EP1098754B1

EP1098754B1 - Kompaktierwerk für eine pulververdichtungsmaschine

Info

Publication number: EP1098754B1
Application number: EP99947216A
Authority: EP
Inventors: Bernd Teller; Thomas Hugen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-20
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2003-03-26
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: ATE235368T1; US7112052B1; EP1098754A1; JP3997055B2; PT1098754E; DE59904755D1; JP2002521203A; WO2000005062A1; DE19832520B4; ES2190659T3; DE19832520A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompaktierwerk für eine Pulververdichtungsmaschine. Derartiges Kompaktierwerk ist bekannt aus DE 891 642 C. Dort wird das Drehmoment über einen separaten Keil oder mehrere übertragen. Die Übertragung hoher Drehmomente ist so nicht möglich. Ein weiteres Kompaktierwerk ist bekannt aus US-PS-3,234,769. Dort muß zur Auswechslung der Verdichtungswalze die Lagerstelle demontiert werden.

Derartiges Kompaktierwerk ist auch bekannt aus Prospekt "powtec Kompaktier/Granuliermaschine RC 100 x 30 für Laborund Produktion."

Obwohl dies keine Beschränkung der Erfindung bedeuten soll, sind derartige Kompaktiermaschinen nach dieser Erfindung bevorzugt für kleine Durchsatzleistungen und somit zur Verarbeitung kleiner Chargen bis zu etwa 2 kg und weniger ausglegt.

Ein besonderes Problem derartiger Kompaktierwerke für die Verarbeitung kleiner Chargen ist der unvermeidbare Ausschuß, der nach Verarbeitung der Charge im Kompaktierwerk vorliegt. Das zu verarbeitende Pulver setzt sich praktisch im Kompaktierwerk ab und geht nicht in den nutzbaren Austrag des Kompaktierwerkes ein. Will man im nächsten Arbeitsgang eine andere Charge verarbeiten, muß aber das Kompaktierwerk demontiert und gereinigt werden. Die Restmengen, die im Kompaktierwerk verbleiben, sollen daher möglichst gering sein.

Es ist daher eine grundsätzliche Forderung, das Kompaktierwerk leicht zugänglich und zerlegbar zu machen. Dies wird bei einigen Kompaktierwerken durch eine sogenannte fliegende Lagerung der Antriebswellen erreicht. Bei diesen Kompaktierwerken sind die Verdichtungselemente von vorne zugänglich, ohne daß die Antriebswellen demontiert werden müssen.

Ein gravierender Nachteil der fliegenden Lagerung liegt jedoch in den erheblich hohen Lagerkräften, die aus der Hebelwirkung resultieren. Die hohen Lagerkräfte bedingen eine aufwendige Konstruktion und resultieren in relativ hohen Maschinenherstellkosten.

Will man Kompaktierwerke hoher Belastbarkeit haben, so bietet sich beidseitige Lagerung der Antriebswellen an. Bei dieser Art der Lagerung verteilt sich die Verkehrslast praktisch gleichmäßig auf die Lagerstellen. Ein wesentlicher Nachteil dieser Lagerung liegt in dem erheblichen Montageaufwand, der für die Reinigung des Kompaktierwerks zu erbringen ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das bekannte Kompaktierwerk so weiterzubilden, daß es in hoher Weise belastbar ist und daß die Verdichtungswalze ohne Montage der Lagerstelle schnell auswechselbar wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß bei geringer Restmenge und somit geringem Ausschuß nach Verarbeitung einer Charge die Rüstzeit zur Reinigung des Kompaktierwerkes gering ist. Außerdem sind die Walzen leicht auswechselbar, Walzen unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit können schnell und einfach aus- und eingebaut werden.

Dieser Vorteil wird durch die gelungene Integration des Prinzips von Kompaktierwerken mit zweiseitig gelagerter Antriebswelle in eine Bauform mit leichter Zugänglichkeit der Walzenbefestigung ohne Demontage der vorgeordneten Lagerstelle erzielt.

Es ist von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung, daß die Antriebswelle zweiseitig gelagert ist. Im mittleren Bereich zwischen den Lagerstellen liegt die Rotationsebene der Verdichtungselemente. Im Normalfall handelt es sich hier um ein Paar von Verdichtungswalzen, die unter Ausbildung eines berührungsfreien Walzenspaltes synchron miteinander kämmen. In den Verdichtungszwickel wird das Pulvermaterial hineingefördert und durch die konvergente Geometrie in den Walzenspalt hineingezwängt, wo die Verdichtung erfolgt.

