EP0738585B1

EP0738585B1 - Getriebeanordnung zum Antrieb der beiden Schnecken einer Doppelschneckenpresse

Info

Publication number: EP0738585B1
Application number: EP96103491A
Authority: EP
Inventors: Johannes Dr.-Ing. Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2001-01-17
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: EP0738585A2; ATE198722T1; DE19514406A1; EP0738585A3; DE59606326D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung zum Antrieb der beiden Schnecken einer Doppelschneckenpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Getriebeanordnung ist beispielsweise aus der US-A-3 766 797 bekannt. Bei der dort beschriebenen Getriebeanordnung sind die zweite Antriebswelle und die Zwischenwelle über zwei Zahnradpaare miteinander gekoppelt. Grundsätzlich hat diese Getriebeanordnung den Vorzug, daß der radiale Abstand der Ausgangswellen des Reduziergetriebes nicht dem radialen Abstand der Schnecken der Doppelschneckenpresse entsprechen muß. Dadurch können Zahnräder mit größerem Durchmesser verwendet werden. Allerdings wird das übertragbare Drehmoment durch die Belastbarkeit der beiden Zahnradpaare beschränkt.

Aus dem deutschen Patent 1 757 782 ist ferner eine Getriebeanordnung zum Antrieb der beiden Schneckenwellen einer Doppelschneckenpresse bekannt, die zwei unmittelbar mit den beiden Schneckenwellen gekoppelte Antriebswellen umfaßt, von denen eine direkt angetrieben wird und mit der anderen über vier Zahnradpaare in Eingriff steht, wobei die Zahnräder der angetriebenen Welle axial beweglich sind und zwischen diesen axial beweglichen Zahnrädern jeweils eine Lastausgleichsvorrichtung vorgesehen ist. Diese Lösung hat den Nachteil, daß sie für gleichsinnig antreibbare Schneckenwellen nicht verwendbar ist, hat gegenüber der aus der US-A-3 766 797 bekannten Lösung aber den Vorteil, daß ein höheres Drehmoment übertragen werden kann, wenn auch diese Getriebeanordnung axial mehr Platz benötigt.

Aus der DE-A-24 12 736 ist eine Weiterentwicklung der aus dem deutschen Patent 17 75 782 bekannten Getriebeanordnung bekannt, bei der eine kürzere Baulänge dadurch erreicht wird, daß auf der einen Seite der Ausgleichsstelle eine geradzahlige Anzahl von Räderpaaren, auf der anderen Seite dagegen eine ungeradzahlige Anzahl von Räderpaaren vorgesehen sind, und daß die Zahnschräge der ungeradzahligen Räderpaare so gewählt ist, daß die an den zugehörigen verschieblichen Zahnrädern entstehenden Axialkräfte die von den geradzahligen Räderpaaren herrührenden Axialkräfte kompensieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei gleicher Baulänge ein gegenüber beiden bekannten Getriebeanordnungen höheres Drehmoment übertragen werden kann oder daß bei gleichem übertragbaren maximalen Drehmoment die Baulänge der Getriebeanordnung geringer ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung vereinigt in überraschender Weise die Vorzüge der bekannten Getriebeanordnungen. Durch die Verwendung mindestens eines weiteren Zahnradpaares unter gleichzeitigem Vorsehen eines Lastausgleiches zwischen den Zahnradpaaren kann das maximal übertragbare Drehmoment gegenüber der aus der US-A-3 766 797 bekannten Lösung um 50% gesteigert werden. Gegenüber der aus dem deutschen Patent 17 75 782 bekannten Lösung kann das maximal übertragbare Drehmoment trotz geringer Baulänge ebenfalls erhöht werden.

Die spezielle Anordnung der Axiallager stellt sicher, daß die Getriebeanordnung selbst frei von Axialkräften bleibt, die im Betrieb von den Schneckenwellen übertragen werden.

Die Lastausgleichsvorrichtung kann in an sich bekannter Weise eine von den axial beweglichen Zahnrädern axial beaufschlagbare Druckübertragungseinrichtung umfassen. Dabei kann die Druckübertragungseinrichtung mindestens ein Ausgleichskissen, z.B. ein abgeschlossenes hydraulisches Ausgleichskissen umfassen, das axial zwischen zwei gegenläufig, schrägverzahnten Zahnrädern 34 angeordnet ist, und daß das dritte Zahnrad 34 auf das Ausgleichskissen 44 über einen Kolben 38 einwirkt, der eine axiale Bohrung in dem mit ihm gleichsinnig schrägverzahnten Zahnrad 34 durchsetzt.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Darin zeigt:

Figur 1: einen die Achsen der Wellen enthaltenden schematischen Schnitt durch die Getriebeanordnung und das ihr nachgeschaltete Axiallager, und
Figur 2: ein vergrößertes Detail aus Figur 1.

In einem Getriebegehäuse 10 ist mithilfe von Lagern 12 eine erste Antriebswelle 14 gelagert, die an ihrem rückwärtigen Ende mit einer Ausgangswelle 15 eines nicht dargestellten Reduziergetriebes koppelbar ist und an ihrem vorderen Ende über eine eine Axiallagereinheit 16 durchsetzende Verbindungswelle 17 mit einer ersten Schneckenwelle 18 gekoppelt ist. Diese Schneckenwelle 18 wird somit von dem Reduziergetriebe über die erste Antriebswelle 14 direkt angetrieben.

