DE3712562C1 - Schuesselmuehlengetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schüsselmühlengetriebe mit

• - einem ringförmigen Getriebegehäuse,
• - einer um eine lotrechte Mühlenachse antreibbaren Aufnah­ meplatte für eine Mahlschüssel,
• - einem Axialdrucklager zum Abstützen der Aufnahmeplatte auf dem Getriebegehäuse,
• - einem Planetengetriebe, über das die Aufnahmeplatte an­ treibbar ist, und
• - einem Vorgelege mit einer Antriebswelle und einer gleich­ achsig mit der Aufnahmeplatte angeordneten und mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes gekuppelten Abtriebswel­ le, die das Abtriebsrad des Vorgeleges trägt.

Ein Schüsselmühlengetriebe dieser Art, das aus der DE-PS 31 45 655 bekannt ist, geht auf das Jahr 1981 zurück. Vor dem Aufkommen solcher Schüsselmühlengetriebe mit eingebau­ tem Planetengetriebe war die am weitesten verbreitete Bau­ art für Getriebe für den Antrieb von Walzenschüsselmühlen ein zweistufiges Parallelwellengetriebe mit einem Vorgelege in Form eines Kegelradgetriebes. Das Kegelradgetriebe er­ möglicht die Verwendung eines ebenerdig aufgestellten An­ triebsmotors mit horizontaler Welle. Die vertikale Abtriebs­ welle des Parallelwellengetriebes treibt die Aufnahmeplatte mit der darauf angeordneten Mahlschüssel an. Die Aufnahmeplat­ te überträgt die sehr großen axialen Mahlkräfte über Segmente eines Axialdrucklagers auf eine Druckplatte. Die Druckplatte, die oben an dem zumindest unterhalb der Aufnahmeplatte eben­ falls ringförmig ausgebildeten Getriebegehäuses befestigt ist, überträgt die axialen Mahlkräfte dann über das Getrie­ begehäuse auf die Fundamentplatte der Walzenschüsselmühle. Wegen der Getrieberäder der beiden Getriebestufen des Paral­ lelwellengetriebes muß dessen Getriebegehäuse seitlich we­ nigstens etwa auf einem Fünftel seines Umfangs aufgeschnit­ ten werden. Die großen Axialkräfte, die auf die Aufnahme­ platte wirken, können wegen des aufgeschnittenen Getriebe­ gehäuses nicht symmetrisch verteilt und in die Fundament­ platte abgeleitet werden. Damit trotzdem eine mehr oder we­ niger gute Lastverteilung auf die Segmente des Axialdruck­ lagers erzielt wird, muß die Druckplatte des Getriebegehäu­ ses sehr steif und sehr schwer ausgebildet werden.

Bei dem Schüsselmühlengetriebe der eingangs genannten Art, das aus der erwähnten DE-PS 31 45 655 bekannt ist, ist das Problem der gleichmäßigen Axiallastübertragung mit Hilfe des Planetengetriebes ideal gelöst, denn die Axialkräfte werden über das vollständig symmetrische, ringförmige Ge­ triebegehäuse auf die Fundamentplatte übertragen. Aber auch dieses bekannte Schüsselmühlengetriebe weist als Vorgelege ein Kegelradgetriebe auf, damit ein ebenerdig angeordneter Antriebsmotor mit horizontaler Welle eingesetzt werden kann. Das Kegelradgetriebe ist ein Winkelgetriebe, dessen Antriebs­ welle zwar ebenfalls einen Ausschnitt in dem ringförmigen Getriebegehäuse erfordert, dieser ist jedoch im Vergleich zu dem bei dem bekannten Parallelwellengetriebe erforderlichen Ausschnitt sehr klein und schwächt die Getriebegehäusewand in vernachlässigbarem Ausmaß. Die Lastkapazität von Kegel­ radgetrieben ist aber beschränkt, weshalb versucht wird, diese Konstruktion zu umgehen.

