FR2767496A1 - Dispositif d'entrainement pour extrudeuse a deux vis - Google Patents

Abstract

Dispositif d'entraînement pour extrudeuse pour une extrudeuse à deux vis, contenant un agencement d'engrenage planétaire (8) avec deux entrées d'entraînement (20, 40), pour un moteur principal (16) et un moteur secondaire (30) réglable, et avec un arbre de sortie à engrenage planétaire (60); l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) est aligné avec l'un des arbres à vis sans fin (2) ; au moins deux arbres de dérivation (62, 64); des roues dentées à répartition de puissance (63, 65, 70) pour la répartition de puissance de l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) aux arbres de dérivation (62, 64); des roues dentées à sommation de puissance (73, 75, 80) pour la sommation de puissance des arbres de dérivation (62, 64) à un deuxième arbre de sortie (84), qui est aligné avec l'autre arbre à vis sans fin (4).

Description

La présente invention concerne un dispositif

d'entraînement pour une extrudeuse à deux vis sans fin.

Les extrudeuses pour l'extrusion de plastique ou d'autres matériaux exigent des puissances motrices très élevées pour leurs arbres. Les arbres d'extrudeuse sont habituellement appelés arbres à vis sans fin, indépendamment de leur forme. Les arbres à vis sans fin peuvent travailler, selon le mode de réalisation, dans le même sens de rotation ou dans des sens de rotation opposés. On sait utiliser pour des transmissions d'extrudeuses à deux vis des "transmissions à partage de puissance", pour lesquelles la puissance motrice est répartie entre plusieurs fractions de puissance, afin que les différents éléments de transmission ne prennent pas

une taille trop importante.

Grâce à l'invention, on doit parvenir à mettre au point un disposistif d'entraînement pour extrudeuse, qui peut transmettre des puissances motrices nettement supérieures aux transmissions connues jusqu'à présent et avec lequel on peut faire varier la vitesse d'entraînement des arbres à vis sans fin de l'extrudeuse sur une large plage, le couple restant stable en permanence pour les arbres d'extrudeuse. Dans la plage de variation de vitesse d'entraînement, dans laquelle le couple doit rester constant, on doit pouvoir faire varier progressivement la vitesse des arbres à vis sans fin. Le dispositif doit présenter une taille de construction et un poids qui sont sensiblement inférieurs à ce qu'il est possible de réaliser avec des disposistifs d'entraînement pour extrudeuse connus. L'invention doit pouvoir être utilisée non seulement sur une extrudeuse à deux vis avec un grand espacement entre les arbres à vis sans fin, mais également sur une extrudeuse ayant un faible espacement, par exemple

un entraxe des arbres de 300 mm seulement.

Ce problème est résolu selon l'invention par un dispositif d'entraînement pour une extrudeuse à deux vis, présentant les caractéristiques suivantes: un agencement d'engrenage planétaire avec deux entrées d'entraînement, qui peuvent être entraînées par deux moteurs différents, et avec un arbre de sortie à engrenage planétaire; l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 s'étend en s'éloignant axialement par rapport à l'axe central de l'agencement d'engrenage planétaire 8 et a au niveau de son extrémité éloignée des moyens de branchement 62 pour un arbre à vis sans fin 2, disposé sur le même axe que lui, de l'extrudeuse à deux vis; au moins deux arbres de dérivation 62,64, qui sont disposés parallèlement à côté de l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60; des roues dentées de répartition de puissance 63,65,70 pour la répartition de puissance allant de l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 aux sections terminales des arbres de dérivation 62,64, qui sont plus près de l'agencement d'engrenage planétaire 8; des roues dentées de sommation de puissance 73,75,80 pour la sommation de puissance des sections terminales des arbres de dérivation 62,64, qui sont plus éloignées de l'agencement d'engrenage planétaire 8, à un deuxième arbre de sortie 8, qui est disposé parallèlement à l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 et présente à son extrémité plus éloignée de l'arrangement d'engrenage planétaire 8 des moyens de raccordement 86 pour l'autre arbre à vis sans fin 4, qui

est disposé sur le même axe.

Selon une autre caractéristique de l'invention l'agencement d'engrenage planétaire 8 présente deux niveaux d'engrenage planétaire 12,14 disposés sur le même axe l'un derrière l'autre et reliés entre eux par entraînement, qui comprennent chacun une roue solaire 22,50 centrale, une couronne de train planétaire 40,52 et un porte-satellite 42,54 avec des roues planétaires 43,56, les deux entrées d'entraînement de l'agencement d'engrenage planétaire 8 sont constituées par des éléments

22,40 du premier niveau d'engrenage planétaire 12.

Selon une autre caractéristique de l'invention l'une des entrées d'entraînement est formée par la roue solaire 22 et l'autre entrée d'entraînement par la couronne de train planétaire 40, disposée de façon pivotante du

premier niveau d'engrenage planétaire 12, le porte-

satellite 42 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 est relié à la roue solaire 50 du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14, la couronne de train planétaire 52 du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14 n'est pas diposée de façon rotative et le porte-satellite 54 du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14 est relié à l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60, qui est

disposé sur le même axe que lui.

