass eine kostengünstige Serienherstellung der Gehäuse sowie den entsprechenden Getriebeelementen möglich wird.The decisive advantage of this constructive solution is that that the sections receiving the gears only have one parting plane and a variation of the distance between the axes of rotation of the two screw shafts without further construction work can be traced, i.e. can be independent of the later center distance can be manufactured. Therefore it can be used for all screw shaft distances one and the same gear can be used for a given range, so that an inexpensive series production of the housing and the corresponding gear elements becomes possible.

Ein weiterer Vorteil des-erfindungsgemässen Getriebes ist ausser der Identität zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt, die weitere Einsparungen bei den Herstellungskosten erlaubt, die Zusammenfassung der Lager, die die axialen Lasten aufnehmen, welche durch den äussert unterschiedlichen Rückdruck im Schneckensystem auch entsprechend unterschiedlich Konstruktion und Kosten belasten, im zweiten Gehäuseabschnitt, wodurch sie ohne konstruktive oder fertigungstechnische Lasten und Kosten in den Getriebestufen zu verursachen, bedarfs- und kostenoptimal neutralisiert sind.Another advantage of the transmission according to the invention is besides the Identity between the first and the third section, the further savings at the cost of manufacture allowed the summary of the bearings that the axial Absorb loads caused by the extremely different back pressure in the screw system also burden construction and costs correspondingly differently, in the second housing section, making it without any structural or manufacturing engineering To generate loads and costs in the gear stages, optimally in terms of requirements and costs are neutralized.

Das erfindungsgemässe Verzweigungsgetriebe kommt mit einem Minimum an verschiedenen Bauelementen aus, die darüberhinaus bei verschiedenen Achsenabständen unverändert bleiben, und stellt an die Fertigung geringere Anforderungen.The split gear according to the invention comes with a minimum on different components, which also have different center distances remain unchanged, and place lower demands on production.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Figur 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Getriebes längs der Linie 1-1 in Figur 2; Figur 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Figur 1; Figur 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Zahnrads längs der Linie 3-3 in Figur 4; Figur 4 eine Frontansicht des Getriebes; Figur 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Figur 1 und Figur 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig.1.In the following the invention is illustrated with reference to one in the drawing preferred embodiment explained in more detail. In the drawing shows: Figure 1 shows a sectional view of a transmission according to the invention along the line 1-1 in Figure 2; Figure 2 is a sectional view taken along line 2-2 in Figure 1; Figure 3 a Sectional view of a gear wheel according to the invention along the line 3-3 in FIG. 4; FIG. 4 is a front view of the transmission; Figure 5 is a sectional view along the line 5-5 in FIG. 1 and FIG. 6 a sectional view along the line 6-6 in FIG.

Figur 1 zeigt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Verzweigungsgetriebe mit einem Gehäuse 12, das durch eine erste Trennebene 14 und eine zweite, parallel zu dieser verlaufende Trennebene 16 in drei Abschnitte unterteilt ist, wobei sich ein erster Abschnitt 20 von einer Stirnseite 18 des Gehäuses 12 zu der ersten Trennebene 14, ein zweiter Abschnitt 22 von der ersten Trennebene 14 zu der zweiten Trennebene 16 und ein dritter Abschnitt 24 von der zweiten Trennebene 16 zu einer der Stirnseite 18 entgegengesetzten Stirnseite 26 erstreckt. Der erste Abschnitt 20 und der dritte Abschnitt 24 des Gehäuses sind dabei im wesentlichen identisch ausgebildet.FIG. 1 shows a branch transmission designated as a whole by 10 with a housing 12, which is through a first parting plane 14 and a second, parallel to this running parting plane 16 is divided into three sections, wherein a first section 20 from an end face 18 of the housing 12 to the first parting plane 14, a second section 22 from the first parting plane 14 to the second parting plane 16 and a third section 24 from the second parting plane 16 to one of the end faces 18 opposite end face 26 extends. The first section 20 and the third Section 24 of the housing are designed essentially identically.

