Vertikalmühlengetriebe

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Vertikalmühlengetriebe (10) mit einem Gehäuse (12), das einen lösbar befestigten und im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Gehäusehalteabschnitt (12b) aufweist; einem Sonnenrad (34), das an einer am Gehäuse (12) gelagerten, über einen Motor antreibbaren Sonnenradwelle (33) vorgesehen ist; einem drehbar an dem
Gehäusehalteabschnitt (12b) gelagerten Planetenträger (36), an dem zumindest ein Planetenrad (38) drehbar gehalten ist, wobei das Planetenrad (38) mit dem Sonnenrad (34) in Eingriff ist; einem drehfest an dem Gehäuse (12) gehaltenen, eine Innenverzahnung aufweisenden Hohlrad (44), mit dem das zumindest eine Planetenrad (34) in Eingriff ist, und einem drehfest mit dem Planetenträger (36) verbundenen und an dem Gehäuse (12) gelagerten Abtriebsflansch (50). Abtriebsflansch (50) und Planetenträger (36) sind über eine Schraub-Stift-Verbindung (52,54) direkt aneinander befestigt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vertikalmühlengetriebe.

[0002] Vertikalmühlen sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Sie dienen zur Zerkleinerung unterschiedlicher Materialien, wie beispielsweise Mineralien, Kalkstein, Braun- und Steinkohle, Zementrohmaterial oder dergleichen. Sie umfassen normalerweise einen rotierenden horizontalen Mahlteller, auf den die in einer Mahlschüssel aufgenommenen Mahlwerkzeuge angepresst werden, und ein unterhalb des Mahltellers angeordnetes Vertikalmühlengetriebe. Die Hauptaufgaben des Vertikalmühlengetriebes bestehen in der Leistungsübertragung, der Übersetzung des erforderlichen Drehmomentes und der erforderlichen Drehzahl, der Lagerung der Mahlschüssel und der Aufnahme der Mahlkräfte.

[0003] Figur 2 zeigt im Querschnitt den schematischen Aufbau eines bekannten Vertikalmühlengetriebes 100. Das Vertikalmühlengetriebe 100 umfasst ein Gehäuse 102, an dem eine mit einem Motor verbindbare Antriebswelle 104 und ein aus ENGdS 600 gefertigter Abtriebsflansch 106 gelagert sind, auf dem der nicht näher dargestellte Mühlenteller montiert ist. Die Antriebswelle 104, die eine horizontale Drehachse aufweist und über Wälzlager 108 und 110 im Gehäuse 102 gelagert ist, steht aus dem Gehäuse 102 vor und kann mittels einer nicht näher dargestellten Kupplung über eine Passfederverbindung 112 mit einer nicht näher dargestellten Motorwelle verbunden werden. An dem anderen freien Ende der Antriebswelle 104 ist einseitig ein Kegelritzel 114 ausgebildet, das mit einem an einer sich vertikal erstreckenden Zwischenwelle 116 gehaltenen Kegelrad 118 kämmt. Die über Walzlager 122 und 124 an einem Gehäuseabschnitt 126 bzw. am Gehäuse 102 selbst drehbar gehaltene Zwischenwelle 116 ist über eine Kupplungshülse 120 lösbar und drehfest aber einstellbeweglich mit einer Sonnenradwelle 127 verbunden, an deren oberen freien Ende einteilig ein Sonnenrad 128 ausgebildet ist, das mit an einem Planetenträger 130 montierten Planetenrädern 132 kämmt. Die Planetenräder 132 sind jeweils über ein Wälzlager 136 drehbar an einer Planetenradachse 134 gehalten, die an dem aus EN GJS 700 hergestellten Planetenträger 130 aufgenommen ist. Die Planetenräder 132 sind ferner mit einem drehfest an dem Gehäuse 102 gehaltenen, eine Innenverzahnung aufweisenden Hohlrad 138 im Eingriff. Dies führt dazu, dass der Planetenträger 130 über das Sonnenrad 128 drehend angetrieben wird. Der obere Abschnitt des Planetenträgers 130 ist als Vollwelle ausgebildet und über ein Wälzlager 140 an einem Gehäusehalteabschnitt 142 des Gehäuses 102 radial gelagert. Das obere freie Ende des Planetenträgers 130 bildet einen Kegelsitz 143, über den der Planetenträger 130 mit dem Abtriebsflansch 106 fest verbunden ist. Eine weitere Verbindung zwischen dem Planetenträger 130 und dem Abtriebsflansch 106 wird über einen innen verzahnten Kupplungsring 144 erzielt, der mit einer Außenverzahnung des Planetenträgers 130 im Eingriff und mit dem Abtriebsflansch 106 verschraubt und verstiftet ist. Das Drehmoment wird also über den Kegelsitz 143 einerseits und über den Kupplungsring 144 andererseits von dem Planetenträger 130 auf den Abtriebsflansch 106 übertragen. Der Abtriebsflansch 106 ist über Gleitlager 146 axial an dem Gehäusehalteabschnitt 142 gelagert. Die mittige Durchgangsöffnung 148 des Abtriebsflansches 106, ist von oben mit einem Deckel 150 verschlossen. Das in Figur 2 dargestellte Vertikalmühlengetriebe zeichnet sich durch einen sehr robusten Aufbau aus.

