NL9401105A

NL9401105A - Transmission

Info

Publication number: NL9401105A
Application number: NL9401105A
Authority: NL
Inventors: Laurentius Gerardus Jo Wolters
Original assignee: Laurentius Gerardus Johannes W
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1996-02-01

Abstract

The invention relates to a transmission for two rotatable shafts which lie a short distance apart over part of their length and run virtually parallel to one another, at least one of the two shafts being preloaded away from the other shaft to such an extent that the distance between the shafts at a distance from the parallel section is greater than the distance between the shafts in the parallel section.

Description

OverbrengingTransmission

De uitvinding heeft betrekking op een overbrenging van twee over een deel van de lengte op korte afstand van elkaar gelegen, nagenoeg evenwijdig aan elkaar verlopende roteerbare assen.The invention relates to a transmission of two rotatable shafts which are situated at a short distance from each other and which run substantially parallel to each other.

Het lageren en aandrijven van twee op korte afstand van elkaar gelegen, nagenoeg evenwijdig aan elkaar verlopende roteerbare assen levert problemen op wanneer de assen zwaar belast worden. Een voorbeeld hiervan is een toevoersysteem van een extrudeerinrichting waarin twee parallelle transportschroeven met name axiaal zwaar belast kunnen worden. Omdat de assen op korte afstand van elkaar zijn gelegen is er te weinig ruimte om taatslagers van de vereiste grootte op de assen aan te laten grijpen. In deze situatie is ook het aandrijven van de schroeven problematisch; er is niet voldoende ruimte voor twee aandrijfmotoren met voldoende capaciteit, en het aandrijven van slechts één as om de andere as via een overbrenging van bijv. vertande wielen aan te drijven heeft als bezwaar dat de maximale diameter van de tandwielen beperkt is, waardoor er zeer ^rote kzachten op de tandwielen uitgeoefend zullen worden. Een kostbare en onderhoudsgevoelige oplossing voor het lageren van de assen bestaat uit hydraulische lagering van één van de assen.Bearing and driving two shortly spaced, substantially parallel rotatable shafts pose problems when the shafts are heavily loaded. An example of this is an extruder feed system in which two parallel conveyor screws can be loaded axially, in particular axially. Because the shafts are located at a short distance from each other, there is not enough space to allow thrust bearings of the required size to engage on the shafts. Driving the screws is also problematic in this situation; there is not enough space for two drive motors with sufficient capacity, and driving only one shaft to drive the other shaft via a transmission of e.g. toothed wheels has the drawback that the maximum diameter of the gears is limited, so that very ^ great softness will be applied to the gears. A costly and maintenance-sensitive solution for bearing the shafts consists of hydraulic bearing of one of the shafts.

De uitvinding heeft tot doel een overbrenging te verschaffen waarmee twee nagenoeg parallelle assen zodanig gelagerd en aangedreven kunnen worden dat grote belastingen geen kostbare en onderhoudsgevoelige constructieve maatregelen vereisen.The object of the invention is to provide a transmission with which two substantially parallel shafts can be mounted and driven in such a way that large loads do not require expensive and maintenance-sensitive construction measures.

De uitvinding verschaft daartoe een overbrenging van het in de aanhef genoemde type waarbij ten minste één van beide assen onder een zodanige van de andere as afgerichte voorspanning staat dat de onderlinge afstand tussen de assen op afstand van het evenwijdige deel groter is dan de onderlinge afstand tussen de assen in het evenwijdige deel. Met behulp van deze niet voor de hand liggende constructie is het mogelijk de beide assen axiaal te onder steunen zonder beperkingen ten aanzien van het ruimtebeslag van de ondersteuning. Zo is het mogelijk relatief goedkope en bedrijfszekere taatslagers toe te passen. Een ander belangrijk voordeel is de mogelijkheid tot het plaatsen van twee aandrijvingen zonder beperkingen ten aanzien van de omvang ervan en/of het gebruik van vertande wielen met een relatief grote diameter. Tevens is het mogelijk de assen een identieke stijfheid te verschaffen hetgeen de overbrenging constructief vereenvoudigt. Het gedrag van de beide assen zal hetzelfde zijn, waardoor ongewenste complicaties ontbreken.To this end, the invention provides a transmission of the type mentioned in the preamble, wherein at least one of the two shafts is under a bias directed away from the other shaft, so that the mutual distance between the shafts at a distance from the parallel part is greater than the mutual distance between the axes in the parallel part. With the aid of this non-obvious construction it is possible to support both axles axially without restrictions with regard to the space requirement of the support. For example, it is possible to use relatively cheap and reliable thrust bearings. Another important advantage is the possibility of installing two drives without limitations regarding their size and / or the use of toothed wheels with a relatively large diameter. It is also possible to provide the shafts with an identical stiffness, which simplifies the transmission constructionally. The behavior of both axes will be the same, so that unwanted complications are missing.

