DE4393468C2 - Getriebeanordung für einen zweiachsigen Extruder - Google Patents
Getriebeanordung für einen zweiachsigen ExtruderInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung
für einen zweiachsigen Extruder
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für den Getriebemechanismus zur Übertragung einer An
triebskraft auf eine erste und zweite Ausgangswelle, die
sich zusammen mit der ersten und zweiten Schnecke eines
zweiachsigen Extruders drehen, wird ein höheres Drehmoment
benötigt. Um dieses höhere Drehmoment zu realisieren, hat
man entsprechende Maßnahmen getroffen, indem man die
Leistung des Motors erhöht hat, die Lagergröße erhöht hat,
um die Radialkraft zu vergrößern, die an den miteinander
kämmenden Abschnitten der Zahnräder erzeugt wird, wie bei
spielsweise einem ersten und zweiten Ausgangszahnrad, die
unabhängig voneinander auf der ersten und zweiten Aus
gangswelle angebracht sind, oder indem man die Breite der
Zähne vergrößert hat, um eine bessere Zahnabstimmung zu
erhalten. Wegen des extrem eingeschränkten axialen Abstan
des zwischen den beiden Wellen treten jedoch Probleme auf,
wenn die Lagergröße erhöht oder die Zahnbreite der Zahnrä
der vergrößert werden soll, so daß es schwierig ist, die
entsprechende Antriebskraft mit hohem Drehmoment zu über
tragen.
Eine solche Übertragung der Antriebskraft mit hohem Dreh
moment ist bekannt und wird durch einen Getriebemechanis
mus erreicht, der in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung 1135/1987 beschrieben ist. Dieser Getriebe
mechanismus 33 für einen zweiachsigen Extruder des Standes
der Technik wird in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 er
läutert. Hiervon ist Fig. 5 ein Diagramm, das einen An
triebsstrang zeigt, während Fig. 6 eine Seitenansicht der
Getriebeanordnung der Fig. 5 zeigt. Die in Fig. 5 darge
stellten Rechtecke und dicken Linien geben jeweils Zahnräder
und Wellen wieder.
Dieser Getriebemechanismus 33 umfaßt: ein erstes und zwei
tes Ausgangszahnrad 3 und 4, die mit axialem Abstand auf
einer ersten und einer zweiten Ausgangswelle 1 und 2,
welche mit der ersten und zweiten Schnecke des zweiachsi
gen Extruders verbunden sind, angeordnet sind, ein erstes
unteres und oberes Zahnrad 5 und 6, die in bezug auf das
erste Ausgangszahnrad 3 vertikal zwischengeschaltet sind,
wie in Fig. 6 gezeigt, ein zweites unteres und oberes
Zahnrad 7 und 8, die in bezug auf das zweite Ausgangszahn
rad 4 vertikal zwischengeschaltet sind, wie in Fig. 6 ge
zeigt, und einen Reduktionsgetriebezug D zum gleichmäßigen
Vierteln des Ausgangsmomentes einer gemeinsamen Antriebs
quelle C und zum Aufteilen dieser Viertel auf das erste
untere und obere Zahnrad 5 und 6 sowie das zweite untere
und obere Zahnrad 7 und 8.
Der Reduktionsgetriebezug D besteht aus: Zahnrädern 24 und
25, die mit dem ersten oberen und unteren Zahnrad 6 und 5
kämmen, Zahnrädern 22 und 23, die sich einheitlich mit den
Zahnrädern 24 und 25 drehen, Zahnrädern 29 und 30, die mit
dem zweiten oberen und unteren Zahnrad 8 und 7 kämmen,
Zahnrädern 27 und 28, die einheitlich mit den Zahnrä
dern 29 und 30 kämmen, einer zentralen Welle 32, die an
ihrem einen Ende mit einem Zahnrad 21 versehen ist, das
gemeinsam mit den Zahnrädern 22 und 23 kämmt, und an ihrem
anderen Ende mit einem Zahnrad 26, das gemeinsam mit den
Zahnrädern 27 und 28 kämmt, und einem Antriebszahnrad 31,
das an einem mittleren Abschnitt der zentralen Welle 32
angeordnet ist, um die Antriebskraft der gemeinsamen An
triebsquelle C zu übertragen. Dieser Reduktionsgetriebezug
D bildet einen Getriebezug mit symmetrischer Struktur in
bezug auf die erste und zweite Schnecke. Die zentrale
Welle 32 besteht aus gezahnten Verbindungswellen 32a und
32b zum Korrigieren der Phasenverschiebung infolge der
Torsionssteifigkeit, die durch den Längenunterschied
zwischen den Ausgangswellen 1 und 2 verursacht wird,
und der Phasenverschiebung zum Montagezeitpunkt.