[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vertikalmühlengetriebe der eingangs genannten Art mit optimiertem Aufbau zu schaffen, das sich insbesondere einfach fertigen und leicht montieren und warten lässt.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Vertikalmühlengetriebe mit einem Gehäuse, das einen lösbar befestigten und im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Gehäusehalteabschnitt aufweist; einem Sonnenrad, das an einer am Gehäuse gelagerten, über einen Motor antreibbaren Sonnenradwelle vorgesehen ist; einem drehbar an dem Gehäusehalteabschnitt gelagerten Planetenträger, an dem zumindest ein Planetenrad drehbar gehalten ist, wobei das Planetenrad mit dem Sonnenrad in Eingriff ist; einem drehfest an dem Gehäuse gehaltenen, eine Innenverzahnung aufweisenden Hohlrad, mit dem das zumindest eine Planetenrad in Eingriff ist, und einem drehfest mit dem Planetenträger verbundenen und an dem Gehäuse gelagerten Abtriebsflansch.

[0006] Mit anderen Worten wird die bekannte Drehmomentübertragung zwischen dem Planetenträger und dem Abtriebsflansch mittels Kegelsitz und Kupplungsring erfindungsgemäß durch eine Drehmomentübertragung mittels einer Schraub-Stift-Verbindung ersetzt. Diese konstruktive Änderung zieht mehrere Vorteile nach sich. Zum einen wird die Fertigung sowohl des Abtriebsflansches als auch des Planetenträgers erheblich vereinfacht, da der aufwendig herzustellende Kegelsitz entfällt. Auch die Ausbildung einer Kurzverzahnung am Planetenträger 130 zur Aufnahme des Kupplungsrings 144 entfällt, wodurch bei der Produktion Arbeitsgänge eingespart werden können. Darüber hinaus wird die Anzahl von Bauteilen reduziert, was zu einem einfachen und preiswerten Aufbau beiträgt, der sich leicht montieren lässt.

[0007] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Planetenträger über ein radiales Gleitlager an dem Gehäuse gelagert. Aufgrund der Tatsache, dass erfindungsgemäß die Drehmomentübertragung zwischen dem Planetenträger und dem Abtriebsflansch über eine Schraub-Stift-Verbindung erfolgt, ist es vorteilhaft, den Lochkreisdurchmesser, entlang dem die Schrauben und Stifte zur Erzeugung der Schraub-Stift-Verbindung angeordnet sind, möglichst groß zu wählen. Ein großer Lochkreisdurchmesser ist allerdings dahingehend von Nachteil, dass in radialer Richtung viel Bauraum benötigt wird. Durch die Anordnung eines Gleitlagers anstelle eines Wälzlagers zur Lagerung des Planetenträgers am Gehäuse wird entsprechender Bauraum eingespart, wodurch der durch die Schraub-Stift-Verbindung verursachte zusätzliche Bauraumbedarf in radialer Richtung zumindest teilweise kompensiert wird.