Selon une autre caractéristique de l'invention des moyens de blocage 24, 33 sont prévus pour le blocage d'un mouvement de rotation d'une entrée d'entraînement ou de l'autre entrée d'entraînement 22,40 les moyens de blocage

étant avantageusement des freins.

Selon une autre caractéristique de l'invention un engrenage droit 19,20; 34,35,36 est placé en amont de l'une et/ou de l'autre entrée d'entraînement 22,40 de

l'agencement d'engrenage planétaire 8.

Selon une autre caractéristique de l'invention l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 est pourvu à un endroit situé entre l'agencement d'engrenage planétaire 8 et les roues dentées à répartition de puissance63,65,70 d'un agencement de palier de butée 88, pour la transmission des forces axiales de l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 et de son arbre à vis sans fin 2 à

une partie de carter 90.

Selon une autre caractéristique de l'invention le deuxième arbre de sortie 84 est pourvu à un endroit situé entre les roues dentées à répartition de puissance 63,65,70 et les roues dentées à sommation de puissance 73,75,80 d'un agencement de palier de butée 92 pour la transmission de forces axiales du deuxième arbre de sortie 84 et de son arbre à vis sans fin 4 à une partie de carter 94. Selon une autre caractéristique de l'invention l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60, le deuxième arbre de sortie 84 et les arbres de dérivation 62,64 sont conçus en ce qui concerne leur longueur, leur diamètre et le matériau de telle façon que les torsions de ces arbres provoquées par la charge du couple se compensent réciproquement de manière à ce que ces torsions n'entraînent pas de torsion entre les arbres à vis sans

fin 2,4.

Selon une autre caractéristique de l'invention il est prévu un moteur principal 16;16' électrique, qui est relié par entraînement à une entrée d'entraînement 22 de l'agencement d'engrenage planétaire 8, il est prévu un moteur secondaire 30 électrique et réglable au niveau de sa puissance émise et de son régime, lequel est relié par entraînement avec l'autre entrée d'entraînement 40 de l'agencement d'engrenage planétaire 8, il est prévu un système de réglage 100 électronique, qui règle le moteur secondaire 30 de façon que les deux arbres de sortie 60,84 et donc également les arbres à vis sans fin 2,4 puissent être entraînés sur une plage de régime dépendant de la plage de régime réglable du moteur secondaire 30 avec un certain nombre de vitesses différentes et réglables progressivement, le couple des arbres de sortie 60,84 et de leurs arbres à vis sans fin 2,4 restant constant

indépendamment des régimes.

Plus précisement la puissance émise et le régime du moteur principal 16; 16' sont constants lorsque le moteur secondaire 30 réglable entraîne l'agencement d'engrenage

planétaire 8.

Le moteur secondaire 30 est déconnecté et l'entrée d'entraînement 40 reliée à lui, de l'agencement d'engrenage planétaire 8 est bloqué en rotation, lorsque le moteur principal 16 fonctionne avec une puissance

inférieure à une puissance maximale prédéfinie.

L'entrée d'entraînement 22 de l'agencement d'engrenage planétaire 8, qui est reliée au niveau entraînement avec le moteur principal 16;16', est bloquée en rotation lorsque le moteur secondaire 30 réglable est enclenché et entraîne l'agencement d'engrenage planétaire 8. Selon une autre caractéristique de l'invention le moteur principal 16;16' a une puissance maximale supérieure au moteur secondaire 30 réglable, le moteur principal 16;16' est relié au niveau entraînement avec la roue solaire 22 et le moteur secondaire 30 réglable avec la couronne de train planétaire 40 rotative du premier

niveau d'engrenage planétaire 12.

L'invention a également pour objet principal un procédé d'entraînement pour extrudeuse pour l'entraînement des arbres à vis sans fin 2,4 d'une extrudeuse à deux vis, présentant les caractéristiques suivantes: l'utilisation d'un moteur principal 16;16' et d'un moteur secondaire 30 réglable et inférieur en puissance; superposition des entraînements des deux moteurs 16,30;16' dans un agencement d'engrenage planétaire 8; transmission de la puissance; de sortie de l'agencement; d'engrenage planétaire 8 d'une part directement - sans un autre niveau d'engrenage par l'intermédiaire d'un arbre de sortie à engrenage planétaire 60 à un arbre à vis sans fin disposé sur le même axe que lui et d'autre part transmission par l'intermédiaire de roues dentées à répartition de puissance 63,65,70 de l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 à au moins deux arbres de dérivation 62,64 parallèles à lui, de ces arbres par l'intermédiaire de roues dentées à sommation de puissance 73,75,80 à un deuxième arbre de sortie 84 parallèle et de celui-ci à l'autre arbre à vis sans fin 4 disposé sur le même axe que lui; variation du régime des arbres à vis sans fin 2,4 par le réglage de la puissance de sortie, et donc du régime, du moteur secondaire 30 de telle façon que le couple des arbres à vis sans fin 2,4 reste constant pour toutes les vitesses des arbres à vis sans fin 2,4 qui

peuvent être ajustées par le moteur secondaire 30.