Dabei entstehen im konvergenten Verdichtungszwickel erhebliche Drücke, welche auf die Antriebswellen wirken und von dort über die Lagerung der Antriebswellen abgetragen werden müssen.

Bei der zweiseitigen Lagerung der Antriebswelle nimmt praktisch jede der beiden Lagerstellen an der Antriebswelle jeweils nur die Hälfte der gesamten entstehenden Druckkraft auf, ohne daß multipliaktiv Hebelarme und damit Biegemomente zu berücksichtigen wären.

Von wesentlicher Bedeutung ist praktisch die Dreiteilung der Antriebswelle. Hierdurch entstehen zwei Wellenstummel, von denen jeder in einer Lagerstelle abgefangen ist, während das Wellenmittelstück fest mit der Verdichtungswalze verbunden ist. Die Lagerstummel und das Wellenmittelstück weisen einander zugeordnete Drehmitnehmer auf, die Drehmitnehmer sind z.B. in Querrichtung oder in Längsrichtung zur Längsachse der Antriebswelle in bzw. außer Eingriff bringbar.

Auf diese Weise läßt sich das Walzenmittelstück zusammen mit der Verdichtungswalze in zumindest einer einzigen Drehstellung quer zur Längsrichtung aus der Antriebswelle herausnehmen. Der gesamte Gehäuseraum, welcher die Verdichtungselemente umgibt, wird somit leicht zugänglich und kann daher mit geringem Aufwand gereinigt werden.

Weiterhin ist wesentlich, daß die Drehmitnehmer mit den komplementären Drehmitnehmern unter Zuhilfenahme einer axialen Spannvorrichtung, welche die beiden Wellenstummel von jeweils einer Seite gegen das Wellenmittelstück preßt, drehstarr miteinander gekoppelt werden.

Auf diese Weise entsteht praktisch eine durchgehende starre und in sich drehfeste Wellenverbindung zwischen den beiden Wellenstummeln. Trotzdem läßt sich die Verdichtungswalze zusammen mit dem Wellenmittelstück leicht entfernen und der Kompaktierraum wird einfach zugänglich.

Bei der Demontage bleiben daher die Wellenstummel im Gehäuse, die bestehenden Abdichtungen bleiben erhalten, das Kompaktierwerk läßt sich trotzdem zerlegen, die erneute Montage ist problemlos, die nächste Charge kann durchgesetzt werden.

Maßgeblich für die Erfindung ist der kombinatorische Effekt, der durch die Dreiteilung der Antriebswelle entsteht, während zugleich über die Drehmitnehmer eine in sich drehstarre Antriebswelle ermöglicht ist, sobald das Wellenmittelstück zwischen die Wellenstummel eingesetzt ist.

Die axiale Spannvorrichtung bewirkt einen formschlüssigen Eingriff der einander zugeordneten Drehmitnehmer, der auch unter den Betriebslasten, insbesondere durch Querbeanspruchung, Relativbewegungen zwischen den Wellenstummeln und dem Wellenmittelstück auch im Mikrometerbereich ausschließt.

Auf diese Weise entsteht eine leicht demontierbare, in sich aber völlig starre Antriebswelle, die auch unter erhöhten Betriebslasten funktionssicher bleibt. Insbesondere für Kompaktierwerke mit hydraulischer Spaltweiteneinstellung ist die Erfindung daher auch geeignet. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Betriebslasten mit abnehmender Breite des Verdichtungszwickels ansteigen. Die resultierenden mechanischen Beanspruchungen werden von der Erfindung ohne weiteres abgetragen.

Verwendet man Wälzlager für die Wellenstummel, bietet dies den Vorteil der Wartungsfreiheit bei Leichtgängigkeit.

Zusätzlich können die Wellenstummel in ihren Teilgehäusen gegenüber dem Kompaktiergehäuse über Simmeringe abgedichtet sein.

Die Verwendung von Zylinderrollenlagern bietet darüber hinaus den Vorteil großer Verhältnisse von Außendurchmessern zu Innendurchmessern.

Auf diese Weise lassen sich die tragenden Querschnitte der Antriebswelle entsprechend groß gestalten, so daß auch Hohlwellen möglich sind.

Hohlwellen bieten darüber hinaus den Vorteil, daß die axiale Spannvorrichtung durch eine Spannschraube realisiert werden kann, die sich von dem einen Wellenstummel durch das Wellenmittelstück bis in den anderen Wellenstummel erstreckt und dort eingeschraubt ist, während sie sich mit der Unterseite ihres Schraubenkopfes auf dem ersten Wellenstummel abstützt.