Eine senkrecht zu den Trennebenen 14 und 16 verlaufende Antriebswelle 28 erstreckt sich von der Stirnseite 18 in ein Inneres des ersten Abschnitts 20 und ist in diesem mittels zweier im Abstand zueinander angeordneter Radiallager 30 und 32 drehbar gelagert. Eine koaxial zu der Drehachse 34 der Antriebswelle 28 verlaufende erste Schneckenwelle 36 steckt mit einem Ende in einer Bohrung 40 der Antriebswelle 28 und ist mit dieser über eine Keilverzahnung 38 drehfest verbunden. Die erste Schneckenwelle 36 erstreckt sich von der in dem ersten Abschnitt 20 gelagerten Antriebswelle 28 durch den zweiten Abschnitt 22 und den dritten Abschnitt 24 hindurch, steht über die Stirnseite 26 des Gehäuses 12 und trägt an ihrem überstehenden Teil einen Schneckenabschnitt 37.A drive shaft running perpendicular to the parting planes 14 and 16 28 extends from the end face 18 into an interior of the first section 20 and is in this by means of two spaced apart radial bearings 30 and 32 rotatably mounted. One coaxial with the axis of rotation 34 of the drive shaft 28 extending first worm shaft 36 is inserted with one end in a bore 40 of the Drive shaft 28 and is connected to it in a rotationally fixed manner via a spline 38. The first worm shaft 36 extends from that mounted in the first section 20 Drive shaft 28 through the second section 22 and the third section 24, stands over the end face 26 of the housing 12 and carries on its protruding part a screw portion 37.

Die Lagerung der ersten Schneckenwelle 36 erfolgt zum einen durch das in der Bohrung 40 der Antriebswelle 28 gehaltene Ende und zum anderen durch ein Radiallager 42, das in einer auf der Stirnseite 26 anliegenden Frontplatte 44 gehalten ist.The first worm shaft 36 is supported on the one hand by the end held in the bore 40 of the drive shaft 28 and through to the other a radial bearing 42 which is mounted in a front plate 44 resting on the end face 26 is held.

Zusätzlich zu einer radialen Lagerung der ersten Schneckenwelle 36 ist noch eine axiale Lagerung erforderlich, die die im Bereich des Schneckenabschnitts entstehende Axialdruckkräfte abfängt. Dies erfolgt im zweiten Abschnitt 22 durch ein Axialdrucklager 46, auf dem sich die erste Schneckenwelle 36 mittels eines an diese angeformten Ringbundes 48 abstützt. Das Axialdrucklager 46 kann sich entweder in der ersten Trennebene 14 auf dem ersten Abschnitt 20 abstützen oder auch in dem zweiten Abschnitt 22 gehalten sein (Figur 1).In addition to a radial mounting of the first worm shaft 36 an axial bearing is also required, the one in the area of the screw section absorbs resulting axial pressure forces. This is done in the second section 22 a thrust bearing 46, on which the first worm shaft 36 by means of a this molded annular collar 48 is supported. The thrust bearing 46 can either support in the first parting plane 14 on the first section 20 or in the second section 22 be held (Figure 1).

Zum Antrieb einer zweiten Schneckenwelle 50, die in Figur 1 nicht sichtbar ist, da sie achsparallel zur ersten Schneckenwelle 36 verläuft und genau hinter dieser liegt, besitzt die Antriebswelle 28 ein Antriebsritzel 52. Dieses wirkt seinerseits auf zwei völlig identisch ausgebildete Kuppelwellen, die als Ganzes mit 54 bezeichnet sind.For driving a second worm shaft 50, which is not shown in FIG is visible because it runs axially parallel to the first worm shaft 36 and precisely behind this, the drive shaft 28 has a drive pinion 52. This in turn acts on two completely identically formed coupling shafts as a whole are denoted by 54.

