DD274260A1

DD274260A1 - METHOD AND DEVICE FOR WEARING AND STATE EVALUATION OF TOOTH COUPLINGS

Info

Publication number: DD274260A1
Application number: DD88318257A
Authority: DD
Inventors: Horst Blossfeldt; Volkmar Doering; Guenter Hauptfleisch; Michael Winzer; Eberhard Halfter; Dietrich Lehmann
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1989-12-13

Abstract

Erfindungsgemaess ist, dass ein Initiator derart verwendet wird, dass sich ein Geber gegenueber dem Initiator um ein Verdrehflankenspiel bewegt. Der Geber ist radial auf der Nabe kraftschluessig angeordnet und weist auf der Oberflaeche in axialer Richtung eine Nut auf. Mittig ueber der Nut und mittig in der Huelse ist der Initiator vorgesehen, der in den Kupplungsinnenraum hineinragt und am nach aussen ragenden Ende mit einer Steckbuchse versehen ist. Fig. 1According to the invention, an initiator is used such that an encoder moves relative to the initiator by a backlash. The encoder is radially arranged radially on the hub and has a groove on the surface in the axial direction. In the middle above the groove and centrally in the sleeve, the initiator is provided, which projects into the coupling interior and is provided with a socket at the outwardly projecting end. Fig. 1

Description

Hierzu 6 Seiten ZeichnungenFor this 6 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung :ur Verschleißermittlung von Zahnkupplungen für Antriebe an Walzwerks- und Bergbauausrüstungen der Metallurgie und des Bergbaus.The invention relates to a method and a device: ur wear detection of gear couplings for drives on rolling mill and mining equipment of metallurgy and mining.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Die Betriebsbedingungen von Zahnkupplungen sind festgeschrieben durch ihre Montage uiid die jeweiligen Einsatzljedingungen. Diese ermöglichen im kompletten Zustand keine Kontrolle der Zahnkupplung auf den Verschleißzustand der Verzahnung, da ein Zurückschieben der einzelnen Hülsen nur durch die komplette Demontage von Getrieben und Motorsystem möglich ist. Nachteilig ist die zeit- und kostenintensive Kontrolle der Zahnkupplung und die damit verbundene Unterbrechung der Funktionsweise der Zahnkupplung. (Hütte, Taschenbuch für Eisenliüttenleute, Autorenkollektiv, Verlag Wilhelm Ernst und Sohn, Berlin, 1961, Seite 829,830,1010 und 1011).The operating conditions of gear couplings are specified by their installation uiid the respective conditions of use. These allow in the complete state no control of the toothed coupling on the state of wear of the teeth, since a pushing back of the individual sleeves is possible only by the complete dismantling of gearboxes and engine system. A disadvantage is the time- and cost-intensive control of the gear coupling and the associated interruption of the operation of the gear coupling. (Hut, paperback for Eisenliüttenleute, author collective, Verlag Wilhelm Ernst and Son, Berlin, 1961, pages 829,830,1010 and 1011).

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, Stillstandszeiten und Betriebsstörungen zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid downtime and malfunction.

Da / essence of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die eine Kontrolle des Verschleißes und des Zustands der Zahnkupplung im eingebauten Zustand ermöglichen.The invention has for its object to provide a method and a device that allow control of the wear and the condition of the gear coupling in the installed state.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Initiator verwendet wird, wobei sich ein Geber gegenüber dem Initiator um ein Verdrehflankenspiel bewegt.According to the invention the object is achieved in that an initiator is used, wherein an encoder moves relative to the initiator by a Verdrehflankenspiel.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß radial auf jeder^Nabe ein segmentartiger Geber kraftschlüssig angeordnet ist, der auf der Oberfläche in axialer Richtung eine Nut aufweist und mittig über dem Geber ein Initiator in der Hülse vorgesehen ist, der in den Kupplungsinnenraum hineinragt und am nach außen ragenden Ende mit einer Steckbuchse versenen ist.Another feature of the invention is that radially on each ^ a hub segment-type encoder is arranged non-positively, which has a groove on the surface in the axial direction and centrally above the encoder an initiator is provided in the sleeve, which projects into the coupling interior and on the outwardly projecting end with a socket is versenen.