Selon une autre caractéristique de l'invention la puissance motrice émise, et donc le régime, du moteur principal 16;16' sont maintenus à une valeur constante, lorsque l'agencement d'engrenage planétaire 8 est entraîné avec le moteur secondaire 30 réglable, la valeur de puissance constante du moteur principal pouvant être nulle, de sorte que les arbres d'extrudeuse ne sont entraînés que par le moteur secondaire 30, et lorsqu'une puissance est nécessaire pour les arbres d'extrudeuse 2,4, qui est supérieure à la puissance maximale pouvant être émise par le moteur principal 16;16' la puissance du moteur secondaire 30 étant ajoutée de façon régulée à la puissance maximale du moteur principal 16;16' par superposition des puissances des deux moteurs dans

l'agencement d'engrenage planétaire 8.

Grâce à l'invention, on obtient en particulier les avantages suivants: la transmission peut transmettre des puissances supérieures à 15 000 kW et parallèlement faire varier les vitesses des arbres à vis sans fin dans deux plages de vitesse, tandis que le couple des deux arbres reste constamment élevé sur la totalité de la plage de variation de vitesse pour toutes les vitesses, par exemple à 350.000 Nm par arbre, c'est à dire à 700.000 Nm au total. Une telle transmission selon l'invention est applicable dans le cas de très petits espacements des arbres, par exemple pour un espacement entre les axes de rotation des arbres d'environ 300 mm seulement. La transmission a une taille de construction sensiblement inférieure et un poids réduit de presque 30%, par exemple de 52 tonnes au lieu d'environ 70 tonnes de matériau, ce qui nécessiterait des techniques de transmission pour extrudeuse connues. De même le poids total du moteur est relativement faible, parce qu'on utilise deux moteurs dont la taille globale est relativement réduite au lieu d'un seul grand moteur. Sur ces deux moteurs, l'un est un moteur réglable. Le réglage d'un moteur est plus simple et plus économique qu'une transmission à changement de vitesse, laquelle est évitée grâce à l'invention. Les deux

moteurs sont de préférence des moteurs électriques.

L'invention est décrite ci-dessous à l'aide d'un mode de réalisation préféré comme exemple en référence au dessin. Sur les dessins sont représentés les éléments suivants à des échelles différentes: la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'entraînement pour extrudeuse conforme à l'invention avec un moteur principal électrique et un moteur secondaire électrique réglable, la figure 2 en perspective un arbre de sortie à engrenage planétaire et un deuxième arbre de sortie parallèle au premier, qui est entraîné selon une répartition de puissance et une sommation de puissance par l'arbre de sortie à engrenage planétaire, la figure 3 une vue latérale des pièces de transmission de la figure 2 accompagnée de flèches indiquant le sens des forces, la figure 4 une vue frontale de la transmission de la figure 1, depuis les arbres à vis sans fin de l'extrudeuse vers la transmission, la figure 5 un diagramme puissance-régime des arbres à

vis sans fin de l'extrudeuse.

Le dispositif d'entraînement pour extrudeuse, qui est représenté sur les dessins, sert à l'entraînement d'une extrudeuse à deux vis, de laquelle sont présentés seulement les deux arbres à vis sans fin 2 et 4 disposés en parallèle, qui sont entraînés tous deux dans le même sens de rotation 6. Le dispositif d'entraînement pour extrudeuse contient un agencement d'engrenage planétaire 8 et une transmission à partage de puissance 10 qui lui est subordonnée. L'agencement d'engrenage planétaire 8 contient deux niveaux d'engrenage planétaire 12 et 14 disposés l'un derrière l'autre sur un plan axial. Un moteur principal 16 électrique est relié du point de vue de l'entraînement par un accouplement de sécurité de couple 18, un engrenage droit à un niveau avec les deux roues dentées 19 et 20 et un accouplement à dents 21, dans cet ordre de succession, avec une roue solaire 22 du premier niveau d'engrenage planétaire 12. Selon un mode de réalisation modifié, le moteur 16 peut être disposé sur un plan axial par rapport à la roue solaire 22, tel qu'il est représenté sur la figure 1 en traits interrompus et repéré par le chiffre de référence 16', il peut être relié avec cette dernière du point de vue de l'entraînement sans l'engrenage droit 19, 20 à un niveau. La roue solaire 22 peut être bloquée par un frein 24, qui est disposé sur l'extrémité extérieure libre d'un arbre 25 de la deuxième

roue dentée 25.

Un moteur secondaire électrique 30, qui est réglable progressivement en ce qui concerne sa puissance et donc également son régime de sortie et a une capacité de puissance inférieure à celle du moteur principal 16, est relié du point de vue de l'entraînement par un accouplement de sécurité de couple 32 et un engrenage droit à un niveau avec des roues dentées 34, 35 et 36, avec une denture extérieure 38 d'une couronne de train planétaire 40 correspondante, disposée de façon rotative,

du premier niveau d'engrenage planétaire 12.

Un porte-satellite 42, disposé de façon rotative, du premier niveau d'engrenage planétaire 12 porte des roues planétaires 43, qui sont en prise d'une part avec une denture extérieure de la roue solaire 22 et d'autre part avec une denture intérieure 44 de la couronne de train

planétaire 40.