Eine solche Umgehungsmöglichkeit zeigt die DE-PS 32 40 222 in Form einer Walzenschüsselmühle, die ebenfalls ein Pla­ netengetriebe aufweist, bei der aber das Außenrad des Pla­ netengetriebes nicht auf einem ringförmigen Getriebegehäu­ se abgestützt ist, das auf der Fundamentplatte ruht, son­ dern über einen ringförmigen, nach außen ragenden Flansch an einem auf dem Fundament ruhenden Gestell aufgehängt ist. Diese Ausbildung der Walzenschüsselmühle ermöglicht die Verwendung eines unterhalb des Planetengetriebes gleichach­ sig mit diesem angeordneten Antriebsmotors mit vertikaler Welle, der mit unmittelbar angebautem eigenen Reduktions­ getriebe versehen sein kann. Dadurch werden ein Kegelrad­ getriebe und ein aufgeschnittenes Gehäuse mit den damit verbundenen Nachteilen zwar beseitigt, jedoch auf Kosten der ebenerdigen Anordnung der gesamten Walzenschüsselmühle, denn für den Antriebsmotor ist eine Unterkellerung erfor­ derlich. Eine solche Unterkellerung ist nicht in allen Fäl­ len möglich, erfordert einen besonderen Aufbau der Walzen­ schüsselmühle und somit zusätzliche Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Schüsselmühlenge­ triebe der eingangs genannten Art ein Kegelradgetriebe als Vorgelege zu beseitigen, ohne daß eine Unterkellerung des Schüsselmühlengetriebes für den Antriebsmotor erforderlich wird und ohne daß die Axiallastübertragung nennenswert ver­ schlechtert wird.

Diese Aufgabe ist bei dem Schüsselmühlengetriebe der ein­ gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,

• - daß die Antriebswelle parallel zu der Abtriebswelle und außerhalb des ringförmigen Getriebegehäuses angeordnet ist,
• - daß das Vorgelege aus parallelachsigen Stirnrädern be­ steht, und
• - daß eines der Stirnräder ein kleines Zwischenrad ist, das durch einen Ausschnitt des ringförmigen Getriebege­ häuses hindurch mit dem Abtriebsrad des Vorgeleges kämmt.

Das Schüsselmühlengetriebe nach der Erfindung behält sämtliche Vorteile, die das Planetengetriebe bietet, näm­ lich

• - die symmetrische Axiallastübertragung auf das Fundament und
• - die Lastverzweigung in der schweren Getriebestufe (drei Stränge,