[0008] Zwischen dem Abtriebsflansch und dem Gehäuse, insbesondere dem Gehäusehalteabschnitt, ist bevorzugt ein Gleitlager vorgesehen, wodurch ein einfacher Aufbau erzielt wird.

[0009] Vorteilhaft weisen der Planetenträger und der Abtriebsflansch miteinander fluchtende Durchgangsöffnungen auf, wobei zumindest ein Deckel zum Verschließen der Durchgangsöffnung des Planetenträgers vorgesehen ist. Mit anderen Worten ist der Planetenträger nach Art einer Hohlwelle ausgebildet. Hierdurch wird zum einen der Vorteil erzielt, dass in Bezug auf den Planetenträger viel Material eingespart werden kann. Zum anderen kann dank der am Abtriebsflansch und am Planetenträger vorgesehenen Durchgangsöffnungen die Sonnenradanordnung nach Öffnen des Deckels inspiziert werden. Dies erlaubt eine sehr einfache Wartung, da hierzu der Abtriebsflansch, der Gehäusehalteabschnitt und der Planetenträger nicht wie bei der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion demontiert werden müssen. Darüber hinaus lässt sich der als Hohlwelle ausgebildete Planetenträger einfach gießen.

[0010] Vorteilhaft weisen die Durchgangsöffnungen des Planetenträgers und des Abtriebsflansches einen Öffnungsquerschnitt auf, der derart dimensioniert ist, dass zumindest das Sonnenrad durch diese entnehmbar ist. Entsprechend kann das Sonnenrad in einfacher Art und Weise ausgebaut und repariert bzw. erneuert sowie das Kupplungselement inspiziert werden, ohne dass hierfür aufwendige Demontagearbeiten am Getriebe erforderlich sind.

[0011] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Sonnenradwelle über ein Kupplungselement lösbar und drehfest aber einstellbeweglich mit einer Zwischenwelle verbunden, insbesondere über eine Kupplungshülse. Durch diese Anordnung erhält das Sonnenrad das erforderliche Speilt. Darüber hinaus wird die Demontage des Sonnenrads erleichtert.

[0012] Vorteilhaft ist der Gehäusehalteabschnitt mit Ölrücklaufbohrungen versehen, wodurch eine ordnungsgemäße Schmierung und Kühlung sichergestellt wird.

[0013] Vorteilhaft ist der Planetenträger mit Schmiermittelbohrungen zur Versorgung der Planetenradlagerung versehen, was zu einer konstruktiv einfachen und direkten Kühlung und Schmierung der Planetenradlagerung führt.

[0014] Vorteilhaft ist der Abtriebsflansch aus EN GJS 500 hergestellt.

[0015] Der Planetenträger ist vorteilhaft aus EN GJS 600 hergestellt.

[0016] Diese Materialien weisen eine gute Gießbarkeit auf und sind problemlos zu bearbeiten.

[0017] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Vertikalmühlengetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist

Figur 1 eine schematische Querschnittansicht eines Vertikalmühlengetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Figur 2 eine schematische Querschnittansicht eines bekannten Vertikalmühlengetriebes.