Le porte-satellite 42 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 est relié par un accouplement à dents 46 à une roue solaire 50, disposée sur l'axe à côté de lui, du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14. Le deuxième niveau planétaire d'engrenage planétaire 14 a une couronne de train planétaire 52 disposée de façon non rotative et un porte-satellite 54 disposé de façon rotative, qui supporte des roues planétaires 56, qui elles-mêmes sont en prise avec une denture extérieure de la roue solaire 50 et d'autre part avec une denture intérieure de la couronne de

train planétaire 52.

La couronne de train planétaire 40 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 peut être bloquée par un frein 33, qui est disposé dans la ligne d'entraînement entre cette dernière et le moteur secondaire 30, de préférence àl'extrémité extérieure libre d'un arbre 37 de la première

roue dentée 34 entraînée par le moteur secondaire 30.

Un arbre de sortie d'engrenage planétaire 60 est disposé sur le même axe que les roues solaires et les porte-satellite des deux niveaux d'engrenage planétaire 12 et 14 et également sur le même axe qu'un arbre à vis sans fin 2. Cet arbre de sortie d'engrenage planétaire 60 peut être conçu en plusieurs parties ou de préférence en une seule pièce et est relié à son extrémité d'entraînement aux porte-satellite 54 du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14 et est relié à son extrémité de sortie, par un accouplement 62, à un arbre à vis sans fin 2, de façon

fixe par rapport à la torsion et à l'axe.

L'engrenage à partage de puissance 10 contient deux (ou plus) arbres de dérivation 62 et 64 disposés parallèlement à l'arbre de sortie de l'engrenage planétaire 60, dont les sections finales proches du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14 sont reliées de façon résistante à la torsion avec une roue dentée 63 ou 65, lesquelles roues ont le même diamètre et sont pourvues d'une denture hélicoïdale 66 ou 67 avec un nombre de dents identique et sont en prise avec une denture hélicoïdale 68 correspondante d'une roue dentée 70 centrale, laquelle est disposée de manière résistante à la torsion sur l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60. La roue dentée 70 centrale forme avec les roues dentées 63 et 65 une répartition de puissance de l'arbre de sortie à engrenage

planétaire 60 aux arbres de dérivation 62 et 64.

Les sections finales, plus éloignées du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14, des arbres de dérivation 62 et 64 sont reliées chacune de manière résistante à la torsion avec une roue dentée 73 et 75, lesquelles ont le même diamètre et ont une couronne 76 et 77 à denture

extérieure hélicoïdale avec un nombre de dents identique.

Ces roues dentées 73 et 75 sont en prise avec une roue dentée 80, qui a une denture extérieure 78 hélicoïdale correspondante et est reliée de façon résistante à la torsion à un deuxième arbre de sortie 84. Les roues dentées 73, 75 et 80 forment à l'extrémité éloignée des arbres de dérivation 62 et 64 une sommation de puissance des deux arbres de dérivation 62 et 64 au deuxième arbre

de sortie 84 du dispositif d'entraînement pour extrudeuse.

Ce deuxième arbre de sortie 84 est parallèle à l'arbre de sortie de l'engrenage planétaire 60, est disposé sur l'axe du deuxième arbre à vis sans fin 4 et est relié à son extrémité plus éloignée du deuxième niveau d'engrenage planétaire 14, par un accouplement 86, au deuxième arbre 4

de façon fixe par rapport à la torsion et à l'axe.

Afin que les deux arbres de dérivation 62 et 64 et leurs roues dentées soient visibles sur la figure 1, ils sont représentés en étant basculés dans un plan commun, tandis que, dans la réalité, ils ne se situent pas dans le même plan que l'arbre de sortie de l'engrenage planétaire , pour que les deux roues dentées 73 et 75 soient en prise à l'extrémité éloignée de l'arbre de dérivation 62 et 64 avec la roue dentée 80 commune, comme ceci est indiqué sur la figure 1 par une flèche 82 et est l1 représenté correctement sur la figure 2 comme dans la réalité. Ainsi, le sens de rotation 6 des arbres à vis sans fin 2 et 4 correspond également au sens de rotation 6 des deux arbres de sortie 60 et 84. Les forces de poussée axiales de l'un des arbres à vis sans fin 2 sont transmises par l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 à un palier de butée 88 et de celui-ci à une partie du carter de protection des engrenages 94. Le palier de butée 88 se trouve entre la roue dentée 70 menante de la répartition de puissance 63, , 70 et le porte-satellite 54 du deuxième niveau

d'engrenage planétaire 14.

Les forces de poussée axaiales du deuxième arbre à vis sans fin 4 sont transmises par le deuxième arbre de sortie 84 à un deuxième palier de butée 92 et de cet endroit, également à une partie du carter de protection des engrenages 94.Le deuxième palier de butée 92 se trouve à côté des arbres 60,62 et 64 dans un espace intermédiaire entre les roues dentées 63,65,70 de la répartition de puissance et les roues dentées 73,75,80 de la sommation de puissance des arbres de dérivation 62 et 64. L'emplacement des paliers de butée 88 et 92 revêt une importance particulière, si l'on songe que dans une telle transmission, dans laquelle on doit transmettre plus de 15 000 kw et 700.000 Nm, l'entraxe des deux arbres de sortie 62 et 64 ne peut être par exemple que de 300 mm, conformément à l'entraxe, qui est également petit, des

arbres à vis sans fin 2 et 4.