Bei diesem Getriebemechanismus 33 für einen zweiachsigen
Extruder nach dem Stand der Technik wird die Antriebskraft
von der gemeinsamen Antriebsquelle C über das Antriebs
zahnrad 31 auf die zentrale Welle 32 übertragen. Diese An
triebskraft wird von der zentralen Welle 32 halbiert
und auf den ersten Schneckenstrang sowie den zweiten
Schneckenstrang übertragen. Die gezahnten Verbindungswel
len 32a und 32b, die die zentrale Welle 32 bilden, be
sitzen einen Durchmesser und eine Länge, die so festgelegt
sind, daß die Phasenverschiebungen infolge der Torsions
steifigkeit der Ausgangswellen 1 und 2 korrigiert werden.
Darüber hinaus werden die auf diese Weise verteilten An
triebskräfte von den Zahnrädern 21 und 26 an den beiden
Enden der zentralen Welle 32 auf die Zahnräder 22 und 23
und die Zahnräder 27 und 28 geviertelt und auf den ersten
und zweiten vertikalen Schneckenstrang verteilt. Die auf
diese Weise auf den ersten und zweiten vertikalen
Schneckenstrang verteilten Antriebskräfte werden auf
gleiche Weise vertikal von den Zahnrädern 24 und 25 und
den Zahnrädern 29 und 30, die sich einheitlich mit den
Zahnrädern 22 und 23 und den Zahnrädern 27 und 28 drehen,
auf das erstere obere und das untere Zahnrad 6 und 5 und das
zweite obere und untere Zahnrad 8 und 7 übertragen. Wie in
Fig. 6 gezeigt, werden darüber hinaus die Antriebskräfte
auf die erste und zweite Ausgangswelle 1 und 2 übertragen,
um die erste und zweite Schnecke so zu drehen, daß die auf
das erste und zweite Ausgangszahnrad 3 und 4 ausgeübten Ra
diallasten versetzt sind, indem das erste Ausgangszahnrad
3 vertikal zwischen dem ersten oberen und unteren Zahnrad
6 und 5 und das zweite Ausgangszahnrad 4 vertikal zwischen
dem zweiten oberen und unteren Zahnrad 8 und 7 angeordnet
sind.
Somit wird bei dem Getriebemechanismus 33 für den zweiach
sigen Extruder des Standes der Technik die Phasenverschie
bung infolge der Torsionssteifigkeit, die durch den Län
genunterschied zwischen den Ausgangswellen 1 und 2 verur
sacht wird, zur Synchronisation der ersten und zweiten
Schnecke dadurch korrigiert, daß die Durchmesser und Längen
der gezahnten Verbindungswellen 32a und 32b, die die
zentrale Welle 32 bilden, auf geeignete Weise festgelegt
werden. Darüber hinaus können die auf das erste und zweite
Ausgangszahnrad 3 und 4 einwirkenden Radiallasten zur
Übertragung der Antriebskraft mit hohem Drehmoment auf die
erste und zweite Schnecke versetzt sein, indem das erste
Ausgangszahnrad 3 vertikal zwischen dem ersten oberen und
unteren Zahnrad 5 und 6 und das zweite Ausgangszahnrad 4
vertikal zwischen dem zweiten oberen und unteren Zahnrad 8
und 7 angeordnet wird, um die Antriebskraft zu übertragen.
Um die erste und zweite Schnecke des zweiachsigen Extru
ders zu synchronisieren, sind bei dem Getriebemechanismus
33 der vorstehend beschriebenen Art des Standes der Tech
nik die gezahnten Verbindungswellen 32a und 32d so in
ihren Durchmessern und Längen festgelegt, daß die Phasen
verschiebungen infolge der Torsionssteifigkeit der ersten
und zweiten Ausgangswelle korrigiert werden. Nach diesen
Festlegungen muß daher im Reduktionsgetriebezug D, der
eine in bezug auf den ersten und zweiten Schneckenstrang
symmetrische Struktur besitzt, die Verteilung der An
triebskraft an den kämmenden Abschnitten der Zahnräder
vergleichmäßigt werden, so daß die Antriebskraft gleich
mäßig auf die beiden Stränge übertragen wird.