Außerdem gehört zu der Erfindung, daß sich die Breite der Nut des Gebers zu dem Durchmesser dos Initiators wie 0,5:1 bis 1:1 verhält.It also belongs to the invention that the width of the groove of the encoder to the diameter of the initiator such as 0.5: 1 to 1: 1 behaves.

Ferner ist ein Merkmal der Erfindung darin zu sehen, daß auf der Oberfläche des Gebers Schlitze oder ein Linienraster bei einem Abstand der Schlitze oder Linien von 0,5mm bis 1 mm mit schwarzem Grund und weißer Deckfläche vorgesehen ist.Further, a feature of the invention is to be seen in that on the surface of the encoder slits or a line grid is provided at a distance of the slots or lines of 0.5mm to 1 mm with black ground and white top surface.

Es gehört auch zu der Erfindung, daß der Geber trapezförmig ausgebildet und deren Seitenflächen einen Winke! α von 10° bis 30° aufweisen.It is also part of the invention that the encoder trapezoidal design and the side surfaces a hint! α of 10 ° to 30 °.

Ein abschließendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Initiator mittig in der Hülse angeordnet ist.A final feature of the invention is that the initiator is located centrally in the sleeve.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments. Show it:

Fig. 1: die Einrichtung mit Zahnkupplung im Schnitt (Ausführungsbeispiel 1)1: the device with gear coupling in section (embodiment 1)

Fig.2: den Schnitt nach Fig. 1 (Ausgangsstellung)2: the section of FIG. 1 (starting position)

Fig. 3: den Schnitt nach Fig. 1 (Stellung bei Verschleiß)3: the section of FIG. 1 (position when worn)

Fig.4: die einrichtung mit Zahnkupplung im Schnitt (Ausführungsbeispiel 2)4: the device with gear coupling in section (Embodiment 2)

Fig. 5: den Schnitt nach Fig.4 (Ausgangsstellung)5: the section of Figure 4 (starting position)

Fig. 6: den Schnitt nach Fig.4 (Stellung bei Verschleiß)6: the section of Figure 4 (position when worn)