Pour cette raison, les dentures hélicoïdales de la transmission à partage de puissance 10 sont choisies de sorte que les forces axiales F63 et F65, qui agissent, en raison de la denture hélicoïdale, des roues dentées 63 et menées sur leur roue dentée 70 menante de la répartition de puissance, sont orientées certes dans la même direction vers un palier de butée 88 que les forces de poussée axiales d'un arbre à vis sans fin 2, mais que les forces axiales F73 et F75, qui agissent en raison de la denture hélicoïdale des roues dentées 73 et 75 menantes sur la roue dentée 78 menée par ces dernières de la sommation de puissance, soient orientées dans le sens contraire au sens de poussée axiale de l'autre arbre à vis sans fin 4 et compensent ainsi partiellement la force axiale de cet autre arbre à vis sans fin 4, de sorte que, sur l'autre palier de butée 92 concerné du deuxième arbre de sortie 84 agit une force axiale résultante plus faible que celle agissant par l'intermédiaire de l'arbre de

sortie 60 sur le palier de butée 88 qui lui est attribué.

Ainsi, on tient compte du fait que, pour le palier de butée 92 du deuxième arbre de sortie 84, on dispose d'encore moins de place que pour le palier de butée 88 de l'un des arbres de sortie à engrenage planétaire 60. A l'intérieur des arbres de dérivation 62 et 64, les forces axiales de leurs roues dentées 63 et 73 ou 65 et 75 sont orientées l'une vers l'autre, de sorte qu'elles s'annulent réciproquement et qu'il n'apparaît pas de force axiale résultante dans ces arbres de dérivation 62 et 64. Sur la figure 3, les forces périphériques se formant respectivement au niveau des roues dentées 63, 65, 73 et sont désignées à chaque fois par 96. Le tracé oblique des dents des dentures hélicoïdales de ces roues dentées 63, 65, 73 et 75 est indiqué respectivement par un trait tiré en biais à l'intérieur, lequel est désigné par le même chiffre de référence que la denture hélicoïdale

correspondante 66, 67, 68, 76, 77 et 78.

Le palier de butée 88 de l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 n'est indiqué sur la figure 3 que de façon schématique. En outre, il faut considérer que les arbres de dérivation 62 et 64 et le deuxième arbre de sortie 84 ne sont représentés sur la figure 3 dans le même plan que l'arbre de sortie à engrenage planétaire 60 que pour permettre une meilleure compréhension des rapports de force, mais que, en réalité, ils sont disposés en étant répartis autour de sa périphérie conformément à la figure 2. Comme les flèches 6 sur la figure 1 l'indiquent, les roues solaires 22 et 50 des deux niveaux d'engrenage planétaires 12 et 14 tournent dans le même sens que les

arbres à vis sans fin 2 et 4.

La disposition des accouplements de sécurité de couple 18 et 32 aux emplacements représentés sur la figure 1 a l'avantage que l'air comprimé qui est nécessaire pour l'actionnement est amené à partir de l'extrémité librement accessible de l'arbre 17 ou 37, qui est relié par

l'accouplement de sécurité 18 et 32 au moteur 16 ou 30.

Un système de régulation 100 électroniqu,ereprésenté schématiquement sur la figure 1, sert à l'ajustage et au réglage de la puissance, et donc également au régime du moteur secondaire 30 réglable ainsi qu'à la connexion, la déconnexion du moteur principal 16 et des freins 24 à 33 en fonction du mode de service exigé pour les arbres à vis

sans fin 2 et 4.

Les différents modes de service, qui sont possibles avec le dispositif d'entraînement pour extrudeuse conforme à l'invention, sont décrits cidessous en référence à la figure 5. Dans le cas présent, on décrit un mode de réalisation pratique, dans lequel l'espacement entre les axes de rotation ou l'entraxe des arbres à vis sans fin "a" est seulement de 316 mm, la puissance d'extrudeuse de 14661 kW et, pour cette opération, le moteur principal électrique 16 a une puissance motrice de 10996 kW et le moteur secondaire électrique réglable 30 a une puissance de 3665 kW; le régime de service du moteur principal 16 est de 1500 t/min; le régime du moteur secondaire 30 est réglable progressivement entre 0 et 50 t/min par un réglage approprié de sa puissance entre 0 et 3665 kW. Dans la plage de régime réglable du moteur secondaire 30, le couple de chaque arbre à vis sans fin d'extrudeuse 2 et 4 est maintenu constamment à 350000 Nm, même si la vitesse des arbres 2 et 4 est modifiée progressivement par le moteur secondaire 30 au moyen d'une plage de vitesse de 50 t/min par exemple; la plage de vitesse globale des arbres à vis sans fin 2 et 4 se situe entre 0 et 200 t/min; la vitesse de la roue solaire 22 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 est de 0, lorsque son frein 24 est fermé, ou 1500 t/min, si ce frein 24 est ouvert et si le moteur principal 16 fonctionne. A partir de là, on voit que la vitesse de 1500 t/min de la roue solaire 22 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 peut être maintenue de façon simple même dans le cas o l'on utilise en option différents moteurs principaux 16, par exemple des moteurs ayant un régime de 1200 ou 1000 t/min, étant donné que, pour l'adaptation du régime, on a seulement besoin de remplacer les roues dentées 19 et 20 par d'autres roues dentées appropriées, ou qu'on peut même les supprimer dans le cas d'un moteur fonctionnant à 1500 t/min, lorsque ce moteur est disposé conformément au

moteur 16' sur l'axe de la roue solaire 22.