Da die Spannschraube mit ihrem Schraubenschaft praktisch spielfrei in der Durchgangsbohrung des Wellenmittelstücks und auch in den angrenzenden Bohrungen der Wellenstummel sitzt, entsteht eine durchgehende Verbindung zwischen den Wellenstummeln, die praktisch nur auf Biegung belastet ist. Unter Verwendung von Zylinderrollenlagern kann daher der Querschnitt des Schraubenschafts entsprechend groß gewählt werden, um auch höchste Betriebslasten abzutragen.

Da der Schraubenschaft allein durch Biegung beansprucht wird, genügt eine Spiel- bis Übergangspassung zwischen der Durchgangsbohrung und dem Schraubenschaft. Eine Presspassung ist nicht notwendig.

Zusätzlich kann die Spannschraube mit einer Abdrückvorrichtung ausgestattet sein, welche die Demontage erleichtert. Da unter Verwendung von Zylinderrollenlagern die Antriebswelle hohlzylindrisch mit großem Durchmesser bauen kann, genügt es für die Übertragung der auftretenden Drehmomente die Drehmitnehmer als Nut-Federkombination auszubilden. Hierbei verläuft jede Nut-Federkombination sekantial bzw. diametral zur Antriebswelle. Versuche haben gezeigt, daß eine einzige Nut-Federkombination für jede Paarung von Drehmitnehmern ausreichend sein kann. Andere Ausführungsformen sind hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1: ein Ausführungsbeispiel für ein Kompaktierwerk
nach dieser Erfindung,
Fig.2: einen Wellenstummel, beispielhaft den Wellenstummel der Abtriebsseite,
Fig.3: stirnseitige Aufsicht auf eine Verdichtungswalze mit Wellenmittelstück,
Fig.4: Seitenansicht einer Verdichtungswalze mit Wellenmittelstück,
Fig.5: Detailansicht einer axialen Spannschraube,
Fig.6: Kopfseitige Aufsicht auf die Spannschraube gemäß Fig.5,
Fig.7: Schematische Ansicht einer Pulververdichtungsmaschine Kompaktierwerk,
Fig.8: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig.9: noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.

Insbesondere Fig.7 zeigt eine Pulververdichtungsmaschine 1 nach dieser Erfindung,

In einem Maschinengestell 2 ist ein vertikal verlaufender Einfüllstutzen 3 untergebracht, dessen Einfüllöffnung von außen zugänglich ist.

Der Einfüllstutzen 3 mündet in einen vertikal stehenden Aufgabetrichter 4. Im konvergenten Trichterbereich läuft ein Rührwerk 5 um. Koaxial mit dem Rührwerk 5 ist eine Förderschnecke 6 gekoppelt. Der Antrieb von Rührwerk und Förderschnecke erfolgt über ein Winkelgetriebe 7 am oberen Ende des Aufgabetrichters 4. Hierzu dient ein Schneckenmotor 8, der mit der Eingangsseite des Winkelgetriebes 7 gekoppelt ist.

Unter dem Einfluß der Förderschnecke 6 wird das aufgegebene Pulver dem Kompaktierwerk 9 zugeführt, welches unterhalb des Aufgabetrichters 4 angeordnet ist.

Das Kompaktierwerk 9 weist im wesentlichen zwei Verdichtungselemente 10, 11 auf. Hierbei handelt es sich im vorliegenden Fall um zwei Verdichtungswalzen, die zueinander parallel angeordnet sind, wobei der Abstand der Walzenachsen geringfügig größer als die Summe der beiden Walzenradien ist.

Auf diese Weise entsteht unterhalb der Auslaufzone des Aufgabetrichters 4 ein konvergenter Kompaktierzwickel 12, der von dem Pulver, welches die Mündung 13 des Schneckenförderers verläßt, gespeist wird.

Die Drehbewegung der Kompaktierwalzen ist so, daß deren Oberflächen im Kompaktierzwickel gleich gerichtete und gleich große Geschwindigkeiten haben.

Bezüglich des dort eingespeisten und zu verdichtenden Pulvers besteht daher in Längsrichtung des Kompaktierzwickels keine Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Oberflächen der Verdichtungswalzen. Die Konvergenz der Zwickelgeometrie wird daher vollständig zur Verpressung des eingeführten Pulvers ausgenutzt. Handelt es sich hier um Walzen mit glatter Oberfläche, entsteht eine sogenannte Schülpe, die sich anschließend leicht granulieren läßt. Die Walzen können aber auch zueinander passende Ausnehmungen aufweisen, z.B. für Brikettierung, Pelletierung.