ohne aber die mit einem Kegelradvorgelege verbundenen Nach­ teile aufzuweisen, denn das Vorgelege besteht nur noch aus parallelachsigen Stirnrädern, von denen ein kleines Zwi­ schenrad durch einen kleinen Ausschnitt des ringförmigen Getriebegehäuses hindurch mit dem Abtriebsrad des Vorge­ leges kämmt. Der Ausschnitt des ringförmigen Getriebege­ häuses ist dabei so klein, daß die Schwächung des ringför­ migen Getriebegehäuses vernachlässigbar ist. Das aus pa­ rallelachsigen Stirnrädern aufgebaute Vorgelege hat somit sämtliche Vorteile, die ein Parallelwellengetriebe bie­ tet, nämlich die nichtvorhandene Beschränkung der Lastkapa­ zität, ohne daß dafür aber eine nennenswerte Schwächung des ringförmigen Getriebegehäuses in Kauf genommen werden muß.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Ge­ genstand der Unteransprüche.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ragt das Abtriebsrad des Vorgeleges mit seinem Umfang bis in unmit­ telbare Nähe der Innenseite des ringförmigen Getriebegehäu­ ses, so daß das Zwischenrad des Vorgeleges sich nur über eine kurze Strecke (entsprechend etwa der Zahnhöhe des Abtriebsrades) in das Innere des ringförmigen Getriebe­ gehäuses erstrecken muß. Die Größe des Ausschnittes ist entsprechend klein. Vorzugsweise werden die Abmessungen des Abtriebsrades und des mit ihm kämmenden Zwischenrades der­ art gewählt, daß die Wand des ringförmigen Getriebegehäuses auf einer Länge von weniger als einem Achtel des Getriebe­ gehäuseumfanges aufgeschnitten werden muß.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3, in der das Vorgelegegehäuse an dem ringförmigen Getriebegehäuse seitlich angeflanscht ist, läßt sich ein bereits vorhande­ nes Schüsselmühlengetriebe, z. B. der aus der DE-PS 31 45 655 bekannten Art, auf einfache Weise mit einem Parallelwellen­ vorgelege nachrüsten, um die mit der Verwendung eines Kegel­ radgetriebes als Vorgelege verbundenen Beschränkungen zu beseitigen und den Vorteil der ebenerdigen Anordnung beizu­ behalten. Es ist zwar ein Antriebsmotor mit vertikaler Welle erforderlich, dieser ist aber als ebenso vorteilhaft wie ein Motor mit horizontaler Welle anzusehen.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 4 und 5 beansprucht das Vorgelegegetriebe in horizontaler und vertikaler Richtung besonders wenig Raum.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 teilweise in Seitenansicht und teilwei­ se im Längsschnitt eine Walzenschüssel­ mühle mit dem Schüsselmühlengetriebe nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform ei­ ner Walzenschüsselmühle besteht aus einem Antriebsmotor 10 mit vertikal angeordneter Welle 12 und aus einem Schüssel­ mühlengetriebe 14 zum Antrieb einer Mahlschüssel 16. Das Schüsselmühlengetriebe 14 weist ein Vorgelege 14 a auf, das aus parallelachsigen Stirnrädern 18, 20, 22, 24 be­ steht, und ein Planetengetriebe 14 b. Der Antriebsmotor 10 ist ein mehrpoliger Elektromotor, der mit einem unmittel­ bar angebauten eigenen Reduktionsgetriebe (nicht darge­ stellt) versehen sein kann. Der Antriebsmotor 10 ist auf einem Podest 25 so über dem Vorgelege 14 a angeordnet, daß er mit dessen Antriebswelle 26 durch eine Kupplung 28 leicht kuppelbar ist.

Das Schüsselmühlengetriebe 14 weist gemäß der Darstellung in Fig. 1 ein ringförmiges Getriebegehäuse 30 mit einer Fundamentplatte 32 und einer zylindrischen Gehäusewand 34 auf. Die zylindrische Gehäusewand 34 endet oben in einem Flansch 36. Das Planetengetriebe 14 b hat ein Außenrad 38, das auf dem Flansch 36 aufliegt und mit dem Flansch ver­ schraubt ist. Das Außenrad 38 setzt also wie dargestellt das ringförmige Getriebegehäuse nach oben hin fort. Auf dem Außenrad 38 ist eine Aufnahmeplatte 40 um eine lot­ rechte Mühlen- oder Drehachse 42 mittels eines Axialdruck­ lagers 44 und eines Radiallagers 46 drehbar gelagert. Die Aufnahmeplatte 40 dient zur Aufnahme und Zentrierung der Mahlschüssel 16, die in ihrer Oberseite eine ringförmige Laufbahn 17 für nicht dargestellte Mahlwalzen aufweist. In dem ringförmigen Getriebegehäuse 30 ist eines der Stirn­ räder des Vorgeleges 14 a angeordnet, nämlich dessen Abtriebs­ rad 24. Ein Sockel 48 enthält ein Lager 50, in dem eine Ab­ triebswelle 52 des Vorgeleges gelagert und nach unten ab­ gestützt ist, auf der das Abtriebsrad 24 befestigt ist. Das obere Ende der Abtriebswelle 52 ist als balliger Stütz­ zapfen 54 sowie als Kupplungsverzahnung 56 ausgebildet. Ein Stützzapfen 58 ist an seinem unteren Ende eben und stützt sich auf dem balligen Stützzapfen 54 ab. Mit seinem oberen Ende ist der Stützzapfen 58 an einem in der Drehachse 42 angeordneten Sonnenrad 60 angeformt. Zwischen dem Sonnen­ rad 60 und dem ebenen unteren Ende ist der Stützzapfen 58 mit einer Kupplungsverzahnung 62 versehen. Die Kupplungs­ verzahnungen 56 und 62 sind durch eine innenverzahnte Kupp­ lungsmuffe 64 verbunden.