[0018] Figur 1 zeigt im Querschnitt den schematischen Aufbau eines Vertikalmühlengetriebes 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Vertikalmühlengetriebe 10 umfasst ein Gehäuse 12, an dem eine mit einem Motor verbindbare Antriebswelle 14 gelagert ist. Die Antriebswelle 14, die eine horizontale Drehachse aufweist und über Wälzlager 16 und 18 im Gehäuse 12 gelagert ist, steht aus dem Gehäuse 12 vor und kann mittels einer nicht näher dargestellten Kupplung über eine Passfederverbindung 20 mit einer ebenfalls nicht näher dargestellten Motorwelle verbunden werden. An dem anderen freien Ende der Antriebswelle 14 ist einteilig ein Kegelritzel 22 ausgebildet, das mit einem an einer sich vertikal erstreckenden Zwischenwelle 24 gehaltenen Kegelrad 26 kämmt. Die Zwischenwelle 24 ist über Wälzlager 30 und 32 drehbar an einem Gehäuseabschnitt 12a und an dem Gehäuse 12 selbst gehalten. Ferner ist die Zwischenwelle 24 über eine Kupplungshülse 28 lösbar und drehfest aber einstellbeweglich mit einer Sonnenradwelle 33 verbunden. An der Sonnenradwelle 33 ist einteilig ein Sonnenrad 34 ausgebildet, das mit an einem Planetenträger 36 montierten Planetenrädern 38 kämmt.

[0019] Die Planetenräder 38 sind jeweils über ein Wälzlager 42 drehbar an einer Planetenradachse 40 gehalten, die an dem aus EN GJS 600 hergestellten Planetenträger 36 aufgenommen ist. Die Planetenräder 38 sind ferner mit einem drehfest an dem Gehäuse 12 gehaltenen, eine Innenverzahnung aufweisenden Hohlrad 44 im Eingriff. Dies führt dazu, dass der Planetenträger 36 über das Sonnenrad 34 drehend angetrieben wird. Der obere Abschnitt des Planetenträgers 36 ist als Hohlwelle ausgebildet und über ein Gleitlager 46 an einem Gehäusehalteabschnitt 12b des Gehäuses 12 gelagert. Das obere freie Ende des Planetenträgers 36 ist mit einem aus EN GJS 500 gefertigten Abtriebsflansch 50 fest verbunden, der den nicht näher dargestellten Mahlteller trägt. Zur Drehmomentübertragung zwischen dem Planetenträger 36 und dem Abtriebsflansch 50 sind Schrauben 52 und Stifte 54 vorgesehen, die gemeinsam eine Schraub- Stift-Verbindung bilden. Der Abtriebsflansch 50 ist axial über Gleitlager 56 an dem Gehäusehalteabschnitt 12b gelagert. Die mittige Durchgangsöffnung 60 des Abtriebsflansches 50 und die mittige Durchgangsöffnung 58 des Planetenträgers 36 sind jeweils mit einem von außen zugänglichen Deckel 62 bzw. 64 verschlossen. Die Querschnittsflächen der Durchgangsöffnungen 58 und 60 sind dabei derart bemessen, dass das Sonnenrad 34 durch diese entnehmbar ist.

[0020] Der Gehäusehalteabschnitt 12b ist mit Ölrücklaufbohrungen 66 versehen, und in dem Planetenträger 36 sind Schmiermittelbohrungen 68 ausgebildet, um die Wälzlager 42 der Planetenräder 38 mit Schmiermittel zu versorgen.

[0021] Das in Figur 1 dargestellte Vertikalmühlengetriebe 10 zeichnet sich zum einen durch seinen konstruktiv einfachen, preiswerten, leicht zu montierenden und bequem zu wartenden Aufbau aus. Aufgrund der Tatsache, dass zur Drehmomentübertragung zwischen dem Planetenträger 36 und dem Abtriebsflansch 50 eine Schraub-Stift-Verbindung eingesetzt wird, ist nur eine geringe Anzahl an Bauteilen erforderlich. Ferner lassen sich der Planetenträger 36 und der Abtriebsflansch 50 einfach und preiswert herstellen. Die Werkstoffanforderungen dieser Bauteile sind dank der Schraub-Stift-Verbindung gering, so dass preiswerte Materialien eingesetzt werden können.