Obwohl dies keine Einschränkung der Erfindung hierauf bedeuten soll, sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel stets paarweise gleiche Verdichtungswalzen vorgesehen, dies aus Symmetriegründen. Das Kompaktierwerk 9 erhält seine Drehbewegung aufgeprägt von dem Kompaktierwerkmotor 14, der entweder über ein Verteilergetriebe mit jeweils einer der beiden Antriebswellen der Verdichtungselemente 10, 11 verbunden ist oder nur mit einer der Antriebswellen. In diesem Fall treibt die erste Antriebswelle über ein Stirnradpaar die zweite Antriebswelle und auf diese Weise das zweite Verdichtungselement an.

Am Ausgang 15 des Kompaktierwerks kann eine nachgeschaltete Bearbeitung erfolgen, z.B. durch ein Granulierwerk 16.

Wesentlich bei derartigen Kompaktierwerken sind die paarweise synchron drehenden Verdichtungselemente, die sich gegenseitig nicht berühren, sondern unter Freilassung eines Verdichtungszwickels umfangsmäßig miteinander kämmen. Hierzu zeigt Fig.1 weitere Details.

Dort ist gezeigt, daß das Kompaktierwerk einen symmetrischen Aufbau hat und aus zwei Verdichtungswalzen besteht. Die Antriebswelle 17 der ersten Verdichtungswalze 10 ist drehfest mit dem Kompaktierwerkmotor 14 verbunden. Der Kraftfluß erfolgt vom Kompaktierwerkmotor 14 über die Antriebswelle 17 auf das stirnseitig angeordnete Zahnrad 19. Dieses befindet sich im ständigen Eingriff mit einem weiteren Stirnrad 19a, welches mit der Antriebswelle 18 der zweiten Verdichtungswalze 11 gekoppelt ist.

Zu diesem Zweck ist jedes Stirnrad 19,19a über eine Paßfeder 20,20a mit der entsprechenden Antriebswelle gekoppelt. Die Teilkreisradien der Stirnräder 20,20a sind gleich groß, demzufolge entsprechen sich die Drehgeschwindigkeiten der beiden Verdichtungswalzen identisch.

Wesentlich ist nun, daß die Antriebswelle 17 - und ebenso die Antriebswelle 18 - im Längsbereich vor und hinter der Verdichtungswalze 10 bzw. 11 jeweils einen Wellenstummel 23 bzw. 24 bildet, von denen zumindest derjenige, der unter dem Drehmoment 50 der Antriebswelle 17 steht, an seinem inneren Ende 25 bzw. 26 einen Drehmitnehmer 27 bzw. 28 trägt.

Es besteht daher für jede Antriebswelle 17 bzw. 18 eine erste Teilungsebene 21 bzw. 22. Die Welle ist auf diese Weise im Längsbereich zwischen den beiden Teilungsebenen 21,22 jeweils radial unterbrochen. Aus der durchgehenden Antriebswelle ist sozusagen ein Stück herausgenommen. Dieses herausgenommene Stück ist nun Gegenstand eines Wellenmittelstücks 29, welches mit der Verdichtungswalze 10 bzw. 11 verbunden ist. Das Wellenmittelstück trägt zu den Drehmitnehmern 27 bzw. 28 komplementäre Drehmitnehmer. Die Drehmitnehmer sind jeweils im formschlüssigen Eingriff miteinander.

Die Drehmitnehmer sind bezüglich der Querrichtung zur Antriebswelle 17 bzw. 18 hemmungsfrei. Auf diese Weise läßt sich die Verdichtungswalze mit dem Wellenmittelstück quer zwischen den Wellenstummeln 23,24 herausziehen, so lange die entsprechende Drehstellung des Kompaktierwerkes dieses im Hinblick auf das nach oben offene Kompaktiergehäuse gestattet.

Ergänzend hierzu ist eine axiale Spannvorrichtung 30 vorgesehen, welche die beiden Wellenstummel mit dem Wellenmittelstück dann drehstarr miteinander koppelt, wenn sich das Wellenmittelstück in eingeschobener Position zwischen den Wellenstummeln befindet.

Es kommt daher im Rahmen der Erfindung auch auf die Freiheitsgrade an, die zwischen den Wellenstummeln 23,24 bestehen, wenn die axiale Spannvorrichtung 30 außer Eingriff ist. Die Freiheitsgrade müssen im Hinblick auf die jeweils gewählten Drehmitnehmer 27,28 eine Querbewegung der Verdichtungswalzen 10,11 ermöglichen, sobald die axiale Spannvorrichtung gelöst ist.