Das Sonnenrad 60 kämmt mit drei Planetenrädern 66, die an einem Planetenradträger 68 drehbar befestigt sind. Die Plat­ netenräder 66, von denen nur eines in Fig. 1 sichtbar ist, kämmen mit dem innenverzahnten, ringförmigen Außenrad 38. An dem Außenrad 38 ist oben ein Gehäuseoberteil 70 befe­ stigt, der an seinem oberen Ende mit der Aufnahmeplatte 40 in dichter Berührung ist. Das Axialdrucklager 44 besteht aus einem oberen Lagerring 72, der an der Aufnahmeplatte 40 befestigt ist, und aus einem oberen Stützring 74, der auf einem unteren Stützring 76 kippbar aufliegt und in ei­ nen unteren Lagerring 78 eingebettet ist, auf welchem der obere Lagerring 72 gleitend aufliegt. Die Lagerringe sind wie üblich in eine Vielzahl von Lagerringsegmenten aufge­ teilt.

Das Außenrad 38 dient also nicht nur zur Übertragung der Antriebsleistung auf die Aufnahmeplatte 40, sondern nimmt auch die axialen Belastungen der Aufnahmeplatte 40 über das Axialdrucklager 44 auf und leitet sie in das ringför­ mige Getriebegehäuse 30 ein, das sie auf die Fundament­ platte 32 überträgt.

Die Gehäusewand 34 ist mit einem Ausschnitt 80 versehen, um den ein Flanschkörper 82 angeschweißt ist, der einen Flansch 84 trägt und durch Verstärkungsteile 86 zusätzlich abgestützt ist, die mit dem Flansch 84 und der Gehäuse­ wand 34 verschweißt sind. Der Außendurchmesser des Ab­ triebsrades 24 des Vorgeleges 14 a ist nur etwas kleiner als der Innendurchmesser des ringförmigen Getriebegehäu­ ses 30, d. h., das Abtriebsrad reicht mit seinem Umfang fast bis an die Innenseite der Gehäusewand 34.

Das Vorgelege 14 a, das aus den parallelachsigen Stirnrä­ dern 18, 20, 22, 24 besteht, weist ein Gehäuse 88 auf, das auf der einen Seite mit einem Flansch 90 versehen ist, der mit dem Flansch 84 verschraubt ist (Fig. 2), und das auf der anderen Seite auf dem Fundament abgestützt ist, was in Fig. 1 symbolisch durch eine Säule 92 dargestellt ist. Die Welle 26, die das Antriebsrad 18 trägt, ist in dem Gehäuse 88 drehbar befestigt und am oberen Ende durch die Kupplung 28 mit der Welle 12 des Antriebsmotors 10 gekuppelt. Das Stirnrad 20 des Vorgeleges 14 a ist ein großes Zwischenrad, das auf einer in dem Gehäuse 88 dreh­ bar gelagerten Welle 94 befestigt ist und mit dem Antriebs­ rad 18 kämmt. Das Stirnrad 22 des Vorgeleges 14 a ist ein kleines Zwischenrad, das auf einer Welle 96 befestigt ist und mit dem großen Zwischenrad 20 kämmt. Die Welle 96 ist in der Ebene der gegenseitigen Berührung der Flansche 84 und 90 in dem Gehäuse 88 drehbar gelagert. Das kleine Zwischenrad 22 ragt durch den Ausschnitt 80 hindurch in das Innere des ringförmigen Getriebegehäuses 30 und kämmt dort mit dem Abtriebsrad 24 des Vorgeleges, das wie oben beschrieben in dem ringförmigen Getriebegehäuse drehbar gelagert ist. Die anderen drei Stirnräder 18, 20, 22 des Vorgeleges 14 a sind wie beschrieben in dem Gehäuse 88 des Vorgeleges angeordnet. Die Antriebswelle 26 des Vor­ geleges 14 a ist wie dargestellt parallel zu der Ab­ triebswelle 52 des Vorgeleges angeordnet. Aus Fig. 1 ist ohne weiteres zu erkennen, daß sämtliche Stirnräder 18, 20, 22, 24 des Vorgeleges 14 a in einer gemeinsamen Hori­ zontalebene angeordnet sind.