Een voorkeursuitvoering van de overbrenging wordt gevormd doordat de assen van de ingaande zijde beide zijn verbonden met een transportschroef. Het name bij de toepassing van twee van transportschroeven voorziene assen is deze uitvinding bijzonder voordelig in verband met de zeer grote axiale belastingen van de parallelle assen die hierbij optreden.A preferred embodiment of the transmission is that the shafts of the input side are both connected with a transport screw. In particular when using two shafts provided with screw conveyors, this invention is particularly advantageous because of the very large axial loads of the parallel shafts that occur.

Een andere voorkeursuitvoering wordt gekenmerkt doordat ten minste één van de assen aan een zijde is gekoppeld met een aandrijving. Er zijn geen beperkingen ten aanzien van de omvang van de te plaatsen aandrijving waardoor het aandrijven van de assen zeer eenvoudig te realiseren is.Another preferred embodiment is characterized in that at least one of the shafts is coupled to a drive on one side. There are no restrictions with regard to the size of the drive to be placed, which makes driving the shafts very easy to realize.

De assen aan de aangedreven zijden zijn bij voorkeur gesynchroniseerd met twee, ieder met een as verbonden tandwielen waarvan er ten minste één een scherpe tophoek heeft. Door middel van deze tandwielen zijn de assen syn-chroniseerbaar ook al lopen zij op het punt waar de tandwielen met de assen verbonden zijn niet evenwijdig met elkaar.The shafts on the driven sides are preferably synchronized with two gears connected to one shaft, at least one of which has a sharp top angle. By means of these gears, the shafts are synchronizable even if they are not parallel to each other at the point where the gears are connected to the shafts.

Ten minste één een voorspanning uitoefenende geleiding is bij voorkeur roteerbaar rond een as die nagenoeg loodrecht staat op het vlak door de assen. Bij het variëren van de belasting op de assen kan de kromming van de assen variëren. De roteerbaarheid van de geleidingen voorkomt extreme spanningen in de assen.At least one biasing guide is preferably rotatable about an axis which is substantially perpendicular to the plane through the axes. When the load on the shafts varies, the curvature of the shafts can vary. The rotatability of the guides prevents extreme stresses in the shafts.

De assen zijn bij voorkeur vervaardigd van nikkel-staal. Dit nikkelstaal heeft bij voorkeur een martensiet- structuur. Deze materialen paren een hoge sterkte aan een grote flexibiliteit; eigenschappen die voor assen in deze toepassing bijzonder gewenst zijn.The shafts are preferably made of nickel steel. This nickel steel preferably has a martensite structure. These materials combine high strength with great flexibility; properties that are particularly desirable for axles in this application.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van het in de navolgende figuren weergegeven niet limitatieve uitvoeringsvoorbeeld. Hierin toont: fig. 1 een aanzicht op de overbrenging overeenkomstig de uitvinding; fig. 2 een detailaanzicht op een dwarsdoorsnede door een geleiding van de overbrenging uit fig. 1; fig. 3 een zijaanzicht op een dwarsdoorsnede loodrecht op die uit fig. 2 door de geleiding; en fig. 4 een dwarsdoorsnede door een andere geleiding uit fig. 1.The present invention will be further elucidated on the basis of the non-limitative exemplary embodiment shown in the following figures. Herein: fig. 1 shows a view of the transmission according to the invention; fig. 2 shows a detail view of a cross-section through a guide of the transmission of fig. 1; FIG. 3 is a side cross-sectional view perpendicular to that of FIG. 2 through the guide; and Fig. 4 is a cross section through another guide from Fig. 1.

Fig. 1 toont een overbrenging 1 van twee assen 2, 3 die over een deel van de aslengte parallel aan elkaar lopen. De assen 2, 3 zijn, daar waar ze parallel lopen aan elkaar, voorzien van transportschroeven 4, 5. De voor de axiale ondersteuning van de assen 2, 3 benodigde taatslagers 6, 7 kunnen niet zonder meer aan de assen 2, 3 gekoppeld worden, daar waar deze parallel lopen. De benodigde taatslagers 6, 7 zijn daarvoor namelijk te groot. Om ruimte te creëren voor de taatslagers 6, 7 zijn de assen 2, 3 door middel van geleidingen 8-15, die allen bevestigd zijn aan een gestel 16 onder een van elkaar af gerichte voorspanning geplaatst. De door de geleidingen 8-15 uitgeoefende voorspanning is zo groot dat de assen 2, 3 op afstand van de transportschroeven 4, 5 uiteen wijken. Dit levert de benodigde ruimte op voor het plaatsen van de taatslagers 6, 7.Fig. 1 shows a transmission 1 of two shafts 2, 3 running parallel to each other over part of the shaft length. Shafts 2, 3, where they run parallel to each other, are provided with transport screws 4, 5. The thrust bearings 6, 7 required for the axial support of shafts 2, 3 cannot simply be coupled to shafts 2, 3 where they run parallel. The required thrust bearings 6, 7 are too large for that. In order to create space for the thrust bearings 6, 7, the shafts 2, 3 are placed by means of guides 8-15, which are all attached to a frame 16, under a bias directed away from each other. The pretension exerted by the guides 8-15 is so great that the shafts 2, 3 diverge at a distance from the transport screws 4, 5. This provides the necessary space for placing the thrust bearings 6, 7.