Dies kann z.B. auch dadurch realisiert werden, daß bei gelöster Spannvorrichtung einer der Wellenstummel in Axialrichtung insoweit beweglich ist, daß er mit dem Wellenmittelstück außer Eingriff gebracht werden kann, um die Verdichtungswalze anschließend quer aus dem Kompaktiergehäuse herausnehmen zu können.

Zugleich jedoch muß die erforderliche Querfestigkeit der montierten Antriebswelle mit Verdichtungswalze gewährleistet sein. Dies wird in den gezeigten Ausführungsbeispielen durch die Spannschraube realisiert, welche die axiale Spannvorrichtung 30 bildet.

Hierauf wird noch eingegangen.

Ergänzend hierzu zeigt Fig.1 daß von den Wellenstummeln 23,24 jeder für sich im Gehäuse des Kompaktierwerkes 9 in einem Wälzlager 31,32,33,34 drehgelagert ist.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen handelt es sich um Zylinderrollenlager, die in Richtung zum Kompaktiergehäuse über zusätzliche Simmeringe abgedichtet sind. Die Dichtungsebene der Simmeringe schließt praktisch mit den Lagergehäusen für den jeweiligen Wellenstummel ab.

Da die gezeigten Zylinderrollenlager ein großes Verhältnis von Außendurchmesser zu Innendurchmesser ermöglichen, können beide Wellenstummel zusammen mit dem Wellenmittelstück 29 mit einer fluchtenden Bohrung 36 versehen sein. In die fluchtende Bohrung 36 ist als axiale Spannvorrichtung eine Spannschraube 37 eingebracht, die an ihrer Schraubenspitze ein Gewinde 38 aufweist. Dieses Gewinde 38 korrespondiert mit einem Hohlgewinde 39 in dem ersten Wellenstummel 23. Die Spannschraube 37 ihrerseits stützt sich mit der Unterseite ihres Schraubenkopfes 14 auf der Stirnfläche des zweiten Wellenstummels 24 ab. Ist die Spannschraube 37 festgedreht, entsteht auf diese Weise eine axiale Verspannungskraft, welche den ersten Wellenstummel 23 und den zweiten Wellenstummel 24 in Richtung zur Verdichtungswalze 10 zwingt. Auf diese Weise wird die Verdichtungswalze 10 zwischen erstem Wellenstummel 23 und zweitem Wellenstummel 24 eingeklemmt. Gleichzeitig ist der Durchmesser des Schraubenschaftes 41 mit einer Übergangspassung (z.B. H7,h7 oder H7, f8) in die Bohrung 36 eingepaßt. Der Bereich der Übergangspassung erstreckt sich von dem ersten Wellenstummel 23 über das Wellenmittelstück in den zweiten Wellenstummel 24. Unter Berücksichtigung der auftretenden Zugkraft durch die Spannschraube 37 entsteht daher im hochbelasteten Bereich zwischen den Lagerstellen der Antriebswelle eine in Querrichtung ausschließlich auf Biegung beanspruchte Konstruktion, die in Querrichtung spielfrei ist.

Wesentlich für die Funktion der Spannschraube ist, daß diese ausschließlich am Gewinde einerseits und auf der Unterseite des Schraubenkopfes andererseits in Axialrichtung belastet ist. Der im Durchmesser größere Absatz des Schraubenschaftes hingegen ist in Axialrichtung frei beweglich. Dort ist die Schraube lediglich in unmittelbarem Kontakt zur Wandung der Bohrung 36, um die auftretenden Querbelastungen spielfrei aufzunehmen. Die Länge des Schraubenschaftes ist daher geringer als die Länge der miteinander fluchtenden Bohrungen in erstem Wellenstummel, Wellenmittelstück und zweitem Wellenstummel bis zu derjenigen Stelle, wo der erste Wellenstummel 23 das Einschraubgewinde für die Schraubenspitze aufweist.

Ergänzend hierzu ist die Spannschraube 37 an ihrem Schraubenkopf 40 mit einem Auflagering 42 versehen, mit welchem die Spannschraube 37 auf der freien Stirnfläche des zweiten Wellenstummels 24 aufliegt und auf diese Weise die axiale Spannkraft in die Hohlwellenkombination einkuppelt.

Ergänzend hierzu zeigt Fig.5 weitere Details der Spannschraube 37.