Nach Fig. 1 ist jede Nabe 1 mit einer Stirnradaußenverzahnung 2 versehen, die in die Stimradieninnenvetzahnung 3 der Hülse 4 eingreift. Em an der Nabe 1 und der Hülse 4 angeordneter Deckel 5 schützt die Stirnradaußen- und Stirnradinnenverzahnung 2, 3 gegen Verschmutzung. Die beiden Hülsen 4 sind durch Paßschrauben 6 kraftschlüssig miteinander verbunden. Auf jeder Nabe 1 ist ein segmentartiger Geber 7 kraftschlüssig angeordnet, der auf der Oberfläche in axialer Richtung eine Nut 8 aufweist. Anstelle der Nut 8 können auch auf der Oberfläche des Gebers 7 Schlitze oder ein Linienraster 12 mit einem Abstand b Schlitze oder Linien zueinander von 0,5 bis 1 mm (Fig.4) angeordnet werden. Der Geber 7 ist trapezförmig ausgebildet, wobei deren Seitenflächen einen Winke! von 10° bis 30° aufweisen. Mittig über dem Geber 7 und auch mittig in der Hülse 4 ist ein Initiator 9 vorgesehen. Die Breite der Nut 8 des Gebers 7 verhält sich zum Durchmesser des Initiators 9 wie 0,5:1 bis 1:1. Der Initiator 9 ragt in den Kupplungsinnenraum 10 hinein und ist aiii nach außen ragenden Ende mit einer Steckbuchse 11 versehen. Durch den Betrieb der Zahnkupplung tritt ein Verschleiß der Verzahnung auf. Dies äußert sich in der Vergrößerung eines Verdrehflankenspieles a (Fig.2,3,5,6). Durch die Möglichkeit der Messung des Verdrehflankenspiels a wird ein Bezug zur Höhe des Verschleißes geschaffen.According to Fig. 1, each hub 1 is provided with a Stirnradaußenverzahnung 2, which engages in the Stimradieninnenvätahnung 3 of the sleeve 4. Em at the hub 1 and the sleeve 4 arranged cover 5 protects the Stirnradaußen- and Stirnradinnenverzahnung 2, 3 against contamination. The two sleeves 4 are non-positively connected by fitting screws 6. On each hub 1, a segment-like encoder 7 is arranged non-positively, which has a groove 8 on the surface in the axial direction. Instead of the groove 8 slots or lines 12 with a distance b slots or lines to each other from 0.5 to 1 mm (Figure 4) can be arranged on the surface of the encoder 7. The encoder 7 is trapezoidal, with their side surfaces a wink! from 10 ° to 30 °. Centrally above the encoder 7 and also in the center of the sleeve 4, an initiator 9 is provided. The width of the groove 8 of the encoder 7 is related to the diameter of the initiator 9 as 0.5: 1 to 1: 1. The initiator 9 projects into the coupling interior 10 and is provided with a socket 11 at the outwardly projecting end. Through the operation of the toothed coupling wear of the teeth occurs. This manifests itself in the enlargement of a backlash a (Fig.2,3,5,6). The possibility of measuring the backlash a creates a relation to the amount of wear.