La première possibilité de fonctionnement selon la figure 5: le moteur principal 16 est déconnecté, la roue solaire 22 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 est bloquée par son frein 24; les arbres à vis sans fin 2 et 4 ne sont entraînés que par le moteur secondaire 30, dont le frein 33 est ouvert, avec une vitesse d'arbre à vis sans fin à réglage progressif entre 0 et 50 t/min, le couple des arbres étant maintenu constant pour toutes les

vitesses égales à 350000 Nm pour les arbres 2 et 4.

Deuxième possibilité de fonctionnement: le moteur secondaire 30 réglable est d'abord déconnecté et bloqué par son frein 33; le moteur principal 16 est enclenché et augmente la vitesse de l'arbre à vis sans fin pour extrudeuse 2 et 4, rapidement, de 0 à 150 t/min, en travaillant avec une puissance pré-définie de fonctionnement continu de 10996 kW. Quand cette vitesse de t/min est atteinte, le moteur secondaire 30 est également enclenché, son frein 33 ouvert et sa puissance ajoutée par superposition à la puissance du moteur principal 16 par l'intermédiaire du premier niveau d'engrenage planétaire 12, de sorte que la vitesse des arbres à vis sans 2 et 4 est ajustée alors dans la plage comprise entre 150 et 200 t/min pour toute vitesse quelconque et que dans cette plage, indépendamment de la vitesse, le couple des arbres à vis sans fin 2 et 4 est maintenu constamment à 350.000 Nm. La déconnexion des arbres à vis sans fin 2 et 4peut se faire dans l'ordre inverse, en réduisant d'abord leur vitesse de 200 à 150 t/min en abaissant le régime du moteur secondaire 30 réglable; ensuite, on bloque la couronne de train planétaire 40 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 à la vitesse "0" du moteur secondaire avec le frein 33 qui lui est attribué, ensuite on déconnecte le moteur principal 16, ce qui réduit la vitesse des arbres 2 et 4

jusqu'à 0.

Troisième possibilité de fonctionnement: démarrage des arbres à vis sans fin 2 et 4 avec le moteur secondaire réglable au niveau de la puissance et du régime avec frein 33 ouvert et donc couronne de train planétaire 40 sans rotation du premier niveau d'engrenage planétaire 12, alors que sa roue solaire 22 est bloquée par l'autre frein 24; après que la vitesse des arbres de 50 t/min est atteinte, avec la puissance maximale prédéfinie du moteur secondaire 30 de 3665 kW, le moteur principal 16 est enclenché et le frein 24 de la roue solaire 22 du premier niveau d'engrenage planétaire 12 est libéré, de sorte que la vitesse des arbres 2 et 4 augmente de 50 à 150 t/min, la puissance du moteur secondaire 30 étant ramenée de façon linéaire jusqu'à 0 conformément à la figure 5. Une fois que les arbres à vis sans fin 2 et 4 ont atteint une vitesse de 150 t/min, le moteur secondaire 30 peut être à nouveau branché en supplément, afin d'augmenter la vitesse des arbres 2 et 4 de 150 à 200 T/min ou bien de la régler progressivement dans cette plage à des valeurs quelconques, en maintenant le couple des arbres 2 et 4 à un niveau constant de 350.000 Nm (ou une autre valeur souhaitée), comme ceci a été décrit plus haut pour la deuxième possibilité de fonctionnement. La réduction de la vitesse des arbres à vis sans fin 2 et 4 au-dessous de 150 t/min peut se faire soit comme pour la deuxième possibilité de fonctionnement décrite soit dans l'ordre inverse pour l'augmentation du régime, en déconnectant

d'abord le moteur principal 16 pour réduire le régime au-

dessous de 150 t/min et en augmentant le moteur secondaire dans la même proportion que l'abaissement du régime de moteur principal 16, jusqu'à sa puissance maximale prédéfinie de 3665 kW, la vitesse des arbres à vis sans fin étant réduite de 150 à 50 t/min. Dans la plage de 50 à 0 T/min, la vitesse des arbres 2 et 4 peut alors être réduite en conservant un couple constant par le réglage du moteur secondaire 30 ou être augmentée dans le cas

souhaité à nouveau jusqu'à 50 t/min.

L'ensemble de la transmission 8,10, a une masse extrêmement faible par rapport à sa puissance élevée transmissible. Cela produit un poids de transmission faible, nécessite peu de puissance motrice, et a également l'avantage que les freins 24 et 33 n'ont qu'une faible usure, de sorte que leurs garnitures ont une longue durée

de service.

