DE1138286B

DE1138286B - Formschluessig kraftuebertragende Steckkupplung mit zwei Kupplungskraenzen, deren einer unter Federdruck axial in den anderen einrueckbar ist, insbesondere fuer auswechselbare schwere Antriebe, beispielsweise Walzwerke

Info

Publication number: DE1138286B
Application number: DES65669A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Vetter
Original assignee: Siemag Siegener Maschinenbau GmbH
Current assignee: Siemag Siegener Maschinenbau GmbH
Priority date: 1959-10-30
Filing date: 1959-10-30
Publication date: 1962-10-18

Description

Formschlüssig kraftübertragende Steckkupplung mit zwei Kupplungskränzen, deren einer unter Federdruck axial in den anderen, einrückbar ist, insbesondere für auswechselbare schwere Antriebe, beispielsweise Walzwerke Gegenstand der Erfindung ist eine formschlüssig kraftübertragende Steckkupplung mit zwei Kupplungskränzen, deren einer unter Federdruck axial in den anderen einrückbar ist. Die Kupplung soll insbesondere in Walzwerken zum Kuppeln der Walzenzapfen mit ihren Antriebsspindeln Verwendung finden mit dem Ziel, den Walzenwechsel bei geringem baulichem Aufwand für die Kupplung zu erleichtern. Da die Anlagekosten von Walzenstraßen hoch sind, muß dafür Sorge getragen werden, daß das aus bekannten Gründen von Zeit zu Zeit notwendige Auswechseln von Walzen schnell durchgeführt werden kann, damit der Produktionsausfall so gering wie möglich ist.
Um dieses Ziel zu erreichen, sind bereits verschiedene Wege beschritten worden. So hat man beispielsweise an einer Kupplung Stirnklauen vorgesehen, deren Flanken so abgeschrägt sind, daß die beiden Klauenkränze der Kupplung unter dem Einfluß des Lastmoments auseinandergeschoben werden. Um die Klauenkränze in eingerückter Lage zu halten, sind an der Kupplung schwenkbare Sperriegel vorhanden, die den Axialschub der schrägen Klauen aufnehmen. Mit Hilfe eines Schaltzeugs, das in die Umlaufbahn der mit der Kupplung umlaufenden Sperriegel eingerückt worden kann, werden diese außer Wirkung gesetzt. Durch diese Maßnahme ist es zwar möglich, die getriebliche Verbindung zwischen Antriebsspindel und Walzenzapfen augenblicklich aufzuheben, das Einkuppeln aber ist zeitraubend.
Bei einer anderen bekannten Kupplung zum Kuppeln einer Antriebsspindel mit einem Walzenzapfen ist die Antriebsspindel mit einem Kranz von Kupplungsklauen mit einseitig abgeschrägten Abweisflanken, ferner mit einem Zentrierzapfen versehen, der in eine trichterförmig erweiterte Zentrierbohrung eines als axial verschiebliche Muffe ausgebildeten Kupplungsklauenkranzes eindringt. Diese Kupplungsmuffe ist mit dem Innenteil einer auf den Walzenzapfen aufgesteckten Bogenzahnkupplung drehfest, aber axial verschieblich verbunden und wird von einer zwischen Kupplungsmuffe und Bogenzahnkupplung angeordneten Feder in Eingriff mit dem Abweisklauenkranz der Antriebsspindel geschoben. Nach dem Einführen des Zentrierzapfens in die verschiebliche Muffe gleiten die Stirnffächen der Kupplungsklauen von Muffe und Spindel so lange aufeinander, bis die Klauenköpfe der Muffe unter der auf die Muffe einwirken.-den Federkraft in die Lücken des Abweisklauenkranzes der AntTiebsspindel einrücken.
Weiterhin ist eine Kupplung bekannt, bei der die eine Kupplungshälfte federbelastete Klinken trägt, welche in Ausnehmungen in der trich#terförmig erweiterten zweiten Kupplungshälfte eingreifen. Diese Kupplung ist aber nicht zum Übertragen hoher Drehmomente geeignet; auch kann damit ein Kuppeln und Entkuppeln zwischen Antriebsspindeln und Walzenzapfen nicht durchgeführt werden.
Außerdem sind Kupplungen bekannt, deren axial verschiebbarer Kupplungsteil einen konischen Ansatz aufweist, der beim Eindringen in eine konische Ausnehmung des anderen Kupplungsteils zentrierend wirkt. Diese Kupplungen können aber in der Stellung ,>Zahn auf Zahn« nicht eingerückt werden.
Schließlich sind auch bereits Klinkenkupplungen bekannt, bei denen federbelastete Klinken für Kraftübertragung in beiden Drehrichtungen angeordnet sind. Diese Kupplungen dienen dazu, Getrieberäder mit einer reversierbaren Antriebswelle kuppeln zu können. Da diese Welle alle Kupplungsteile trägt, sind besondere Zentriermittel nicht erforderlich.