Eine Kuppelwelle 54 umfasst bei diesem.Ausführungsbeispiel einen Drehstab 55, dessen Enden mit Keilverzahnungen 57 und 57' versehen sind, die unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen können. Auf die Keilverzahnungen 57, 57' des Drehstabs 55 sind ringförmige Teile 60, 60' aufgesetzt, die einstückig mit Kardangelenkgabeln 58, 58' ausgebildet sind und eine zu den Keilverzahnungen 57, 57' komplementäre Innenverzahnung aufweisen. Die durch die Kardangelenkgabeln 58, 58' definierten Gelenkachsen 62, 62' können mit Hilfe der Keilverzahnungen 57, 57' exakt parallel zueinander eingestellt werden. Senkrecht zur Achse 62, 62' verläuft eine zweite Drehachse 56, 66' des Kardangelenks.In this embodiment, a coupling shaft 54 comprises a torsion bar 55, the ends of which are provided with splines 57 and 57 'which are different May have numbers of teeth. On the splines 57, 57 'of the torsion bar 55 are annular parts 60, 60 'placed, which are integral with universal joint forks 58, 58 'are formed and one of the splines 57, 57' complementary Have internal teeth. Those defined by the universal joint forks 58, 58 ' Joint axes 62, 62 'can be exactly parallel with the help of splines 57, 57' can be adjusted to each other. Perpendicular to axis 62, 62 ' runs a second axis of rotation 56, 66 'of the universal joint.

Zapfen 68 einer Kreuzgelenkplatte 64, die die Gelenkachse66, 66' definieren, werden von einer Kardangelenkgabel 70 drehbar gehalten, die ihrerseits einstückig mit einem Zapfen 72 ausgebildet ist. Der Zapfen 72 ist drehfest über eine Lagerbuchse 73 mit einem als Hohlkörper ausgebildeten Zahnkranz 74 verbunden, der so zu dem Zapfen 72 angeordnet wird, dass sich die Gelenkgabeln 58, 70 im Innern des Zahnkranzes 74 befinden. Mit dieser speziellen Anordnung kann die Baulänge des Verzweigungsgetriebes 10 verkürzt werden. Die Zahnkränze 74 bilden mit den Zapfen 72 und den Lagerbuchsen 73 Antriebszahnräder 75 bzw. Abtriebszahnräder 75' der Kuppelwellen 54.Pins 68 of a universal joint plate 64, which define the joint axis 66, 66 ', are rotatably held by a universal joint fork 70, which in turn is in one piece is formed with a pin 72. The pin 72 is non-rotatable via a bearing bush 73 connected to a ring gear 74 designed as a hollow body, which is so to the Pin 72 is arranged that the joint forks 58, 70 in the interior of the ring gear 74 are located. With this special arrangement, the length of the split gear 10 can be shortened. The ring gears 74 form with the journals 72 and the bearing bushes 73 drive gears 75 or output gears 75 'of the coupling shafts 54.

Die von dem Antriebsritzel 52 der Antriebswelle 28 angetriebenen Zahnräder 75 sind durch Rollenlager 76, 78 so gehalten, daß ihre Drehachsen in einer Ebene mit der Drehachse mit der Antriebswelle 28 liegen. Dadurch heben sich die Radialkräfte auf, die durch die Ubertragung eines Antriebsmoments auf die Kuppelwellen 54 an der Antriebswelle 28 entstehen.The gear wheels driven by the drive pinion 52 of the drive shaft 28 75 are held by roller bearings 76, 78 so that their axes of rotation are in one plane lie with the axis of rotation with the drive shaft 28. This increases the radial forces on, through the transmission of a drive torque to the coupling shafts 54 the drive shaft 28 arise.

Eine entsprechende Anordnung der Abtriebszahnräder 75' der Kuppelwellen 54 bewirkt, daß die Beaufschlagung der Antriebsmomente auf die zweite Schneckenwelle 5.0, über ein zu ihr koaxiales Zahnrad 80 ebenfalls unter Aufhebung der auftretenden Radialkräfte erfolgt.A corresponding arrangement of the output gears 75 'of the coupling shafts 54 causes the application of the drive torque to the second worm shaft 5.0, via a gear 80 coaxial with it, also canceling the occurring Radial forces takes place.

Das von den Abtriebszahnräder 75' angetriebene Zahnrad 80 treibt direkt die zweite Schneckenwelle 50 und ist mit dieser über eine Keilverzahnung 79 drehfest verbunden.The gear 80 driven by the output gears 75 'drives directly the second worm shaft 50 and is fixed against rotation therewith via a spline 79 tied together.