Bei dem Getriebemechanismus 33 für den zweiachsigen Extru
der nach dem Stand der Technik wird jedoch die Verteilung
der ersten Hälfte der Antriebskraft von der gemeinsamen
Antriebsquelle C auf den ersten und zweiten Schnecken
strang über die zentrale Welle 32 des Reduktionsgetriebe
zuges D verwirklicht. Daher müssen die vertikale Viertel
teilung auf das obere und untere Zahnrad des ersten
Schneckenstranges und die vertikale Viertelteilung auf das
obere und untere Zahnrad des zweiten Schneckenstranges se
parat voneinander durchgeführt werden, so daß bei dem dar
gestellten Ausführungsbeispiel elf Zahnräder benötigt wer
den. Somit bestehen bei dem Getriebemechanismus 33 des
Standes der Technik insofern Probleme, als daß er groß
baut, die Zahl der Teile, die eine Phaseneinstellung von
Zahnrädern benötigen, groß ist, wodurch die Montage kom
pliziert wird, und durch die Anhäufung der Phasenverschie
bungen, selbst wenn diese gering sind, zwischen den Zahn
rädern eine gleichmäßige Verteilung der Antriebskraft un
möglich gemacht wird.
Für die Phaseneinstellungen bei der Montage unterscheiden
sich die Zahnräder an den beiden Enden einer jeden gezahn
ten Verbindungswelle 32a und 32b nur um einen Zahn vonein
ander, so daß die Montagepositionen der Verbindungswellen
32a und 32b so festgelegt werden können, um die Phasendif
ferenz zu absorbieren. Diese Absorption der Phasendiffe
renz während der Montage wird, wie in der japanischen Pa
tentveröffentlichung Nr. 12415/1987 beschrieben wird, un
ter Verwendung einer Keilwelle durchgeführt, deren beide
Enden miteinander verkeilt sind, wobei die Zähnezahl nur
um einen Zahn differiert. Diese Absorption der Phasendif
ferenz wird jedoch von den Arbeiten zum Messen der Phasen
verschiebung eines Getriebezuges relativ zum anderen und
zur erneuten Montage der gezahnten Verbindungswelle und
der Keilwelle in den Positionen, die eine Absorption der
Phasendifferenz ermöglichen, begleitet. Somit benötigt man
bei diesem Vorschlag viel Zeit zum Justieren.
Aus der DE 38 02 847 C1 ist eine Getriebeanordnung für einen
zweiachsigen Extruder mit einer ersten Schnecke sowie einer
zweiten Schnecke bekannt. Die beiden Wellen der Schnecken sind
mit Antriebszahnrädern versehen, wobei von parallelen Punkten
der Wellen aus der erste Abstand zu dem ersten Antriebszahnrad
kleiner ist als der zweite Abstand zu dem zweiten Antriebs
zahnrad. Das erste Antriebszahnrad steht über ein oberes Zahn
rad mit dem oberen Zahnrad einer oberen Zwischenwelle in Wirk
verbindung und über ein unteres Zahnrad mit einem unteren
Zahnrad einer unteren Zwischenwelle. Das zweite Antriebszahnrad
wiederum ist über ein oberes Zahnrad mit einem oberen Zahnrad
der oberen Zwischenwelle und über ein unteres Zahnrad mit einem
unteren Zahnrad der unteren Zwischenwelle in Wirkverbindung. Auf
diese Weise wird bei der gezeigten Getriebeanordnung die An
triebskraft geviertelt.
Die DE 28 41 985 C2 beschreibt eine Getriebeanordnung zum An
trieb eines zweiachsigen Extruders, bei der ebenfalls die An
triebskraft geviertelt wird. Der Getriebezug dieser Getriebe
anordnung weist ebenfalls Zwischenwellen auf. Beide Getriebezüge
dieser Getriebeanordnung sind identisch ausgebildet und enthal
ten eine Leistungsverzweigung. Diese Leistungsverzweigung er
folgt dabei über eine auf den jeweiligen Schneckenwellen
sitzende Verzahnung.