Um mit einfachen Mitteln eine Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabe zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Steckkupplung als an sich bekannte Klinkenkupplung mit federbelasteten, gegensinnig kraftübertragenden Klinken auszubilden und beide Kupplungskränze in bekannter Weise mit konischen Stützflächen zum gegenseitigen Zentrieren zu versehen, wobei die trichterförmige Zentrierfläche dem mit Ausnehmungen für den Eingriff der Klinken versehenen Kupplungskranz mündungsseitig vorgeschalte,t und die engste Stelle des Trichters so bemessen ist, daß die Klinken beim Ineinanderschieben der beiden Kupplungskränze entgegen den an ihnen wirkenden Federkräften durch Anlauf aii der Innenfläche des Trichters in ihre Ausrücklage geschwenkt und nach Durchtritt durch - die Engstelle des Trichters unter der Wirkung ihrer Federn in die Atisn'ehmÜÜgen der anderen Kupplungshälfte eingerückt -werden.
Um auch Winkelvetsatz zwischen An- und Abtriebswelle, zulassen zu können, wie es beim Kuppeln von Antriebsspindeln niit Walzenzapfen an Walzgerüsten notwendig ist, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der die Klinken tragende Kupplungsteil mit einem trommelförmigen Ansatz versehen, der als Außenteil einer Bogenzahnkupplung ausgebildet ist.
Damit aber der d-ie Klinken tragende Kupplungskranz im ausgekuppelten Zustand nicht kippt, sind an den beiden Teilen der Bogenzahnkupplung oder an damit verbundenen Teilen Anlageflächen vorgesehen, die dann, wenn die Steckkupplung eingerückt ist, einen axialen Abstand voneinander haben, jedoch dann, wenn die Steckkupplung ausgerückt ist, unter der Wirkung einer Feder aneinander anliegen und dadurch den Kupplungskranz in einer auf den Bogenzahnkupplungsteil ausgerichteten Lage halten.
An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt, seien Einzelheiten näher erläutert, Fig. 1 stellt eine Kupplung, teilweise im Schnitt, in der gekuppelten Stellung dar; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab; Fig. 3 zeigt die eine Hälfte der Steckkupplung in Stirnansicht.
Zwei Wellen 5 und 1 sollen mittels einer Steckkupplung nach der Erfindung gekuppelt werden. Die Welle 5 kann beispielsweise eine Antriebsspindel, die Welle 1 der Walzenzapfen eines Walzgerästes sein. Die Steckkupplung besteht aus den beiden ineinandersteckbaren Kupplungskränzen 2 und 4, die unmittelbar auf die Wellen 1 und 5 drehfest aufgesetzt sein könnten. Da aber, wie oben erwähnt, bei Walzenantrieben die Wellen nicht immer fluchten, sondern wegen der Nachstellbarkeit der Walzen einen Winkelversatz aufweisen, ist die aus den Kupplungskränzen 2 und 4 gebildete Steckkupplung ergänzt durch eine Bogenzahnkupplung6a, 6c, 6b, deren Bogenzahnkranz6c mittels der Nabe6a und der Keile7 mit der Welle 5 drehfest verbunden ist, während der Gegenzahnkranz 6 b als trommelförmiger Ansatz des Kupplungskranzes 4 ausgebildet ist.
Die beiden Kupplungskränze 2, 4 bilden zusammen eine an sich bekannte, in beiden Drehrichtungen wirksame Klinkenkupplung. Der Kupplungsteil 2 hat die Form einer Muffe, die einerseits mit einer zylindrischen Bohrung 3 auf den Wellenzapfen 1 aufgesteckt ist, andererseits trichterförinig erweitert ist und Ausnehmungen 19 aufweist, mit denen die am anderen Kupplungskranz 4 schwenkbar angelenkten Kupplungsklinken 8 in Eingriff gelangen können.
Damit der Kupplungskranz 4 in entkuppelter Lage nicht abkippt, vielmehr in einer auf den Bogenzahnkupplungsteil 6 c ausgerichteten Lage gehalten wird, so daß durch Längsverschieben des Walzenzapfens 1 oder der Antriebsspindel 5 ein selbsttätiges Kuppeln möglich ist, sind an den Teilen 6c und 16 Anlageflächen 6 d, 16 a vorgesehen. lst die Kupplung eingerückt, so haben diese beiden Flächen einen axialen Abstand s voneinander. Wenn die Kupplung ausgerückt ist, liegen die Flächen 6 d und 16 a unter der Wirkung der Feder 15 aneinander an, wodurch der Kupplungskranz 4 in einer auf den Bogenzahnkupplungstei16c ausgerichteten Lage gehalten wird. Die Feder15 ist von einer Hülse12 umschlossen, die in einer zentrischen Bohrung 11 des Kupplungskranzes 4 gleitend geführt ist und mit ihrem abgeflachten Bodenteil 12a in eine zentrische Bohrung 13 der Spindel 5 hineinragt. Sie stützt sich darin gegen ein Widerlager 14 ab. Die Ringscheibe 16 begrenzt den Weg des Kupplungskranzes 4 zum Kupplungskranz 2 hin. Durch den flexiblen Balg 17 ist ein geschlossener Schmiermittelraum geschaffen.