Danach verjüngt sich der Schraubenschaft im Bereich der Schraubenspitze zu einem durchmesserkleineren Gewinde 38, welches über eine Dehnungszone 43 vom Schraubenschaft 41 abgesetzt ist.

Der durchmessergroße Schraubenschaft ist mit einer konisch ausgebildeten Einführzone abgeschrägt und geht dann in einen feinbearbeiteten Längsbereich 44 über. In dieser Feinbearbeitungszone ist zwischen dem Schraubenschaft 41 und der Bohrung 36 eine Übergangspassung hergestellt. Diese Zone reicht praktiksch bis in den Lagerbereich des außenliegenden Wellenstummels 24 hinein, um dort den erforderlichen engen Sitz zwischen Schraubenschaft 41 und Bohrung 36 zu erzielen.

Anschließend kann sich der Schraubenschaft geringfügig durchmessserverkleinert bis zum Schraubenkopf 40 fortsetzen. Der Schraubenkopf 40 bietet einerseits eine Schlüsselangriffsfläche und andererseits einen Auflagering 42, der im Einbauzustand auf der freien Stirnfläche des zweiten Wellenstummels 24 aufsitzt.

Der Auflagering ist in Längsrichtung mit durchgehenden Gewindebohrungen versehen, die im montierten Zustand der Spannschraube blind vor der Stirnfläche des zweiten Wellenstummels 24 münden.

Zur Demontage läßt sich hier eine Abdrückschraube eindrehen, die bei rausgedrehtem Schraubengewinde 38 dann die Spannschraube 37 axial aus ihrer Einbauposition herausdrückt.

Wie ergänzend hierzu Fig.6 zeigt, liegen sich zwei derartige Abdrückgewinde 45 diametral zur Schraubenlängsachse gegenüber. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß ein Verkanten der Spannschraube 37 beim Ausbau vermieden wird.

Ergänzend hierzu zeigen die Fig.2 bis 4 Details zu den Wellenstummeln bzw. dem Wellenmittelstück.

Fig.2 zeigt beispielsweise einen Wellenstummel 24, der nicht mit dem Motor 14 des Kompaktierwerkes gekoppelt ist.

Es handelt sich im Prinzip um einen rundzylindrischen Hohlkörper, der auf seiner Außenseite zur Aufnahme des betreffenden Wälzlagers entsprechend bearbeitet ist, gegebenenfalls Ringnuten besitzt, um das Wälzlager axial zu sichern.

Am stirnseitigen Ende ist eine Ausfräsung 46 vorgesehen, welche der Aufnahme einer Paßfeder 20,20a dient. Auf diese Weise wird zwischen dem Wellenstummel 24 und dem betreffenden Stirnrad 19,19a eine drehfeste Verbindung hergestellt, während zugleich das Stirnrad in axialer Richtung auf den Wellenstummel 24 aufschiebbar ist.

Beidseitig der Enden der Ausfräsung 46 sind weitere Ringnuten vorgesehen, die der axialen Sicherung des betreffenden Stirnrades dienen.

Wesentlich ist, daß an den nach innen weisenden Enden des Wellenstummels 24 eine diametral verlaufende Feder vorgesehen ist, die an dem hohlen Wellenstummel zwei Vorsprünge an der ansonsten glatten Stirnfläche entstehen läßt.

Die Stirnfläche ist im Prinzip die radiale Teilungsebene der Antriebswelle, aus welcher dann die Drehmitnehmer klauenartig herausstehen, um mit hierzu komplementär ausgebildeteten Drehmitnehmern am Wellenmittelstück zusammenzuwirken.

Diesen Sachverhalt zeigen die Fig. 3 und 4.

Während am Wellenstummel 24 zwei klauenartige Vorsprünge 28 vorgesehen sind, weist das Wellenmittelstück 29 zwei entsprechend diametral gelagerte Ausnehmungen 47 auf, deren Kontur zu den Drehmitnehmern 27,28 komplementär ist.

Sofern daher die Drehstellungen zwischen Wellenstummel und Wellenmittelstück identisch übereinstimmen, läßt sich bei herausgenommener Spannschraube 37 das Wellenmittelstück quer zur Längsrichtung der Antriebswelle herausziehen. Damit wird aber zugleich auch die Verdichtungswalze 10, die hier einstückig mit dem Wellenmittelstück 29 verbunden ist, aus dem Kompaktiergehäuse entfernt.

Ergänzend hierzu zeigen die Fig. 8 und 9 weitere Besonderheiten.