Aufgrund der Tatsache, daß das Abtriebsrad 24 mit seinem Umfang bis unmittelbar vor die Innenseite der Gehäusewand 34 reicht und aufgrund der Wahl der Abmessungen des Zwi­ schenrades 22 und des Abtriebsrades 24 muß die Gehäuse­ wand 34 des ringförmigen Getriebegehäuses 30 weniger als ein Achtel ihres Umfangs aufgeschnitten werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Antriebsrad 18 einen Durchmesser von 374 mm, das große Zwischenrad 20 einen Durchmesser von 1938 mm, das kleine Zwischenrad 22 einen Durchmesser von 1000 mm und das Abtriebsrad 24 einen Durchmesser von 2750 mm. Die Verzahnungen in dem gesamten Schüsselmühlengetriebe 14 sind so gewählt, daß sich bei einer Drehzahl der Welle 12 des Antriebsmotors 10 von 1495 U/min eine Drehzahl der Mahlschüssel 16 von 5 U/min ergibt. Der Abstand zwischen der Mittelachse der Welle 12 und der Antriebswelle 26 des Antriebsmotors 10 einer­ seits und der Mühlenachse 42 andererseits beträgt in dem genannten Beispiel 4500 mm. Die Größe des Ausschnitts 80, dargestellt durch einen Winkel ε, beträgt in diesem Fall weniger als 360°/8, also weniger als 45°.

Claims (7)

1. Schüsselmühlengetriebe mit

• - einem ringförmigen Getriebegehäuse (30),
• - einer um eine lotrechte Mühlenachse (42) antreib­ baren Aufnahmeplatte (40) für eine Mahlschüssel (16),
• - einem Axialdrucklager (44) zum Abstützen der Auf­ nahmeplatte (40) auf dem Getriebegehäuse (30),
• - einem Planetengetriebe (14 b), über das die Aufnah­ meplatte (40) antreibbar ist, und
• - einem Vorgelege (14 a) mit einer Antriebswelle (26) und einer gleichachsig mit der Aufnahmeplatte (40) angeordneten und mit dem Sonnenrad (60) des Plane­ tengetriebes (14 b) gekuppelten Abtriebswelle (52), die das Abtriebsrad (24) des Vorgeleges (14 a) trägt,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Antriebswelle (26) parallel zu der Abtriebs­ welle (52) und außerhalb des ringförmigen Getriebege­ häuses (30) angeordnet ist,
• - daß das Vorgelege (14 a) aus parallelachsigen Stirnrä­ dern (18, 20, 22, 24) besteht, und
• - daß eines der Stirnräder ein kleines Zwischenrad (22) ist, das durch einen Ausschnitt (80) des ringförmigen Getriebegehäuses (30) hindurch mit dem Abtriebsrad (24) des Vorgeleges (14 a) kämmt.

2. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Abtriebsrades (24) des Vorgeleges (14 a) nur etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des ringförmigen Getriebegehäuses (30).

3. Schüsselmühlengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgelege (14 a) ein Gehäuse (88) aufweist, das an dem ringförmigen Getriebegehäuse (30) seitlich angeflanscht ist und in dem die Stirnräder (18, 20, 22) des Vorgeleges (14 a) mit Ausnahme des Abtriebsra­ des (24) angeordnet sind.

4. Schüsselmühlengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Stirnräder ein großes Zwischenrad (20) ist, das einerseits mit dem klei­ nen Zwischenrad (22) und andererseits mit dem Antriebs­ rad (18) des Vorgeleges (14 a) kämmt.

5. Schüsselmühlengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Stirnräder (18, 20, 22, 24) des Vorgeleges (14 a) in einer Ebene angeord­ net sind.

6. Schüsselmühlengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Ausschnit­ tes (80) einen Zentriwinkel ε<360°/8 aufweist.