Um ein gegenseitiges Zentrieren der beiden Kupplungskränze 2 und 4 zu ermöglichen, sind diese mit konischen Stützflächen2a, 4a versehen, wobei die trichterförmige Zentrierfläche 2a dem mit Ausnehmungen 19 für den Eingriff der Klinken 8 versehenen Kupplungskranz 2 mündungsseitig vorgeschaltet ist. Die engste Stelle des Trichters ist so bemessen, daß die Klinken 8 beim Ineinanderschieben der beiden Kupplungskränze 2 und 4 entgegen den an ihnen wirkenden Federkräften durch Anlauf an der Innenfläche des Trichters in ihre Ausrücklage geschwenkt und nach Durchtritt durch die Engstelle des Trichters unter der Wirkung ihrer Federn 10 in die Ausnehmungen 19 der Kupphingshälfte 2 eingerückt werden.
Die Klinken 8 kommen dann bei Drehung der Spindel 5 im einen oder anderen Drehsinn mit ihren Flächen 8 b an den Schrägflächen 18 a der Vorsprünge 18 des Kupplungskranzes 2 zur Anlage. Die Klinken sind um zur Stützfläche 4a parallele Zapfen 9 schwenkbar. Jede Klinke hat gegenüber ihrem Schwenkzapfen 9 hinreichend Luft und weist an ihrem dem Zapfen zugewandten Ende eine halbkreisförinige Anlagefläche 8 a auf, die in bekannter Weise an einer Gegenfläche4b des Kupplungskranzes4 anliegt, damit der Zapfen 9 während der Übertragung des Drehmoments keine nennenswerten Kräfte aufzunehmen hat.
Die Kupplung nach der Erfindung zeichnet sich durch ihren einfachen und betriebssicheren Aufbau aus und hat außerdem den wesentlichen Vorteil, daß Kupplungsmuffen und Antriebsspindeln, wie sie bisher üblicherweise bei auswechselbaren schweren Antrieben, beispielsweise bei Walzwerken, angewendet worden sind, nur einer geringen Änderung bedürfen, um sie in der oben beschriebenen Weise einsetzen zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Formschlüssig kraftübertragende Steckkupphing mit zwei Kupplungskränzen, deren einer unter Federdruck axial in den anderen einrückbar ist, insbesondere für auswechselbare schwere Antriebe, beispielsweiseWalzwerke, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkupplung als an sich bekannte Klinkenkupplung mit federbelasteten, gegensinnig kraftilbertragenden Klinken (8) ausgebildet ist und beide Kupphingskränze, (2, 4) in bekannter Weise konische Stützflächen (2a, 4a) zum gegenseitigen Zentrieren aufweisen, wobei die trichterförinige Zentrierfläche (2a) dem mit Ausnehmungen (19) für den Eingriff der Klinken (8) versehenen Kupplungskranz (2) mündungsseitig vorgeschaltet und die engste Stelle des Trichters so bemessen ist, daß die Klinken beim Ineinanderschieben der beiden Kupplungskränze entgegen den an ihnen wirkenden Federkräften durch Anlauf an der Innenfläche des Trichters in ihre Ausrücklage geschwenkt und nach Durchtritt durch die Engstelle des Trichters unter der Wirkung ihrer Federn (10) in die Ausnehmungen (19) der Kupplungshälfte (2) eingerückt werden.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klinken (8) tragende Kupplungskranz (4) einen trommelförmigen Ansatz (6 b) aufweist, der als Außenteil einer Bogenzahnkupplung (6 a, 6 b, 6 c) ausgebildet ist. 3. Kupplung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Teilen (6 b, 6 c) der Bogenzahnkupplung oder an damit verbundenen Teilen (z. B. 16) Anlageflächen (6d, 16a) vorgesehen sind, die dann, wenn die Steckkupplung (2, 4) eingerückt ist, einen axialen Abstand (s) voneinander haben, jedoch dann, wenn die Steckkupplung ausgerückt ist, unter der Wirkung einer Feder (15) aneinander anliegen und dadurch den Kupplungskranz (4) in einer auf den Bogenzahnkupplungsteil (6e) ausgerichteten Lage halten.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 559 973, 575 152, 597 954, 710 708, 818 790; deutsche Auslegeschrift Nr. 1030 804; österreichische Patentschrift Nr. 22 870; schweizerische Patentschrift Nr. 49 018; französische Patentschrift Nr. 1198 201; USA.-Patentschriften Nr. 1496 059, 1722 839.