Bei Verwendung eines induktiven Initiators (Fig. 1) wird infolge der Bewegung des Gebers 7 durch das induktive Feld am Initiatorkopf eine Veränderung des Indikationsstromes erreicht, je größer die Oberfläche des Gebers 7 ist, die vom Induktionsstrom erfaßt wird, um so größer ist die Veränderung des Stromes. Die Zahnkupplung A10000 nach KFN 41344/02 hat ein Verdrehflankenspiel a von 0,4 mm bis 0,8 mn. Während des Betriebes tritt ein Verschleiß auf. Bei einem Verschleiß der Zahnkupplung von 3,5mm soll die ausgetauscht werden. Dies erfolgt, sobald sich der Geber 7 gegenüber dem Initiator 9 in den Bereich des Verdrehflankenspiels a von 3,9 mm bis 4,3 mm bewegt hat. Voraussetzung ist jedoch, daß sich die Oberfläche des Initiators 9 in einem bestimmten Abstand c von der Oberfläche des Gebers 7 befindet. Der Abstand c beträgt hierbei 1 mm. Das bedeutet, den Initiator 9 in das Gewinde der Hülse 4 eindrehen, bis er auf der Oberfläche des Gebers 7 aufsitzt. Das Gewinde des Initiators 9 besitzt eins Steigung von 1, d. h. bei einer Umdrehung wird der Abstand c 1 mm. Um den Verschleiß von 3,5 mm anzeigen zu lassen, muß der Initiator 9 einmal um seine eigene Achse herausgedreht und dann arretiert werden. Bei Verwendung eines optisch-elektronischen Initiators 9 (Fig.4) werden ständig Lichtsignale im Infrarotbereich ausgesendet. Durch Veränderung der Oberfläche des Gebers 7 - keine Nut 8, sondern Schlitze oder Linien mit einem Abstand b der Schlitze oder Linien von 0,5mm bis 1 mm bei schwarzem Grund und weißer Deckfläche - wird line Möglichkeit geschaffen, daß infolge der Bewegung des Gebers 7 der optisch-elektronische Initiator 9 auf die unterschiedliche! Oberflächenbeschaffenheit reagiert. Damit kann anhand der Anzahl der Reaktionen die Größe des Verschleißes gemessen wc.den. Die Zahnkupplung A10000 nach KFN 41344/02 hat ein Verdrehflankenspiel a von 0,4mm bis 0,8mr.i. Soll der Verschleiß nach 5000 Betriebsstunden ermittelt werden, so nutzt man den bei dor Bewegung dos Gebers 7 gegenüber dem opto-elektronischen Initiator 9 z. B. alle 0,5 mm auftretenden Wechsel hell-dunkel aus, der vom Initiator 9 registriert wird. Somit kann der Verschleiß zu einem beliebigen Zeitpunkt in 0,5rr:n Intervallen festgestellt werden.When using an inductive initiator (FIG. 1), a change in the indication current is achieved as a result of the movement of the transmitter 7 through the inductive field on the initiator head, the larger the surface of the transmitter 7, which is detected by the induction current, the greater the change of the stream. The gear coupling A10000 according to KFN 41344/02 has a backlash a of 0.4 mm to 0.8 mn. During operation, wear occurs. In case of wear of the toothed coupling of 3.5 mm to be replaced. This takes place as soon as the encoder 7 has moved with respect to the initiator 9 into the area of the backlash a from 3.9 mm to 4.3 mm. However, the prerequisite is that the surface of the initiator 9 is located at a certain distance c from the surface of the transmitter 7. The distance c is 1 mm. This means that the initiator 9 screwed into the thread of the sleeve 4 until it rests on the surface of the encoder 7. The thread of the initiator 9 has a slope of 1, d. H. in one revolution, the distance c becomes 1 mm. In order to show the wear of 3.5 mm, the initiator 9 must be turned out once around its own axis and then locked. When using an optical-electronic initiator 9 (Figure 4) light signals are transmitted continuously in the infrared range. By changing the surface of the encoder 7 - no groove 8, but slits or lines with a distance b of the slots or lines of 0.5mm to 1 mm with black ground and white top surface - line is created possibility that due to the movement of the encoder. 7 the optical-electronic initiator 9 on the different! Surface texture reacts. Thus, the size of the wear can be measured on the basis of the number of reactions. The gear coupling A10000 according to KFN 41344/02 has a backlash a of 0.4 mm to 0.8 mr.i. If the wear after 5000 hours of operation are determined, then one uses the dor movement in motion donors 7 relative to the opto-electronic initiator 9 z. B. every 0.5 mm occurring change light-dark, which is registered by the initiator 9. Thus, the wear can be detected at any time in 0.5rr: n intervals.

Durch das Verfahren und die Einrichtung wird das Erreichen eines bestimmten Grenzwertes festgestellt, der vom Betreiber zu definieren ist. Damit werden Stillstandszeiten und Betriebsstörungen vermieden.The method and device determine the achievement of a certain limit to be defined by the operator. This avoids downtimes and malfunctions.

Claims

1. A method for determining wear and condition evaluation of gear couplings, characterized by the use of an initiator (9) such that a transmitter (7) relative to the initiator (9) by a Verdrehflankenspiel (a) moves.

2. Device for carrying out the method, characterized in that radially on each hub (1) a segment-like encoder (7) is arranged non-positively, on the surface in the axial direction a groove (8) and centrally above the encoder (7) the initiator (9) is provided in the sleeve (4), which protrudes into the coupling interior (10) and is provided at the outwardly projecting end with a socket (11).

3. Device according to claim 2, characterized in that the ratio of the width of the groove (8) of the encoder (7) to the diameter of the initiator (9) is 0.5: 1 to 1: 1.

4. Device according to claim 2, characterized in that on the surface of the encoder (7) slots or a line grid (12) at a distance (b) of the wires or slots or lines of 0.5 mm to 1 mm with scharzem reason and White top surface is provided.

5. Device according to Anspn I 2, characterized in that the encoder (7) is trapezoidal and whose side surfaces have an angle α of 10 ° to 30 °.

6. Device according to claim 2,3 and 4, characterized in that the initiator (7) is arranged centrally in the sleeve (4).