Die DE-OS 20 25 162 beschreibt eine Vorrichtung zum Antrieb von
Zwei- oder Mehrwellenextrudern, die eine Hauptwelle aufweist,
die mit einer Schnecke verbunden ist. Bei dieser Vorrichtung
ist eine Leistungsverzweigung von einem Ritzel der Hauptwelle
auf zwei gegenüberliegende Stirnräder vorgesehen, die auf Tor
sionswellen angeordnet sind. Die Torsionswellen treiben
Zahnräder an, deren Drehmoment über Zwischenräder auf ein Ritzel
mit Abtriebswelle für eine zweite Schnecke übertragen wird.
Aus der DE 33 25 782 C1 ist ein Getriebe, insbesondere für
Doppelschneckenextruder bekannt, das zwei bezüglich ihrer Dreh
zahl aufeinander abgestimmte Getriebezüge aufweist. Diese
Getriebezüge werden von einer gemeinsamen Antriebswelle über
eine Getriebeverzweigung angetrieben. Die Antriebswelle ist
koaxial innerhalb einer Hohlwelle vorgesehen, wobei die An
triebswelle und die Hohlwelle als Torsionswellen ausgeführt sind
und über ein Planetengetriebe miteinander in Wirkverbindung stehen.
Auf der Hohlwelle sind zwei Ritzel axial hintereinander
drehfest angebracht, welche zusammen mit der Hohlwelle die Ge
triebeverzweigung bilden und jeweils mit einem der Abtriebsritzel
der Abtriebswellen in Verbindung stehen.
Die DE 32 01 952 A1 beschreibt ein Drehmoment verzweigendes
Zahnrädergetriebe für Doppelschneckenmaschinen. Auch dieses
Getriebe weist eine Drehmomentverzweigung zum Antrieb von zwei
Schnecken auf. An einer unmittelbar angetriebenen ersten
Schneckenwelle ist ein Abtriebszahnrad angeordnet, das mit einem
an einer Kuppelwelle vorgesehenen Antriebszahnrad und mit
einem an der zweiten Schneckenwelle vorgesehenen Antriebszahn
rad kämmt. Dieses Antriebszahnrad ist gegenüber dem Abtriebszahnrad
der ersten Schneckenwelle in erster Richtung nach vorne versetzt
und über ein Abtriebszahnrad der Kuppelwelle antreibbar. Dabei
kämmt ein Abtriebszahnrad der Kuppelwelle unmittelbar mit dem
Antriebszahnrad der zweiten Schneckenwelle, wobei die Kuppel
welle als Drehstab ausgebildet ist, so daß mindestens eines der
Zahnräder gegenüber seiner Welle verdreh- und verstellbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung
für einen zweiachsigen Extruder zu schaffen, die einen guten
Gleichlauf der Extruderschnecken ermöglicht und in der Lage ist,
die Antriebskräfte gleichmäßig auf die beiden Schnecken des Ex
truders aufzuteilen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge
löst. Beim Erfindungsgegenstand werden die aus dem gattungsbil
denden Stand der Technik bekannten Zwischenwellen jeweils über
ein Eingangszahnrad angetrieben, das am Ende der jeweiligen
Zwischenwelle angeordnet ist. Der Abstand von dem Eingangs
zahnrad der oberen Zwischenwelle zu deren oberem Zahnrad ist da
bei gleich dem Abstand von dem Eingangszahnrad der unteren
Zwischenwelle zu deren unterem Zahnrad. Des weiteren ist dieser
Abstand größer als der Abstand von dem Eingangszahnrad der
jeweiligen Zwischenwelle zu deren anderem Zahnrad. Zusätzlich
sind Zwischenwellen aus Torsionsstäben vorgesehen.
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, das unterschied
liche Torsionsverhalten der Schneckenwellen aufgrund der unter
schiedlichen Abstände der Extrusionsschnecken von den Antriebs
zahnrädern der Schneckenwellen mittels unterschiedlicher Ab
stände der Antriebsräder der Zwischenwellen von den zugehörigen
Zahnrädern und den Einsatz von Torsionsstäben für die Zwischen
wellen auszugleichen. Zweiachsige Extruder weisen zusätzlich
Schneckenwellen unterschiedlicher Länge auf. Da jede Welle einer
gewissen Torsion unterliegt, kommt es somit zu unterschiedlichen
Torsionen der Schneckenwellen. Diese unterschiedlichen Torsionen
sind jedoch unerwünscht, da sie einerseits den Lauf des Extru
ders beeinträchtigen und andererseits eine gleichmäßige Auftei
lung der Antriebskraft erschweren.