Die Zähnezahlen der Keilverzahnungen 38, 79 auf den Wellenenden der Schneckenwellen 36, 50 werden vorteilhafterweise urterschiedlich gross gewählt, wodurch die Schneckenabschnitte 37, 49 der Schneckenwellen 36, 50 exakt phasenrichtig zueinander justiert werden können, ohne daß schon bei der Herstellung der Wellen auf die Phasenlage der Schneckenabschnitte 37, 49 geachtet werden muss.The number of teeth of the splines 38, 79 on the shaft ends of the Screw shafts 36, 50 are advantageously chosen to be of different sizes, whereby the screw sections 37, 49 of the screw shafts 36, 50 are exactly in phase can be adjusted to each other without the need for the production of the shafts attention must be paid to the phase position of the screw sections 37, 49.

Die Kuppelwellen 54 erstrecken sich längs ihrer Drehachsen 56 durch alle drei Abschnitte 20, 22, 24 des Gehäuses 12. Die Drehstäbe 55 dienen dabei als Torsionswellen, deren Torsionssteifigkeit analog der DE-PS 32 01 952 ausgelegt wird.The coupling shafts 54 extend along their axes of rotation 56 all three sections 20, 22, 24 of the housing 12. The torsion bars 55 serve as Torsion waves, the torsional stiffness of which is designed analogously to DE-PS 32 01 952.

Das im ersten Abschnitt 20 gelagerte Antriebszahnrad 75 der Kuppelwelle 54 steht dort mit dem Antriebsritzel 52 im Eingriff und ist durch dieses antreibbar. Das dadurch gleichfalls angetriebene Abtriebszahnrad 75' der Kuppelwelle 54 im dritten Abschnitt 24 greift dort in ein in Figur 3 dargestelltes Zahnrad 80 ein und treibt dieses gleichsinnig wie die erste Schneckenwelle 36 und mit gleicher Drehzahl an, da das Zahnrad 80 mit dem Antriebsritzel 52 der Antriebswelle 28 identisch ist. Die zweite Schneckenwelle 50 erstreckt sich von der Stirnseite 26 in. das Innere des dritten Abschnitts 24, trägt dort das bereits beschriebene Zahnrad 80, welches durch zwei Radiallager 82 und 84 drehbar gelagert ist (Fig. 2).The drive gear 75 of the coupling shaft mounted in the first section 20 54 is there in engagement with the drive pinion 52 and can be driven by this. The driven gear 75 'of the coupling shaft 54 in the third, likewise driven thereby Section 24 there engages a gear 80 shown in FIG. 3 and drives this in the same direction as the first worm shaft 36 and at the same speed, since the gear 80 is identical to the drive pinion 52 of the drive shaft 28. The second worm shaft 50 extends from the end face 26 into the interior of the third section 24, there carries the gear 80 already described, which is rotatably supported by two radial bearings 82 and 84 (Fig. 2).

Wie bereits bei der ersten Schneckenwelle 36 beschrieben treten auch hier axiale Druckkräfte auf, die durch Axialdrucklager abaefangen werden müssen. Dazu kann sich die zweite Schneckenwelle 50 durch den dritten Abschnitt 24 hindurch in den zweiten Abschnitt 22 erstrecken und dort durch ein dem Axialdrucklager 46 entsprechendes Lager abgestützt werden (nicht dargestellt).As already described for the first worm shaft 36, also occur here axial pressure forces that have to be absorbed by axial thrust bearings. For this purpose, the second worm shaft 50 can pass through the third section 24 extend into the second section 22 and there through a thrust bearing 46 corresponding bearings are supported (not shown).

Die Drehachse 51 der zweiten Schneckenwelle 50 sowie eine mit der Drehachse 34 der ersten Schneckenwelle 36 identische Drehachse der Antriebswelle 28 liegen gemeinsam in einer Ebene, die senkrecht auf der durch die Drehachsen 56 der beiden Kuppelwellen 54 definierten Ebene steht. Bezeichnet man den durch die Drehachsen 34 und 51 der ersten und der zweiten Schneckenwelle 36 und 50 definierte Ebene als Spiegelebene, so sind die beiden Kuppelwellen 54 bezüglich dieser Ebene spiegelsymmetrisch in dem Getriebe 10 angeordnet.The axis of rotation 51 of the second worm shaft 50 and one with the Axis of rotation 34 of the first worm shaft 36, identical axis of rotation of the drive shaft 28 lie together in a plane which is perpendicular to that through the axes of rotation 56 of the two coupling shafts 54 defined plane. One denotes by the Axes of rotation 34 and 51 of the first and second worm shafts 36 and 50 are defined If the plane is the mirror plane, the two coupling shafts 54 are with respect to this plane arranged mirror-symmetrically in the transmission 10.