Die bisherigen Beschreibungen gelten sinngemäß. Fig.8 zeigt hierzu ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Drehmitnehmer 27 bzw. 28.

Die Drehmitnehmer werden hier gebildet durch Axialbohrungen 48a,b,c, die jeweils im Wellenmittelstück 29 und in den Wellenstummeln 23,24 eingebracht sind. Die Axialbohrungen können in eine gemeinsame fluchtende Position verbracht werden.

Die komplementären Drehmitnehmer werden durch einen Einsteckbolzen 49 gebildet, der die Axialbohrungen 48a,b,c passend durchsetzt. Der Einsteckbolzen 49 verfügt an seinem Einsteckende über ein Außengewinde, welches mit einem zugehörigen Innengewinde im ersten Wellenstummel 23 korrespondiert.

Damit kann der Einsteckbolzen 49 so weit in die Axialbohrung 48a,b,c eingedreht werden, daß er mit der Unterseite seines Bolzenkopfs bündig auf der Außenfläche des Auflagerings 42 aufliegt und somit festgezogen werden kann.

Abweichend von den bisherigen Darstellungen zeigt Fig.8 als weitere Besonderheit, daß das Stirnrad 19 auf derjenigen Seite des Kompaktierwerkes liegt, an welcher auch das Drehmoment 50 durch den Kompaktierwerkmotor 14 eingeleitet wird.

Es versteht sich, daß für diese Weiterbildung der Erfindung das weitere Stirnrad 19a auf derselben Seite des Kompaktierwerks 9 zu liegen hat.

Diese Maßnahme bietet den Vorteil, daß im Prinzip nur an einer Stirnseite des Wellenmittelstücks 29 eine Paarung aus Drehmitnehmern vorzusehen ist.

Da der Kraftfluß in diesem Ausführungsbeispiel, ausgehend vom eingeleiteten Drehmoment 50 nur an den dort liegenden Wellenstummeln in das Kompaktierwerk eingeleitet wird, liegen die gegenüberliegenden Wellenstummel praktisch drehmomentfrei.

Hierzu zeigt Fig.9 ergänzend, daß für diesen Fall die Paarung aus Drehmitnehmern und komplementären Drehmitnehmern auch nur auf derjenigen Seite des Wellenmittelstücks 29 liegen muß, wo tatsächlich die zum Kompaktieren notwendigen Drehmomente eingeleitet werden müssen.

Auf der gegenüberliegenden Seite können die Wellenmittelstücke 29 glatte Stirnseiten aufweisen.

Ergänzend hierzu zeigt Fig.9 auch noch die Besonderheit, daß die Drehmomentübertragung von Antriebswelle 17 auf das Stirnrad 19 über einen doppelt verschraubten Mitnehmerring 52 erfolgen kann, der über zwei zueinander konzentrische Lochkreise verfügt. Der innenliegende Lochkreis 53 liegt innerhalb der Stirnfläche, die von der Antriebswelle 17 bereitgestellt wird. Der äußere Lochkreis 54 liegt innerhalb der Stirnfläche, die durch das Stirnrad 19 bereitgestellt wird.

Hinter den Lochkreisen sind entsprechende Schraublöcher in der Antriebswelle 17 bzw. dem Stirnrad 19 fluchtend angeordnet, so daß sich eine Paarung aus kreisförmig angeordneten Mitnehmerschrauben ergibt, welche eine drehmomentsichere Übertragung des eingeleiteten Drehmoments 50 auf die andere Antriebswelle 18 ergibt. Weiterhin ergänzend ist die Spannschraube 37 innerhalb einer Zentrierhülse 51 angeordnet. Auf diese Weise werden die Querkräfte und Biegemomente, die über das Kompaktierwerk auf die Wellenkombination übertragen werden, von der relativ einfach zu fertigenden Zentrierhülse 51 aufgenommen, während die Spannschraube 37 aus einem preiswerten Normteil bestehen kann.