[0022] Die Verwendung der besagten Schraub-Stift-Verbindung ist ferner dahingehend von Vorteil, dass der Planetenträger 36 im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion mit Kegelsitz als Hohlwelle ausgebildet werden kann. Entsprechend lässt sich der Planetenträger 36 einfach gießen. Ferner ist es dank der Hohlwelle möglich, das Sonnenrad 34 zu inspizieren und ggf. auszubauen, ohne hierfür den Abtriebsflansch 50, den Gehäusehalteabschnitt 12b und den Planetenträger 36 demontieren zu müssen. Es genügt das Entfernen der Deckel 62 und 64, wodurch Wartungs- und Reparaturarbeiten einfach und bequem durchführbar sind. Zudem ist kein Spezialwerkzeug erforderlich, wie beispielsweise ein Maximator zum Lösen eines Kegelsitzes.

[0023] Darüber hinaus verfügt das Vertikalmühlengetriebe 10 über eine einfache und sehr effektive Ölversorgung.

[0024] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Ansprüche

1. Vertikalmühlengetriebe (10) mit

- einem Gehäuse (12), das einen lösbar befestigten und im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Gehäusehalteabschnitt (12b) aufweist;

- einem Sonnenrad (34), das an einer am Gehäuse (12) gelagerten, über einen Motor antreibbaren Sonnenradwelle (33) vorgesehen ist;

- einem drehbar an dem Gehäusehalteabschnitt (12b) gelagerten Planetenträger (36), an dem zumindest ein Planetenrad (38) drehbar gehalten ist, wobei das Planetenrad (38) mit dem Sonnenrad (34) in Eingriff ist;

- einem drehfest an dem Gehäuse (12) gehaltenen, eine Innenverzahnung aufweisenden Hohlrad (44), mit dem das zumindest eine Planetenrad (34) in Eingriff ist, und

- einem drehfest mit dem Planetenträger (36) verbundenen und an dem Gehäuse (12) gelagerten Abtriebsflansch (50);

dadurch gekennzeichnet, dass
der Abtriebsflansch (50) und der Planetenträger (36) über eine Schraub-Stift-Verbindung (52, 54) direkt aneinander befestigt sind.

2. Vertikalmühlengetriebe (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetenträger (36) über ein radiales Gleitlager (46) an dem Gehäuse (12, 12b) gelagert ist.

3. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Abtriebsflansch (50) und dem Gehäuse (12), insbesondere dem Gehäusehalteabschnitt (12b), ein Gleitlager (56) vorgesehen ist.

4. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetenträger (36) und der Abtriebsflansch (50) miteinander fluchtende Durchgangsöffnungen (58, 60) aufweisen, wobei zumindest ein Deckel (62) zum Verschließen der Durchgangsöffnung (58) des Planetenträgers (36) vorgesehen ist.

5. Vertikalmühlengetriebe (10) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Durchgangsöffnungen (58, 60) des Planetenträgers (36) und des Abtriebtriebsflansches (50) einen Öffnungsquerschnitt aufweisen, der derart dimensioniert ist, dass zumindest das Sonnenrad (34) durch diese entnehmbar ist.

6. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sonnenradwelle (33) über ein Kupplungselement (28) lösbar und drehfest, aber einstellbeweglich mit einer Zwischenwelle (24) verbunden ist, insbesondere über eine Kupplungshülse.

7. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gehäusehalteabschnitt (12b) mit Ölrücklaufbohrungen (66) versehen ist.

8. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetenträger (36) mit Schmiermittelbohrungen (68) zur Versorgung der Planetenradlagerung versehen ist.

9. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abtriebsflansch (50) aus EN GJS 500 hergestellt ist.

10. Vertikalmühlengetriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetenträger (36) aus EN GJS 600 hergestellt ist.

Zeichnung