Des modes de réalisation modifiés peuvent être entre autre les suivants, sans être limités à ceux-ci: le moteur 16 ou 16' peut être un moteur réglable quant à sa puissance émise et son régime, de préférence un moteur électrique. Dans ce cas, la vitesse des arbres à vis sans fin 2 et 4 peut être réglée progressivement avec le moteur principal 16 ou 16' et être ainsi ajustée sur une valeur quelconque entre 0 et une valeur maximale, qui correspond au régime maximum du moteur principal, par exemple dans la plage citée de 0 à 150 t/min ou de 50 à 150 t/min. Dans le cas o, avec ce mode de réalisation modifié, le moteur secondaire 30 n'est pas réglé ou est un moteur non réglable, le régime maximum de 200 t/min indiqué comme exemple peut être également atteint en enclenchant les

deux moteurs.

Une autre possibilité de rendre la vitesse des arbres à vis sans fin 2 et 4 réglable dans une plage qui, compte tenu du rapport de transmission (multiplication ou démultiplication), correspond à la plage de régime de 0 au maximum du moteur principal 16 ou 16', consiste à ajuster le moteur principal 16 ou 16' réglable ou non réglable sur une valeur maximum en ce qui concerne sa puissance et son régime et d'exploiter le moteur secondaire 30 comme un générateur électrique régulé, de sorte que sa puissance consommée et son régime dans un agencement d'engrenage planétaire 8 sont soustraits de la puissance et du régime du moteur principal. Le fonctionnement de générateur entraîne cependant une consommation d'énergie plus importante par rapport au fonctionnement du moteur, avec lequel les deux moteurs ne sont utilisés que dans le cadre de leur fonction " moteur ", et non pas au niveau du générateur. De même avec un moteur secondaire 30, qui peut être exploité en option comme un moteur électrique réglable ou un générateur électrique réglable, le régime des arbres à vis sans fin 2 et 4 peut être étendu par le fonctionnement simultané du moteur principal 16 ou 16' et du moteur secondaire 30 au-delà de la plage possible en utilisant seulement le moteur principal, par exemple de 150 à 200 t/min, comme ceci a été décrit en référence à la

figure 5.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'entraînement pour une extrudeuse à deux vis, présentant les caractéristiques suivantes: un agencement d'engrenage planétaire (8) avec deux entrées d'entraînement (20,40), qui peuvent être entraînées par deux moteurs (16,30) différents, et avec un arbre de sortie à engrenage planétaire (60); l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) s'étend en s'éloignant axialement par rapport à l'axe central de l'agencement d'engrenage planétaire (8) et a au niveau de son extrémité éloignée des moyens de branchement (62) pour un arbre à vis sans fin (2), disposé sur le même axe que lui, de l'extrudeuse à deux vis; au moins deux arbres de dérivation (62,64), qui sont disposés parallèlement à côté de l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60); des roues dentées de répartition de puissance (63,65,70) pour la répartition de puissance allant de l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) aux sections terminales des arbres de dérivation (62,64), qui sont plus près de l'agencement d'engrenage planétaire (8); des roues dentées de sommation de puissance (73,75,80) pour la sommation de puissance des sections terminales des arbres de dérivation (62,64), qui sont plus éloignées de l'agencement d'engrenage planétaire (8), à un deuxième arbre de sortie (84), qui est disposé parallèlement à l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) et présente à son extrémité plus éloignée de l'arrangement d'engrenage planétaire (8) des moyens de raccordement (86) pour l'autre arbre à

vis sans fin (4), qui est disposé sur le même axe.

2. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement d'engrenage planétaire (8) présente deux niveaux d'engrenage planétaire (12,14) disposés sur le même axe l'un derrière l'autre et reliés entre eux par entraînement, qui comprennent chacun une roue solaire (22,50) centrale, une couronne de train planétaire (40,52) et un porte-satellite (42,54) avec des roues planétaires (43,56), et en ce que les deux entrées d'entraînement de l'agencement d'engrenage planétaire (8) sont constituées par des éléments (22,40) du

premier niveau d'engrenage planétaire (12).

3. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une des entrées d'entraînement est formée par la roue solaire (22) et l'autre entrée d'entraînement par la couronne de train planétaire (40), disposée de façon pivotante du premier niveau d'engrenage planétaire (12), en ce que le porte-satellite (42) du premier niveau d'engrenage planétaire (12) est relié à la roue solaire (50) du deuxième niveau d'engrenage planétaire (14), en ce que la couronne de train planétaire (52) du deuxième niveau d'engrenage planétaire (14) n'est

pas diposée de façon rotative et en ce que le porte-

satellite (54) du deuxième niveau d'engrenage planétaire (14) est relié à l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60), qui est disposé sur le même

axe que lui.

4. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que des moyens de blocage (24,33) sont prévus pour le blocage d'un mouvement de rotation d'une entrée d'entraînement ou de l'autre entrée d'entraînement

(22,40).

5. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de

blocage sont des freins (24,33).

6. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce

qu'un engrenage droit (19,20;34,35,36) est placé en amont de l'une et/ou de l'autre entrée d'entraînement

(22,40) de l'agencement d'engrenage planétaire (8).

7. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce

que l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) est pourvu à un endroit situé entre l'agencement d'engrenage planétaire (8) et les roues dentées à répartition de puissance(63,65,70) d'un agencement de palier de butée (88), pour la transmission des forces axiales de l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) et de son arbre à vis sans fin (2) à une partie

de carter (90).

8. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce

que le deuxième arbre de sortie (84) est pourvu à un endroit situé entre les roues dentées à répartition de puissance (63,65,70) et les roues dentées à sommation de puissance (73,75,80) d'un agencement de palier de butée (92) pour la transmission de forces axiales du deuxième arbre de sortie (84) et de son arbre à vis

sans fin (4) à une partie de carter (94).

9. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce

que l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60), le deuxième arbre de sortie (84) et les arbres de dérivation (62,64) sont conçus en ce qui concerne leur longueur, leur diamètre et le matériau de telle façon que les torsions de ces arbres provoquées par la charge du couple se compensent réciproquement de manière à ce que ces torsions n'entraînent pas de torsion entre les arbres à vis sans fin (2,4).

10. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce

qu'il est prévu un moteur principal (16;16') électrique, qui est relié par entraînement à une entrée d'entraînement (22) de l'agencement d'engrenage planétaire (8), qu'il est prévu unmoteur secondaire (30) électrique et réglable au niveau de sa puissance émise et de son régime, lequel est relié par entraînement avec l'autre entrée d'entraînement (40) de l'agencement d'engrenage planétaire (8), en ce qu'il est prévu un système de réglage (100) électronique, qui règle le moteur secondaire (30) de façon que les deux arbres de sortie (60,84) et donc également les arbres à vis sans fin (2,4) puissent être entraînés sur une plage de régime dépendant de la plage de régime réglable du moteur secondaire (30) avec un certain nombre de vitesses différentes et réglables progressivement, le couple des arbres de sortie (60,84) et de leurs arbres à vis sans fin (2,4)

restant constant indépendamment des régimes.

11. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 10, caractérisé en ce que la puissance émise et le régime du moteur principal (16;16') sont constants lorsque le moteur secondaire (30) réglable

entraîne l'agencement d'engrenage planétaire (8).

12. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moteur secondaire (30) est déconnecté et l'entrée d'entraînement (40) reliée à lui, de l'agencement d'engrenage planétaire (8) est bloqué en rotation, lorsque le moteur principal (16) fonctionne avec une puissance inférieure à une puissance maximale prédéfinie.

13. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'entrée d'entraînement (22) de l'agencement d'engrenage planétaire (8), qui est reliée au niveau entraînement avec le moteur principal (16;16'), est bloquée en rotation lorsque le moteur secondaire (30) réglable est enclenché et entraîne l'agencement d'engrenage

planétaire (8).

14. Dispositif d'entraînement pour extrudeuse selon l'une

quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en

ce que le moteur principal (16;16') a une puissance maximale supérieure au moteur secondaire (30) réglable, en ce que le moteur principal (16;16') est relié au niveau entraînement avec la roue solaire (22) et le moteur secondaire (30) réglable avec la couronne de train planétaire (40) rotative du premier niveau

d'engrenage planétaire (12).

15. Procédé d'entraînement pour extrudeuse pour l'entraînement des arbres à vis sans fin (2,4) d'une extrudeuse à deux vis, présentant les caractéristiques suivantes: l'utilisation d'un moteur principal (16;16') et d'un moteur secondaire (30) réglable et inférieur en puissance; superposition des entraînements des deux moteurs (16,30;16') dans un agencement d'engrenage planétaire (8); transmission de la puissance de sortie de l'agencement d'engrenage planétaire (8) d'une part directement sans un autre niveau d'engrenage - par l'intermédiaire d'un arbre de

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sortie à engrenage planétaire (60) à un arbre à vis (2) sans fin disposé sur le même axe que lui et d'autre part transmission par l'intermédiaire de roues dentées à répartition de puissance (63,65,70) de l'arbre de sortie à engrenage planétaire (60) à au moins deux arbres de dérivation (62,64) parallèles à lui, de ces arbres par l'intermédiaire de roues dentées à sommation de puissance (73,75,80) à un deuxième arbre de sortie (84) parallèle et de celui-ci à l'autre arbre à vis sans fin (4) disposé sur le même axe que lui; variation du régime des arbres à vis sans fin (2,4) par le réglage de la puissance de sortie, et donc du régime, du moteur secondaire (30) de telle façon que le couple des arbres à vis sans fin (2,4) reste constant pour toutes les vitesses des arbres à vis sans fin (2,4) qui peuvent être ajustées

par le moteur secondaire (30).

16. Procédé d'entraînement pour extrudeuse selon la revendication 15, caractérisé en ce que la puissance motrice émise, et donc le régime, du moteur principal (16;16') sont maintenus à une valeur constante, lorsque l'agencement d'engrenage planétaire (8) est entraîné avec le moteur secondaire (30) réglable, la valeur de puissance constante du moteur principal pouvant être nulle, de sorte que les arbres d'extrudeuse ne sont entraînés que par le moteur secondaire (30), et lorsqu'une puissance est nécessaire pour les arbres d'extrudeuse (2, 4), qui est supérieure à la puissance maximale pouvant être émise par le moteur principal (16;16') la puissance du moteur secondaire (30) étant ajoutée de façon régulée à la puissance maximale du moteur principal (16;16') par superposition des puissances des deux moteurs dans

l'agencement d'engrenage planétaire (8).