Die zweite Schneckenwelle 20 ist über eine eine weitere Axiallagereinheit 22 durchsetzende zweite Verbindungswelle 23 mit einer Zwischenwelle 24 gekoppelt, die in dem Getriebegehäuse 10 mithilfe von Lagern 26 gelagert ist und drei schrägverzahnte Zahnräder oder Ritzel 28 trägt. Zwei dieser Ritzel 28 sind gleichsinnig schrägverzahnt, während das dritte Ritzel 28 in der entgegengesetzten Richtung mit einem Schrägungswinkel schrägverzahnt ist, der eine der Summe der Axialkräfte der erstgenannten Ritzel 28 betragsmäßig gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Axialkraft des dritten Ritzels 28 bewirkt.

Diese Zwischenwelle 24 wird von einer zweiten Antriebswelle 30 her angetrieben, die mithilfe von Lagern 32 in dem Getriebgehäuse 10 gelagert ist und an ihrem rückwärtigen Ende mit einer weiteren Ausgangswelle 40 des nicht dargestellten Reduziergetriebes gekoppelt ist. Die zweite Antriebswelle 30 umfaßt zu den Ritzeln 28 passend schrägverzahnte Zahnräder oder Ritzel 34, die axial beweglich gelagert sind. Das mittlere Ritzel 34 hat eine axiale Bohrung 36, in der ein Kolben 38 axial verschiebbar ist, der mit dem einen der beiden äußeren Ritzel 34 verbunden ist. Das andere äußere Ritzel 34 hat auf seiner dem mittleren Ritzel zugewandten Seite einen axialen Kolben 42, der in die Bohrung 36 eingreift und mit dem in dieser verschiebbaren Kolben 38 über ein Ausgleichskissen 44 gekoppelt ist. Die Zahnschrägung des dem Reduziergetriebe benachbarten Zahnradpaares 28, 34 ist so gewählt, daß die resultierende Axialkraft des zugehörigen Ritzels 34 betragsmäßig mindestens annähernd gleich der Summe der von den beiden anderen entgegengesetzt schrägverzahnten Zahnrädern 34 ist. Entsprechend ist die am Ausgleichskissen 44 anliegende Fläche des Kolbens 42 gleich der Summe aus der am Ausgleichskissen 44 anliegenden Fläche des Kolbens 38 und einer Ringfläche 46 (Figur 2) an dem mittleren Zahnrad 34.

Mithilfe der aus dem Kolben 38 und dem Ausgleichskissen 44 bestehenden Lastausgleichsvorrichtung kann eine gleichförmige Belastung der drei Ritzelpaare und damit eine gleichmäßige Verteilung des zu übertragenden Drehmomentes auf drei Ritzelpaare erreicht werden.

Durch die Verwendung eines Dreiwellengetriebes und des dadurch möglichen relativ großen Achsabstandes der beiden Antriebswellen 14 und 30 kann auf jede der Antriebswellen ein relativ hohes Drehmoment übertragen werden, wobei die Antriebsrichtung der beiden Antriebswellen frei wählbar ist, so daß diese entweder gleichsinnig oder gegenläufig angetrieben werden. Durch die Verwendung von mehr als zwei Zahnradpaaren und mit Lastausgleich kann das maximal übertragbare Drehmoment noch erhöht werden. Damit kann bei relativ geringer Baulänge der Getriebeanordnung ein gegenüber den bekannten Lösungen größeres Drehmoment übertragen werden.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel umfaßt eine Getriebeanordnung mit drei Zahnradpaaren. Es versteht sich, daß auch mehr als drei Zahnradpaare vorgesehen werden können.

Claims

Getriebeanordnung zum Antrieb der beiden Schnecken einer Doppelschneckenpresse mit einer durchgehenden ersten Antriebswelle (14), die einerseits mit einer ersten Ausgangswelle eines Reduziergetriebes und andererseits mit einer der Schnecken kuppelbar ist, mit einer zur ersten Antriebswelle (14) parallelen zweiten Antriebswelle (30), die mit einer zweiten Ausgangswelle des Reduziergetriebes kuppelbar ist, und mit einer Zwischenwelle (24), die parallel zur zweiten Antriebswelle (30) gerichtet, mit dieser über gegenläufig schrägverzahnte Zahnradpaare (28, 34) in Eingriff steht und mit der zweiten Schneckenwelle kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebswelle (30) und die Zwischenwelle (24) über mindestens drei schrägverzahnte Zahnradpaare (28, 34) miteinander in Eingriff stehen, daß mindestens die zu einer der beiden Wellen (zweite Antriebswelle, Zwischenwelle) gehörenden Zahnräder (34) axial beweglich sind, daß zwischen den gegenläufig schrägverzahnten axial beweglichen Zahnrädern (34) eine Lastausgleichsvorrichtung (38, 44) angeordnet ist, und daß zwischen der ersten Antriebswelle (14) und der Zwischenwelle (24) einerseits und der jeweiligen Schneckenwelle (18, 20) andererseits eine die axialen Reaktionskräfte der Schneckenwelle (18, 20) aufnehmende Axiallagereinheit (16, 22) angeordnet ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastausgleichsvorrichtung eine von den axial beweglichen Zahnrädern (34) axial beaufschlagbare Druckübertragungseinrichtung umfaßt.
Getriebeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübertragungseinrichtung mindestens ein Ausgleichskissen (44) umfaßt, das axial zwischen zwei gegenläufig, schrägverzahnten Zahnrädern (34) angeordnet ist, und daß das dritte Zahnrad (34) auf das Ausgleichskissen (44) über einen Kolben (38) einwirkt, der eine axiale Bohrung in dem mit ihm gleichsinnig schrägverzahnten Zahnrad (34) durchsetzt.