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, durch eine un
symmetrische Konstruktion des Getriebezuges dieses unvermeidliche
Torsionsverhalten der Schneckenwellen auszugleichen. Dies
wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erzielt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Antriebsstrang eines Getriebe
mechanismus eines zweiachsigen Extruders
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Getriebeanord
nung der Fig. 1;
Fig. 3 eine Expansionsdarstellung entlang Linie
A-A in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Zahnrad im Ge
triebemechanismus des zweiachsigen
Extruders der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 einen Antriebsstrang eines Getriebe
mechanismus eines zweiachsigen Extru
ders des Standes der Technik; und
Fig. 6 eine Seitenansicht der Getriebeanord
nung der Fig. 5.
In Verbindung mit der Zeichnung wird nunmehr ein Getriebe
mechanismus 19 für einen zweiachsigen Extruder gemäß der
vorliegenden Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert. In dem in Fig. 1 dargestellten Antriebsstrang
sind diejenigen Teile, die die gleichen Funktionen be
sitzen wie die in Fig. 5, mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Unter
schiedlich gegenüber der Konstruktion der Fig. 5 sind ein
Reduktionsgetriebezug B sowie Torsionsstäbe 11a und 11b
und 14a und 14b, die gestrichelt dargestellt sind.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, umfaßt der Reduk
tionsgetriebezug B die folgenden Komponenten: eine obere
Zwischenwelle 11, an der Zahnräder 9 und 10 befestigt
sind, die mit dem ersten und zweiten oberen Zahnrad 6 und
8 kämmen, eine untere Zwischenwelle 14, an der Zahnräder
12 und 13 befestigt sind, die mit dem ersten und zweiten
unteren Zahnrad 5 und 7 kämmen, und eine zentrale Welle
18, die ein Antriebszahnrad 17 aufweist, das gemeinsam mit
einem oberen und unteren Eingangszahnrad 15 und 16 kämmt,
welche an der oberen und unteren Zwischenwelle 11 und 14
montiert sind. Um die Phasenverschiebung infolge der Tor
sionssteifigkeit der Wellen 1 und 2 zu korrigie
ren, sind die Zahnräder 10 und 13 so angeordnet, wie in
Fig. 3 gezeigt, daß der Unterschied der Torsionssteifig
keit, der durch den Unterschied zwischen den Längen X1 und
X2 verursacht wird, dem Unterschied der Torsionssteifig
keit entsprechen kann, der durch den Unterschied zwischen
den Längen Y1 und Y2 verursacht wird. X1 zeigt den Abstand
von dem oberen Eingangszahnrad 15 bis zu dem Zahnrad
9 oder den Abstand von dem unteren Eingangszahnrad 16
bis zu dem Zahnrad 12. X2 zeigt den Abstand von dem
oberen Eingangszahnrad 15 bis zu dem Zahnrad 10 oder
den Abstand von dem unteren Eingangszahnrad 16 bis zu
dem Zahnrad 13. Y1 zeigt den Abstand von dem ersten
Ausgangszahnrad 3 bis zu der Verbindungsstelle der
ersten Schnecke an der ersten Welle 1. Y2 zeigt
den Abstand von dem zweiten Ausgangszahnrad 4 bis zu
der Verbindungsstelle der zweiten Schnecke an der zwei
ten Welle 2.
Die obere und untere Zwischenwelle 11 und 14 bestehen aus
vier Torsionsstäben 11a und 11b sowie 14a und 14b. Die
Torsionsstäbe 11a und 14a sind mit den Torsionsstäben 14b
und 11b verkeilt.
Da der Reduktionsgetriebezug B die vorstehend beschriebene
Konstruktion besitzt, wird die Antriebskraft der gemeinsa
men Antriebsquelle C von der zentralen Welle 18 hälftig
auf den oberen und unteren Strang der ersten und zweiten
Schnecke aufgeteilt. Dann wird ein Viertel von der oberen
und unteren Zwischenwelle 11 und 14 auf den ersten und
zweiten oberen Strang und den ersten und zweiten unteren
Strang aufgeteilt. Durch diese Konstruktion wird die Zahl
der Zahnräder gegenüber dem Stand der Technik auf 7 ver
ringert, so daß die Anhäufung von Ungleichgewichten der
Antriebskraftverteilung an den miteinander kämmenden Ab
schnitten der Zahnräder reduziert wird. Folglich können
die Konstruktion und Montage des Getriebezuges vereinfacht
werden, während die Verteilung der Arbeitskraft an den
miteinander kämmenden Abschnitten der Zahnräder vergleich
mäßigt werden kann. Darüber hinaus können die Phasenver
schiebungen infolge der Torsionssteifigkeit der
Wellen 1 und 2 gemäß den Positionen der Zahnräder 10 und
13 korrigiert werden.