Damit ein Einbau der verschiedenen Lager und Zahnräder in das Gehäuse 12 und vor allem in den ersten Abschnitt 20 und den dritten Abschnitt 24 möglich ist, sind der erste Abschnitt 20 und der dritte Abschnitt 24 des Gehäuses 12 in zwei Halbschalen 86 und 88 zerlegbar, deren Stossflächen im ersten Abschnitt 20 eine dritte Trennebene 90 und im dritten Abschnitt 24 eine vierte Trennebene 92 definieren. Die beiden Trennebenen 90 und 92 sind dabei so gelegt (Figuren 4 bis 6), daß sie mit der durch Drehachsen 94 und 96 der Antriebs- bzw. Abtriebszahnräder 75, 75' der beiden Kuppelwellen 54 definierten Ebene zusammenfallen und senkrecht auf der durch die Drehachsen 34 und 36 der ersten und zweiten Schneckenwelle definierten Spiegelebene stehen. Dies ist dadurch bedingt, daß es für den Zusammenbau des Getriebes günstiger ist, wenn in den ersten Abschnitt 20 und den dritten Abschnitt 24 eingearbeitete Lagersitze für die Lager 76 und 78 der Zahnräder 75 und 75' durch die jeweilige Trennebene 90, 92 teilbar sind. Ebenso wird der Einbau der Lager 30 und 32 sowie 82 und 84 des Antriebsritzel 52 bzw. des Zahnrads 80 durch eine Teilung des Lagersitzes erleichtert.This means that the various bearings and gears are installed in the housing 12 and especially in the first section 20 and the third section 24 is, the first portion 20 and the third portion 24 of the housing 12 are in FIG two half-shells 86 and 88 can be dismantled, the abutment surfaces of which in the first section 20 a third parting plane 90 and in the third section 24 a fourth Define parting plane 92. The two parting planes 90 and 92 are placed in this way (Figures 4 to 6) that they are connected to the drive or Output gears 75, 75 'of the two coupling shafts 54 coincide defined plane and perpendicular to that provided by the axes of rotation 34 and 36 of the first and second worm shafts defined mirror plane. This is due to the fact that it is for assembly of the transmission is cheaper when in the first section 20 and the third section 24 incorporated bearing seats for the bearings 76 and 78 of the gears 75 and 75 'through the respective parting plane 90, 92 are divisible. The installation of the bearings 30 and 32 as well as 82 and 84 of the drive pinion 52 or of the gear 80 by a division the bearing seat facilitated.

Der einzige Unterschied zwischen dem aus den identischen Halbschalen 86 und 88 zusammengesetzten ersten Abschnitt 20 und dem aus denselben Halbschalen zusammengesetzten dritten Abschnitt 24 zeigt sich in deren Bohrbild. Auf der Stirnseite 18 und einer dieser entgegengesetzten Seite des ersten Abschnitts 20 ist nur eine Bohrung für die Antriebswelle 28 und die mit dieser in Verbindung stehenden erste Schneckenwelle 36 erforderlich (Figur 1), wohingegen in der Stirnseite 26 und der dieser entgegengesetzter Seite des dritten Abschnitts 24 jeweils eine Bohrung für die erste Schneckenwelle 36 und die zweite Schneckenwelle 50 (Figur 2) notwendig sind. Erwähnenswert ist ausserdem, daß die Bohrung für die Antriebswelle 28 grösser sein kann. Zusätzlich zu den genannten Bohrungen sind zumindest auch den den Stirnseiten 18, 26 entgegengesetzten Seiten des ersten Abschnitts 20 und des dritten Abschnitts 24 Durchbrüche für die Drehstäbe 55 der Kuppelwellen 54 erforderlich.The only difference between the one from the identical half-shells 86 and 88 composed first section 20 and that of the same half-shells composite third section 24 is shown in their drilling pattern. On the front 18 and one of these opposite sides of the first section 20 is only one Bore for the drive shaft 28 and the first in connection with this Worm shaft 36 required (Figure 1), whereas in the end face 26 and the this opposite side of the third section 24 each have a hole for the first worm shaft 36 and the second worm shaft 50 (Figure 2) are necessary are. It is also worth mentioning that the bore for the drive shaft 28 is larger can be. In addition to the named holes are at least also the sides of the first section 20 opposite the end faces 18, 26 and the third section 24 openings for the torsion bars 55 of the coupling shafts 54 required.

