DE2412876C3 - Kunststoffstrangpresse mit zumindest zwei Schnecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffsirangpresse mit zumindest zwei Schnecken in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten Kunststoffstrangpresse dieser Art (DE-OS 20 25 162) besitzt das Zahnradgetriebe für den Antrieb der zweiten Schnecke zwei parallele, axial unverschieblich gelagerte Torsionswellen als Hilfswellen, die an ihrem einen Ende jeweils oin Zahnrad tragen. Diese Zahnräder stehen mit einem Hauptantriebszahnrad auf der Welle der ersten Schnecke in Anliicbscingriff. An ihrem anderen Ende sind die Torsionswcllen ebenfalls je mit einem Zahnrad versehen. Diese Zahnräder treiben jeweils über ein zwisehengeordneles Zahnrad das auf der Welle der zweiten Schnecke angeordnete Ritzel. Dieses Kitzel und sämtliche Zahnräder sind in Geradverzahnung ausgeführt.

Trotz eines erheblichen baulichen Aufwandes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke ist bei einer derartigen Ausführung eine gleichmäßige Lastverteilung auf die beiden, je eine Torsionswelle enthaltenden Getriebezweige des Zahnradgetriebes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke nicht sicherzustellen. Denn das Zahnradgetriebe für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke ist überbestimmt mit der I'olge. daß in Abhängigkeit von Toleranzen in den Abmessungen der Getriebebauteile und einem sich daraus ergebenden oder durch Verschleiß einstellenden Spiel verschieden große Drehmomente über die Getriebezweige übertragen werden können. Im ungünstigsten !•'all kann sogar eine Übertragung des gesamten Drehmomentes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke über einen einzigen Gelriebezweig erfolgen. Trotz gegenüberliegender Anordnung tier das Ritzel der Welle der zweiten Schnecke antreibenden Zahnräder kann daher auf das Ritzel eine resultierende Biegekraft einwirken, liei Tordieningen der Torsionswellen treten Torsionswinkel auf. die eine relative Verdrehung der Welle der zweiten Schnecke gegenüber der Welle der ersten Schnecke hervorrufen. Eine solche relative Verdrehung, die in ihrem Ausmaß auch noch lastabhängig ist, ist wegen einer Veränderung der Lage der Schneckenflügel zueinander unerwünscht.

Es ist ferner eine Kunststoffstrangpresse (DE-OS 17 29 390) bekannt, bei der das Zahnradgetriebe für die Ableitung des Antriebs der Welle der zweiten Schnecke ein erstes Paar hintereinander auf der Welle der ersten

to Schnecke angeordneter, gegenläufig schräg verzahnter Zahnräder sowie ein zweites Paar ebenfalls gegenläufig schräg verzahnter Zahnräder aufweist, die axial hintereinander auf der Welle der zweiten Schnecke angeordnet sind. Die Welle der zweiten Schnecke ist dabei zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine Schiebekupplung, die dem die Schneckenflügel tragenden Teil eine axiale Verschiebbarkeit gegenüber dem das zweite Paar Zahnräder tragenden Teil erlaubt. Zwischen den Zahnrädern des ersten und des zweiten Paares ist eine Zwischenlagerung für die Wellen vorgesehen.

Eine derartige Ausführung des Zahnradgetriebes für den Antrieb der Welle der zweiten Schnecke läßt eine Beaufschlagung der Wellen der Schnecken nur mit verhältnismäßig geringen Antriebsleistungen zu, da der Durchmesser der Zahnräder auf den Abstand der Wellen und damit auf einen Wert beschränkt ist, der bei dem gewünschten geringen Abstand der Wellen der Schnecken in Kunststoffextrudern gering ist. Aufgrund des gegenläufigen Abbaus der Drehmomente über die

jo Zahnräder des ersten Paares und des gegenläufigen Aufbaues der Drehmomente über die Zahnräder des zweiten Paares bildet sich in der das zweite Paar Zahnräder tragenden Welle eine resultierende Axialkraft aus, die entweder durch ein Axialdrucklager abgefangen werden muß oder sich in einer Axialverschiebung auswirkt, bis die resultierende Axialkraft den Wert Null erreicht. In beiden Fällen ist eine gleichmäßige Drehmomentverteilung auf beide Radpaarungen nicht gegeben.

In den Radpaarungen wirken daher resultierende Biegekräftc, deren unerwünschte Auswirkungen durch dieZwischcnlagcrungen nur gemindert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Kunsistoffstrangpresse der im Oberbegriff des Patcntanspruchs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Antriebsübertragung auf das Ritzel der Welle der zweiten Schnecke mit Drehmomenten auf beiden Seiten erfolgt, die unter Vermeidung von nennenswerten resultierenden Biegekräften auf das Ritzel dieser Welle und unter Vermeidung von relativen Winkclvcrdrehungen zwischen den Wellen der Schnecken ständig selbsttätig ausgeglichen sind.