Da darüber hinaus die obere und untere Zwischenwelle 11
und 14 aus den Torsionsstäben 11a, 11b, 14a und 14b be
stehen, werden die Phasenverschiebungen aufgrund des Un
terschiedes der Torsionssteifigkeit wegen der Längendiffe
renz der ersten und zweiten Ausgangswelle und die Phasen
verschiebungen der Zahnräder infolge eines Verschleißes
der Zahnräder o. ä. durch die Torsionsstäbe korrigiert, die
sich verdrehen, so daß das an den miteinander kämmenden
Abschnitten der Zahnräder auftretende Spiel beseitigt
wird. Demzufolge wird die Verteilung der Antriebskraft an
den miteinander kämmenden Abschnitten der Zahnräder ver
gleichmäßigt.
Wenn beispielsweise eine Phasenverschiebung am Eingangs
zahnrad 15 auftritt, wenn die Antriebskraft der Eingangs
zahnräder 15 oder 16 durch das Antriebszahnrad 17 verteilt
wird, wie in Fig. 1 gezeigt, verdreht sich der Torsions
stab 11a, so daß dadurch das an den miteinander kämmenden
Abschnitten der Zahnräder vorhandene Spiel beseitigt und
ein ausreichender Eingriff der Zahnräder aufrechterhalten
wird. Wenn eine Phasenverschiebung am Eingangszahnrad 16
auftritt, verdreht sich der Torsionsstab 14a, so daß das
an den miteinander kämmenden Abschnitten der Zahnräder
auftretende Spiel beseitigt und ein ausreichender Eingriff
der Zahnräder aufrechterhalten wird. Darüber hinaus ver
dreht sich der Torsionsstab 11b, wenn eine Phasenverschie
bung zwischen den Zahnrädern 9 und 10 auftritt, während
sich der Torsionsstab 14b verdreht, wenn eine Phasenver
schiebung zwischen den Zahnrädern 13 und 12 auftritt, so
daß das individuelle Spiel an den miteinander kämmenden
Abschnitten der Zahnräder beseitigt und ein ausreichender
Eingriff zwischen den Zahnrädern sichergestellt wird.
Wenn man die Wirkungen der Torsionsstäbe bei dem Getriebe
mechanismus 33 des zweiachsigen Extruders des Standes der
Technik erreichen will, ist hierbei eine Reihe von Tor
sionsstäben nicht nur an den gezahnten Verbindungswellen
32a und 32b, die die zentrale Welle 32 bilden, sondern
auch an den sechs Abschnitten zwischen den Zahnrädern 22
und 24, zwischen den Zahnrädern 23 und 25, zwischen den
Zahnrädern 27 und 29 und zwischen den Zahnrädern 28 und 30
erforderlich.
In Verbindung mit Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungs
beispiel erläutert, bei dem Einrichtungen 50 zur Feinbewe
gung von Schraubenrädern in Axialrichtung der Zahnräder 9,
10, 13 und 12 des Getriebemechanismus 19 der Fig. 1 Ver
wendung finden. Diese Axialfeinbewegungseinrichtungen 50
sind eingebaut, um die Phasendifferenz bei der Montage zu
absorbieren, ohne die Wellen 11 und 14 wieder montieren zu
müssen.
Die Axialfeinbewegungseinrichtungen 50 umfassen: ein
Schraubenrad 43, das gleitend in Axialrichtung angeordnet
ist, Lager 44 und 45 zum drehbaren Lagern einer Welle 42
zusammen mit dem Schraubenrad 43 in Radialrichtung, eine
Stellschraube 46 zum indirekten Positionieren des Schrau
benrades 43 über das Lager 44 an der Axialdruckseite des
Schraubenrades und eine Feder 47 zur indirekten Belastung
des Schraubenrades 43 über das Lager 45 von der der
Lastangriffsrichtung entgegengesetzten Seite.