Diese Durchbrüche können jedoch so konzipiert werden, daß sie für beide Abschnitte 20, 24 identisch sind.However, these breakthroughs can be designed to be used for both sections 20, 24 are identical.

Der zweite Abschnitt 22 ist bevorzugt einstückig ausgebildet, wobei er Bohrungen für die beiden Schneckenwellen 36, 50 sowie Durchbrüche für die Drehstäbe 55 besitzt und zusätzlich mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Axialdrucklager für die Schneckenwellen versehen ist.The second section 22 is preferably formed in one piece, wherein he holes for the two worm shafts 36, 50 and openings for the torsion bars 55 has and additionally with recesses to accommodate the thrust bearing for the worm shaft is provided.

Eine Variation des Abstandes der Drehachsen 34, 51 der Schneckenwellen 36, 50 hat für den ersten und dritten Abschnitt des Gehäuses 12 lediglich zur Folge, daß das Bohrungsbild für die Schneckenwelle 36 im dritten Abschnitt geändert werden muss. Weiterhin muss der zweite Gehäuseabschnitt 22 in seiner Tiefe parallel zur Drehachse 34 angepasst werden, falls immer Kuppelwellen 54 mit derselben Länge verwendet werden sollen. Alternativ dazu ist es möglich, den Gehäuseabschnitt 22 unverändert zu lassen und die durch die Abstandsänderung bei den Schneckenwellen erforderlichen Anpassungen durch eine Anderung der Länge der Drehstäbe 55 der Kuppelwellen 54 vorzunehmen. Die Drehachsen 94 und 96 verbleiben weiterhin in den Trennebenen 90 und 92 der Halbschalen 86 und 88, so daß diese Halbschalen weiter verwendbar sind.A variation of the distance between the axes of rotation 34, 51 of the screw shafts 36, 50 only has the consequence for the first and third sections of the housing 12 that the hole pattern for the worm shaft 36 is changed in the third section got to. Furthermore, the depth of the second housing section 22 must be parallel to the Axis of rotation 34 can be adapted if coupling shafts 54 with the same length are always used should be. Alternatively, it is possible to leave the housing section 22 unchanged and the changes in the spacing of the worm shafts required Make adjustments by changing the length of the torsion bars 55 of the coupling shafts 54. The axes of rotation 94 and 96 remain in the parting planes 90 and 92 of the half-shells 86 and 88, so that these half-shells can still be used.

Der Vorteil bei diesem Gehäuseaufbau äussert sich vor allem auch darin, daß beim Fräsen oder Bohren der Ausnehmungen, Durchbrüche bzw. Bohrungen in den Halbschalen 86, 88 jede Halbschale in derselben Aufspannung bearbeitet werden kann, daß sich die Achsen für die einzelnen Bohrungen oder Ausnehmungen bei dem bestimmten vorgegebenen Schneckenabstand nicht von Halbschale zu Halbschale verschieben, sondern allenfalls, wie oben beschrieben, eine Bohrung enthalten kann oder eine Bohrung einen grösseren Durchmesser aufzuweisen hat.The advantage of this housing structure is particularly evident in the fact that that when milling or drilling the recesses, breakthroughs or holes in the Half-shells 86, 88 each half-shell can be machined in the same set-up, that the axes for the individual holes or recesses in the particular Do not move the specified screw spacing from half-shell to half-shell, but rather at most, as described above, can contain a bore or a bore has a larger diameter.