Zur Lösung der Aufgabe ist die Kunststoffsirangpresse nach der Erfindung gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale. Bei der Kunststoffsirangpresse nach der Erfindung erbringt die axial versehiebliche Hilfswelle einen ständigen Ausgleich der von gegenüberliegenden Seilen in das Ritzel der Welle der zweiten Schnecke eingetragenen Drehmomente unter Vermeidung eines Auftretens von relativen Verdrehungen zwischen den Wellen beider Schnecken. Während die im Ritzel der Welle der zweiten Schnecke auftretende Axial'craft dem Rückdruck dieser Schnecke entgegengerichtet ist, heben sich die von den Zahnrädern in das Ritzel ; 'ngetragenen radialen Kräfte gegeneinander zumindest fast vollständig auf, so daß zumindest keine nennenswerte Biegebcanspruchung eintritt. Dabei ist

eine weitgehende Unabhängigkeit der Antriebsleistung der Kunststoffstrangpresse vom Achsabstand der Wellen der Schnecken gegeben. Auch bei längerer Betriebsdauer und gegebenenfalls eintretendem Getriebeverschleiß bleibt die gleichmäßige Lastverteilung erhalten, während ferner Verluste im Getriebe verringert sind. Durch entsprechende Abstimmung der Zahnwinkel können auch voneinander abweichende Raddurchmesser vorgesehen werden, während ferner die Möglichkeit besteht, in der Antriebskette von einem Über- bzw. IJntersetzungsverhältnis von 1 : 1 abzuweichen. Dies vereinfacht die konstruktive Getriebeausbildung nicht zuletzt zur Erzielung möglichst geringer Baugrößen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der is Erfindung ist in der Zeichnung schematisch näher veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Kunststoffstrangpresse nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Teil des Querschnitts nach de; Linie H-Il in Fig. l.und

Fig. 3 einen Teil des Querschnitts nach der Linie III-IllinFig. 1.

Die dargestellte Kunststoffstrangpresse 1 weist zwei Mischförderschnecken 2 und 3, ein Gehäuse 4 sowie eine Beschickungsvorrichtung 5 auf. Zum Antreiben der ersten Schnecke 2 ist ein Antrieb 6 in Form eines Motors vorgesehen, der die Welle 7 der ersten Schnecke 2 antreibt. Auf der Welle 7 befindet sich ein Zahnrad 8, das mit einem auf einer Hilfsweile 10 angebrachten Zahnrad 9 in Eingriff steht. Die Hilfsweile 10 ist axial verschiebbar in einem Lager 19 gelagert und trägt außerdem ein erstes Zahnrad 11 mit Schrägverzahnung und im Abstand zu diesem ein zweites Zahnrad 12 ebenfalls mit Schrägverzahnung. Der Zahnwinkel des ersten schrägverzahnten Zahnrades 11 ist dem Zahnwinkel des zweiten schrägverzahnten Zahnrades 12 entgegengesetzt gerichtet. Das Zahnrad 11 arbeitet mil einem Zahnrad 13 auf einer zweiten Hilfsweile 20 zusammen, die ein drittes Zahnrad IS trägt, das ein Ritzel 14 auf der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 antreibt. Das Zahnrad 12 auf der Hüfswelle 10 treibt mit Hilfe eines Zahnrades 17 das Ritzel 14 auf der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 von der anderen Seite her an. Die Zahnräder 16 und 17, die von den beiden Zahnrädern 11 bzw. 12 angetrieben werden, befinden aich dementsprechend auf entgegengesetzten Seiten der Welle 15 der zweiten Schnecke 3.

Da infolge ihrer axialen Verschieblichkeit die Hilfsweile 10 keine axialen Kräfte aufnehmen kann und die Verzahnungen der Zahnräder 11 und 12 entgegengesetzt schräggeslellt sind, gleichen sich die von den Zahnrädern H und 12 jeweils auf die Hilfsweile 10 ausgeübten axialen Kräfte ständig aus. Aufgrund des festen Verhältnisses zwischen tangentialen, radialen und axialen Kräften an Zahnrädern mit Schrägverzahnung gleichen sich auch die von den Zahnrädern 11, 12 übertragenen Drehmomente ständig aus, so daß das Ritzel 14 auf der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 stets mit gleichgroßen Drehmomenten und aus diesen abgeleiteten radialen Kräften beaufschlagt wird, die einander entgegengesetzt gerichtet sind. Das Ritzel 14 wird daher kaum auf Biegung beansprucht. Eine Biegebeanspruchung entfällt ganz, wenn die Zahnräder 16 und 17 diametral einander gegenüberliegend mit dem Ritzel 14 zusammenarbeiten.

Der axiale Rückdruck der ersten Schnecke 2 wird von einem Axiallager 18 großer Abmessung aufgenommen. Zur axialen Abstützung der Welle 15 der zweiten Schnecke 3 findet vorteilhaft ein hydrostatisches Lager Anwendung, bei dem wie bei derartigen Lagern üblich zwischen dem Lager- und dem Gegenlagerring ein mit Öl gefüllter Spalt vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kunsistoffstrangpresse mit zumindest zwei Schnecken und einem Antrieb für diese, der die Welle der ersten Schnecke antreibt, wobei die zweite Schnecke über ein Zahnradgetriebe von der Welle der ersten Schnecke her angetrieben ist, und wobei das Zahnradgetriebe zum Antreiben der zweiten Schnecke zwei Hilfswellen aufweist sowie zwei Zahnräder umfaßt, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Welle der zweiten Schnecke und des auf dieser Welle angeordneten Ritzels liegen und dort mit diesem Ritzel in unmittelbarem Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe zum Antreiben der zweiten Schnecke (3) auf der einen Hilfswelle (10), die axial verschiebbar ist, zwei Zahnräder (11, 12) mit entgegengesetzt zueinander gerichteten Schrägverzahnungen aufweist, das eine (17) der mit dem Ritzel (14) in unmittelbarem Eingriff stehenden Zahnräder (16, 17) unmittelbar mit einem (12) der die Schrägverzahnung aufweisenden Zahnräder (11, 12) in Eingriff steht und das andere (16) auf der zweiten Hilfswelle (20) angeordnet ist, die von einem unmittelbar mit dem anderen (11) der die Schrägverzahnung aufweisenden Zahnräder (11,12) in Eingriff stehenden Zahnrad (13) antreibbar ist.