Die auf diese Weise ausgebildeten Axialfeinbewegungsein
richtungen 50 sind in einem Gehäuse 41 angeordnet. Der
Außenumfang der Stellschraube 46 ist bei 46a mit einem
Außengewinde versehen, um mit einem Innengewindeabschnitt
41a des Gehäuses in Eingriff zu treten, und der mittlere
Abschnitt der Welle 42 ist so ausgebildet, daß ein direk
ter Kontakt verhindert wird. Ferner ist über eine Schraube
48 eine Kappe 49 am Gehäuse 41 montiert, über die im ent
fernten Zustand mit der Stellschraube 46 die Phase von
außen eingestellt werden kann. Mit 46b ist ein Anschlag
zum Stoppen des Schraubenrades 43 nach der Positionierung
der Stellschraube 46 bezeichnet. Die Stellschraube 46 u. ä.
ist für das Zwischenrad hohl ausgebildet.
Das Schraubenrad bildet die Voraussetzung für die auf
diese Weise ausgebildeten Axialfeinbewegungseinrichtungen
50. Seine Funktionsweise wird nachfolgend erläutert. Wenn
nach der Montage des Getriebemechanismus die Phase eines
Zahnrades eingestellt werden soll, wird die Schraube 48
des Gehäuses 41 gelöst, um die Kappe 49 zu entfernen, und
die Stellschraube 46 wird über ein Hilfselement, das eine
Eingriffsfläche für die Ausnehmungen 46c der Stellschraube
46 aufweist, gedreht, so daß sie in Axialrichtung bewegt
wird. Hierdurch wird auch das Schraubenrad 43 in Axial
richtung bewegt, so daß sich seine Phase an seinem Ein
griffsabschnitt ändert. Somit ist die Phaseneinstellung
des Zahnrades durchgeführt und dieses positioniert worden.
Hiernach wird die Stellschraube 46 durch den Anschlag 46b
fixiert, und die Kappe 49 wird angebracht und durch die
Schraube 48 befestigt, womit die Phaseneinstellung beendet
wird.
Wenn diese Axialfeinbewegungseinrichtungen 50 für das
Schraubenrad an jedem Zahnrad 9, 10, 13 und 12 des Getrie
bemechanismus 19 des zweiachsigen Extruders gemäß der in
Fig. 1 gezeigten Ausführungsform befestigt sind, kann die
Phaseneinstellung während der Montage ohne jede Probleme,
wie beispielsweise einer erneuten Montage, durchgeführt
werden, wobei die Einstellungen so vorgenommen werden kön
nen, daß die Antriebskraft gleichmäßig auf die einzelnen
Stränge verteilt wird. Es ist somit möglich, einen Getrie
bemechanismus für einen zweiachsigen Extruder vorzusehen,
dessen beide Schnecken in ausreichender Weise synchroni
siert sind und eine Antriebskraft mit hohem Drehmoment
übertragen. Darüber hinaus ist die Druckkraft der Feder 47
selbst dann aktiv, wenn der Getriebemechanismus des
zweiachsigen Extruders inaktiv ist, so daß Rattergeräusche
am Schraubenrad 43 und an den Lagern 44 und 45 geregelt wer
den können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den in Fig. 1 ge
zeigten Getriebemechanismus 19 für einen zweiachsigen
Extruder beschränkt, bei dem die Antriebskraft zu einem
Viertel auf den oberen und unteren Verteilungsgetriebezug
aufgeteilt wird, bei denen die an der ersten und zweiten
Welle 1 und 2 montierten Zahnräder 3 und 4
zwischengeschaltet sind. Die vorliegende Erfindung kann
auch bei einem anderen Getriebemechanismus für einen
zweiachsigen Extruder Verwendung finden, der derart modi
fiziert ist, daß die von einem gemeinsamen Zahnrad kom
mende Antriebskraft über einen ersten Getriebezug und
einen zweiten Getriebezug auf eine erste Ausgangswelle und
eine zweite Ausgangswelle, die mit den Schnecken des
zweiachsigen Extruders verbunden sind, übertragen und
hierauf verteilt wird, d. h. über den oberen und unteren
Verteilungsgetriebezug, jedoch nicht über die an der
ersten und zweiten Ausgangswelle befestigten Zahnräder.