Er is tevens ruimte voor met de assen 2, 3 verbonden syn-chronisatietandwielen 17, 18. Daar slechts de as 3 is verbonden met een aandrijving 19 dienen de synchronisatietand-wielen 17, 18 tevens als overbrenging voor de aandrijfkracht van de as 2. De assen 2, 3 dienen te zijn vervaardigd van een flexibel en stevig materiaal omdat zij; de met name axiale belasting veroorzaakt door de transportschroeven 4, 5 dienen over te dragen naar de taatslagers 6, 7, de door de aandrijving 19 uitgeoefende met name tangentiale krachten dienen over te drager naar de transportschroeven 4, 5 en voldoende flexibel dienen te zijn om bij iedere omwenteling één maal over de gehele omtrek verbogen te worden. De figuur toont tevens een tweetal flexibel koppelingen 29, 30 waardoor de assen 2, 3 met kleine verschillen in de hoek waarmee ze de geleidingen 11, 15 verlaten aan de star opgestelde tandwielen 17, 18 en taatslagers 6, 7 gekoppeld zijn.There is also space for synchronizing gears 17, 18 connected to the shafts 2, 3. Since only the shaft 3 is connected to a drive 19, the synchronizing gears 17, 18 also serve as transmission for the driving force of the shaft 2. The shafts 2, 3 should be made of a flexible and sturdy material because they; the axial load, in particular, caused by the transport screws 4, 5 must transfer to the thrust bearings 6, 7, the tangential forces exerted by the drive 19 must be transferred to the transport screws 4, 5 and must be sufficiently flexible to to be bent once over the entire circumference with each revolution. The figure also shows two flexible couplings 29, 30 whereby the shafts 2, 3 are coupled with slight differences in the angle with which they leave the guides 11, 15 to the rigid gears 17, 18 and thrust bearings 6, 7.

Fig. 2 toont de geleidingen 10, 14 uit fig. 1 die verbonden zijn met een opstaand deel 20 van het gestel 16.Fig. 2 shows the guides 10, 14 of FIG. 1 which are connected to an upright part 20 of the frame 16.

De geleidingen 10, 14 bestaan uit naaldlagers 21, 22 die zijn opgenomen in de naaldlagers 21, 22 omgevende huizen 23, 24.The guides 10, 14 consist of needle bearings 21, 22 which are incorporated in the needle bearings 21, 22 surrounding houses 23, 24.

Fig. 3 toont de geleiding 10 in een dwarsdoorsnede loodrecht op die uit fig. 2. In deze figuur is duidelijk zichtbaar dat het het naaldlager 21 omgevende huis 23 door middel van houtconstructie 25 aan het opstaand deel 20 van het gestel 16 is bevestigd. De houtconstructie 25 maakt het mogelijk het huis 23 rond een verticale as 26 te verdraaien. Bij wisselende belastingen op de as 2 kan het huis 23 zich daardoor richten naar eventuele veranderingen in de hoek waaronder de as 2 door de geleiding 10 wordt opgenomen.Fig. 3 shows the guide 10 in a cross-section perpendicular to that of FIG. 2. In this figure it is clearly visible that the housing 23 surrounding the needle bearing 21 is fixed to the upright part 20 of the frame 16 by means of wood construction 25. The wooden construction 25 makes it possible to rotate the housing 23 around a vertical axis 26. With varying loads on the shaft 2, the housing 23 can thereby focus on any changes in the angle at which the shaft 2 is received by the guide 10.

Fig. 4 toont de geleiding 11 van de as 2 die zich bevindt nabij het taatslager 6. Door middel van een klemring 27 is een naaldlager 28 aan het gestel 16 bevestigd.Fig. 4 shows the guide 11 of the shaft 2 located near the thrust bearing 6. By means of a clamping ring 27, a needle bearing 28 is attached to the frame 16.

Claims

1. Transmission of two rotatable shafts which are situated at a short distance from each other and which are substantially parallel to each other, at least one of the two shafts being under such a bias directed away from the other shaft that the mutual distance between the shafts at a distance from the parallel part is greater than the mutual distance between the shafts in the parallel part.

Transmission according to claim 1, characterized in that the shafts on the input side are both connected with a transport screw.

Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the shafts is coupled to a drive on one side.

Transmission according to claim 3, characterized in that the shafts on the driven side are synchronized with two gears, each connected to a shaft, at least one of which has a sharp top angle.

Transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one biasing guide is rotatable about an axis which is substantially perpendicular to a plane through the shafts.

Transmission according to any one of the preceding claims, characterized in that the shafts are made of a nickel steel.

Transmission according to claim 6, characterized in that the nickel steel has a martensite structure.