Bezugszeichenaufstellung

1: Pulververdichtungsmaschine
2: Maschinengestell
3: Einfüllstutzen
4: Aufnahmetrichter
5: Rührwerk
6: Förderschnecke
7: Winkelgetriebe
8: Schneckenmotor
9: Kompaktierwerk
10: erstes Verdichtungselement
11: zweites Verdichtungselement
12: Kompaktierzwickel
13: Mündung des Schneckenförderers
14: Kompaktierwerkmotor
15: Ausgang des Kompaktierwerkes
16: nachgeschaltetes Granulierwerk
17: Antriebswelle von 10
18: Antriebswelle von 11
19: Stirnrad
19 a: Stirnrad
20: Paßfeder
20 a: Paßfeder
21: erste Teilungsebene
22: zweite Teilungsebene
23: erster Wellenstummel
24: zweiter Wellenstummel
25: inneres Ende von 23
26: inneres Ende von 24
27: Drehmitnehmer an 23
28: Drehmitnehmer an 24
29: Wellenmittelstück
30: axiale Spannvorrichtung
31: Wälzlager
32: Wälzlager
33: Wälzlager
34: Wälzlager
35: Simmering
36: Bohrung
37: Spannschraube
38: Gewinde
39: Hohlgewinde
40: Schraubenkopf
41: Schraubenschaft
42: Auflagering
43: Dehnungszone
44: feinbearbeiteter Längsbereich
45: Abdrückgewinde
46: Ausfräsung
47: Ausnehmung
48 a: Axialbohrung
48 b: Axialbohrung
48 c: Axialbohrung
49: Einsteckbolzen
50: Drehmoment
51: Zentrierhülse
52: Mitnehmerring
53: innerer Lochkreis
54: äußerer Lochkreis

Claims

Kompaktierwerk (9) einer Pulververdichtungsmaschine (1) mit einem Paar von sychron drehenden Verdichtungselementen (10,11) welche unter Freilassung eines Verdichtungszwickels (12) umfangsmäßig miteinander kämmen, wobei von den Verdichtungselementen (10,11) zumindest eines als Verdichtungswalze ausgebildet ist, die drehfest mit einer beidseitig zur Verdichtungswalze gelagerten und angetriebenen Antriebswelle verbunden ist, wobei

1.0

die Antriebswelle im Längsbereich vor und hinter der Verdichtungswalze (10) jeweils einen Wellenstummel (23,24) bildet, von denen zumindest derjenige, der unter dem Drehmoment (50) der Antriebswelle (17) steht, an seinem inneren Ende (25,26) einen Drehmitnehmer (27,28) trägt, und wobei

1.1

mit den Verdichtungswalzen (10,11) Wellenmittelstücke (29) mit komplementären Drehmitnehmern (47) verbunden sind, welche in zumindest einer einzigen Drehstellung quer zwischen die Wellensturomel (23,24) einschiebbar und

1.2

mittels axialer Spannvorrichtung (30) über die Drehmitnehmer (27,28;47) drehstarr mit den Wellenstummeln (23,24) gekoppelt sind und

1.3

bei welchem beide Wellenstummel (23,24) und das Wellenmittelstück (29) mit einer fluchtenden Bohrung (36) versehen sind und

1.4

die axiale Spannvorrichtung eine Spannschraube (37) ist, die sich mit einem Ende an dem einen Wellenstummel (23) und mit dem anderen Ende an dem anderen Wellenstummel (24) abstützt und wobei

1.5

der Durchmesser des Schraubenschafts (41) in den Bohrungen beider Wellenstummel (23,24) und des Wellenmittelstückes (29) mit einer Spiel- bis vorzugsweise Übergangspassung sitzt.
Kompaktierwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Wellenstummel (23) ein Einschraubgewinde (39) für die Spannschraube (37) aufweist und der andere Wellenstummel (24) eine Durchgangsbohrung für den Schraubenschaft (41), und daß sich die Spannschraube (37) mit ihrem Schraubenkopf auf der Stirnfläche des anderen Wellenstummels (24) auflegt.
Kompaktierwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (37) an ihrem Schraubenkopf (40) einen Auflagering (42) bildet, der mit zumindest einem durchgehenden Abdrückgewinde (45) versehen ist.
Kompaktierwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnehmer aus Paarungen von sekantial bis vorzugsweise diametral verlaufenden Nut-Federkombinationen (27,28; 47) bestehen.
Kompaktierwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnehmer (27,28) im Wellenmittelstück (29) und in den Wellenstummeln (23,24) von miteinander fluchtenden Axialbohrungen (48a,b,c) gebildet werden, und daß der komplementäre Drehmitnehmer (47) ein Einsteckbolzen (49) ist, der die miteinander fluchtenden Axialbohrungen (48a,b,c) verbindet.
Kompaktierwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Wellenstummeln (23,24) jeder für sich im Gehäuse des Kompaktierwerkes (9) in einem Wälzlager (31,32,33,34) drehgelagert ist.
Kompaktierwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wellenstummel (23,24) in einem Zylinderrollenlager gelagert ist.