Hierbei bestehen die Getriebezüge aus Schraubenradzügen,
und mindestens ein Schraubenrad des ersten oder zweiten
Getriebezuges ist gleitend an der entsprechenden Welle
montiert. Bei dieser Modifikation muß der Getriebeme
chanismus für die Phaseneinstellung nicht demontiert werden,
selbst wenn die Axialfeinbewegungseinrichtungen für das
Schraubenrad hinzugefügt werden. Diese Phaseneinstellung
kann ohne Probleme, wie beispielsweise einer erneuten Mon
tage, durchgeführt werden, so daß die Einstellungen so
realisiert werden können, daß die Kraft gleichmäßig auf
die einzelnen Stränge übertragen wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Erfindung
in besonders geeigneter Weise bei einem Getriebemechanismus
für einen zweiachsigen Extruder Verwendung finden, wobei
dessen Konstruktion und Montage mit einer minimalen Anzahl
von Getriebezügen erleichtert und die Verteilung der
Antriebskraft auf die miteinander kämmenden Abschnitte der
Zahnräder vergleichmäßigt wird.
Darüber hinaus wird durch Anordnung der Axialfeinbewe
gungseinrichtungen für das Schraubenrad das Problem einer
Demontage und erneuten Montage des Getriebemechanismus zur
Phaseneinstellung bei der Montage vermieden. Diese Axial
feinbewegungseinrichtungen sind besonders geeignet für den
Getriebemechanismus des zweiachsigen Extruders, so daß die
Antriebskraft gleichmäßig auf die einzelnen Stränge über
tragen werden kann.
Claims (3)
1. Getriebeanordnung für einen zweiachsigen Extruder mit
einer ersten Schnecke, deren Welle (1) mit einem ersten An
triebszahnrad (3) versehen ist und einer zweiten Schnecke, deren
Welle (2) mit einem zweiten Antriebszahnrad (4) versehen ist,
wobei von parallelen Punkten der Wellen (1, 2) aus der erste Ab
stand (Y1) zu dem ersten Antriebszahnrad (3) kleiner ist als der
zweite Abstand (Y2) zu dem zweiten Antriebszahnrad (4), wobei
das erste Antriebszahnrad (3) über ein oberes Zahnrad (6) mit
einem oberen Zahnrad (9) einer oberen Zwischenwelle (11) und
über ein unteres Zahnrad (5) mit einem unteren Zahnrad (12)
einer unteren Zwischenwelle (14) in Wirkverbindung ist und das
zweite Antriebszahnrad (4) über ein oberes Zahnrad (8) mit einem
oberen Zahnrad (10) der oberen Zwischenwelle (11) und über ein
unteres Zahnrad (7) mit einem unteren Zahnrad (13) der unteren
Zwischenwelle (14) in Wirkverbindung ist, dadurch gekennzeich
net, daß der Antrieb jeder Zwischenwelle (11, 14) über je ein
Eingangszahnrad (15, 16) erfolgt, das am Ende der jeweiligen
Zwischenwelle (11, 14) angeordnet ist, wobei der Abstand (X1)
von dem Eingangszahnrad (15) der oberen Zwischenwelle (11) zu
deren oberem Zahnrad (9) gleich dem Abstand (X1) von dem Ein
gangszahnrad (16) der unteren Zwischenwelle (14) zu deren un
terem Zahnrad (12) ist und dieser Abstand größer ist als der Ab
stand (X2) von dem Eingangszahnrad (15, 16) der jeweiligen
Zwischenwelle (11, 14) zu deren anderem oberen bzw. unteren
Zahnrad (10, 13), wobei die Zwischenwellen (11, 14) aus Tor
sionsstäben bestehen.
2. Getriebeanordnung für einen zweiachsigen Extruder nach An
spruch 1, gekennzeichnet durch ein an mindestens einer der Wel
len (1, 2) der Schnecken montiertes Zahnrad, einen oberen und
unteren Verteilungsgetriebezug, zwischen die das Zahnrad
geschaltet ist und die Schraubenräder (43) zum Vierteln der An
triebskraft aufweisen, und Axialfeinbewegungseinrichtungen (50)
zur gleitenden Montage von mindestens einem Schraubenrad (43)
von einem des oberen und unteren Verteilungsgetriebezugs an
einer Welle (42).
3. Getriebeanordnung für einen zweiachsigen Extruder, gekenn
zeichnet durch einen ersten und zweiten Getriebezug, die
Schraubenräder (43) zum Verteilen und Übertragen der An
triebskraft von einem gemeinsamen Zahnrad auf die erste und
zweite Welle (1, 2) der Schnecken aufweisen, und Axialfein
bewegungseinrichtungen (50) zur gleitenden Montage von minde
stens einem der Schraubenräder (43) von einem des ersten und
zweiten Getriebezugs an einer Welle (42).
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