Zur Entlastung des Gehäuses hinsichtlich der durch die Axialdrucklager vom Gehäuse 12 aufzunehmenden axialgerichteten Druckkräfte, sind die drei C-ehäuseabschnitte 20, 22 und 24 durch achsparallel zu den Schneckenwellen 36, 50 angeordnete Zuganker 98 verspannt, die zumindest den dritten Abschnitt und den zweiten Abschnitt durchgreifen, mit einem Ende an der Frontplatte 44 und mit dem anderen Ende in Wandflächen des ersten Abschnitts 20 verankert sind. Es besteht auch die Möglichkeit, daß die Zuganker 98 alle drei Abschnitte 20, 22 und 24 durchgreifen und wiederum mit einem Ende an der Frontplatte 44 sowie mit dem anderen Ende an einer dieser Frontplatte 100 gehalten sind. Der Vorteil dieser Zuganker 98 besteht darin daß das Gehäuse 12 aus Gussteilen hergestellt werden kann, die im allgemeinen nicht auf Zug belastbar sind.To relieve the housing in terms of the thrust bearing Axially directed compressive forces to be absorbed by the housing 12 are the three C-housing sections 20, 22 and 24 by tie rods arranged axially parallel to the worm shafts 36, 50 98 braced, which reach through at least the third section and the second section, with one end on the front panel 44 and the other end in wall surfaces of the first section 20 are anchored. There is also the possibility that the tie rods 98 reach through all three sections 20, 22 and 24 and again with one end the front plate 44 and held at the other end on one of these front plate 100 are. The advantage of this tie rod 98 is that the housing 12 is made of cast parts can be produced, which are generally not able to withstand train.

Claims

ANS PRUCHE 1. Split gear for twin screw machines with a housing, a first worm shaft directly driven by a drive shaft and one of the drive shaft via gears and at least one coupling shaft driven second worm shaft, the worm shafts having parallel axes of rotation characterized in that the coupling shaft (54) is one of a first Universal joint (58, 64, 70) on a drive gear (75) and from a second universal joint (58 ', 64, 70) held on a driven gear (75') torsionally elastic torsion bar (55) includes.

2. Branch transmission according to claim 1, characterized in that the drive and output gears (75 and 75 ') are designed as hollow bodies, which accommodate the universal joints (58 or 58 ', 64, 70).

3. Branch transmission according to claim 1 or 2, characterized in that that the drive and output gear (75 and 75 ') of the coupling shaft (54) are the same Have numbers of teeth.

4. Branch transmission according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that both axes of rotation (62, 66) of the first universal joint (58, 64, 70) each parallel to corresponding axes of rotation (62 ', 66') of the second universal joint (58 ', 64, 70) of the same coupling shaft (54) are arranged.

5. branch transmission according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the torsion bar (55) with the universal joints (58 or 58 ', 64, 70) is connected via splines (57, 57 ') of different numbers of teeth.

6. Branch transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the first worm shaft (36) connects to the drive shaft (28) a spline (38) is connected, the number of teeth from the number of teeth one Splines (79) between the second worm shaft (50) and one coaxial with it Drive gear (80) is different.

7. Branch transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second worm shaft (50) by two identical coupling shafts (54) can be driven, the axis of rotation (34) of the first worm shaft (36) in a plane with the axes of rotation of the drive gears (75) and the axis of rotation (51) the second worm shaft (50) in a plane with the axes of rotation of the output gears (75 ') are arranged.

8. branch transmission according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the housing (12) by a first and a second, perpendicular to the axes of rotation (34, 51) parting plane (14 and 16) into three sections (20, 22, 24) is divided, the first and the third section (20 and 24) the Pick up gears (52, 75, 75 ', 80) and, with the exception of their hole pattern, the same system are trained and a third parting plane (90), which is the axis of rotation of the Includes drive gears (75) of the coupling shafts (54), or a fourth parting plane (92), which contains the axes of rotation of the output gears (75 ') of the coupling shafts (54), have, the third and fourth parting plane (90 and 92) perpendicular to one by the two axes of rotation (34, 51) of the screw shafts (36, 50) defined mirror plane get lost.