DE1189351B

DE1189351B - Add-on gear for low-error transmission of the rotary motion of an adjusting spindle of roll frames to the shaft of a sensitive transducer

Info

Publication number: DE1189351B
Application number: DEL40099A
Authority: DE
Inventors: Alfred Gronert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-09-26
Filing date: 1961-09-26
Publication date: 1965-03-18

Description

Anbaugetriebe zur fehlerarmen getriebetechnischen übertragung der Drehbewegung einer Anstellspindel von Walzengerüsten auf die Welle eines empfindlichen Meßwertgebers Die Erfindung bezieht sich auf ein Anbaugetriebe zur fehlerarmen getriebetechnischen übertragung der Drehbewegung einer Anstellspindel von Walzengerüsten auf die Welle eines empfindlichen Meßwertgebers, in Verbindung mit einer zentrisch in Achsrichtung auf ein freies Ende der Anstellspindel gesetzten Getriebewelle und einer in ihrer Achsrichtung angeordneten Gleitfeder. Dabei entspricht einem Winkelmeßwert einer Drehbewegung der Anstellspindel ein Spindelhub in ihrer axialen Richtung zur Positionierung von Walzen.Add-on gear for low-error transmission of the Rotary movement of an adjusting spindle of roll stands on the shaft of a sensitive The invention relates to an add-on gear for low-error gear technology Transmission of the rotary movement of an adjusting spindle from roll stands to the shaft of a sensitive transducer, in connection with a centric in the axial direction placed on a free end of the adjusting spindle gear shaft and one in its Slide spring arranged in the axial direction. One angle measurement corresponds to one Rotary movement of the adjusting spindle a spindle stroke in its axial direction for positioning of rollers.

Derartige Anbaugetriebe sind bei Anstellspindeln von Walzengerüsten von Interesse, bei denen der zulässige Gesamtfehler im übertragungsweg der Anstellspindelbewegung auf einen Meßwertgeber, bezogen auf die Walzspaltverstellung, in der Größenordnung von wenigen Mikron liegen soll.Such add-on gears are used in adjusting spindles of roll stands of interest in which the total permissible error in the transmission path of the adjusting spindle movement to a transducer, based on the roll gap adjustment, in the order of magnitude should be a few microns.

Bei ihnen wird das freie Ende der Anstellspindel durch eine Getriebewelle mit geringerem Durchmesser als die Anstellspindel axial verlängert, die axial mit einer Gleitfeder versehen ist. Diese Gleitfeder überträgt die Drehbewegung der Anstellspindel über ein Getriebe auf die Welle eines Meßwertgebers.With them, the free end of the adjusting spindle is supported by a gear shaft with a smaller diameter than the adjusting spindle axially extended, the axially with a sliding spring is provided. This sliding spring transmits the rotary movement of the adjusting spindle via a gear on the shaft of a transducer.

Die Schwierigkeit, die genaue Walzspaltanstellung über die Anstellspindelbewegung mit weitgehender Genauigkeit zu messen, entsteht dadurch, daß bei derartigen Getrieben vor allem wegen der auftretenden großen Wärmedifferenzen relativ große Spiele (Losen und Rundlauffehler) zwischen den ineinandergreifenden Teilen vorhanden sein müssen.The difficulty of the exact roll gap adjustment via the adjustment spindle movement To measure with a high degree of accuracy, arises from the fact that in such transmissions mainly because of the large heat differences that occur, relatively large games (lots and concentricity errors) must be present between the interlocking parts.

An den verschiedensten Stellen sind in dem übertragungsweg sowie im Anbau der Getriebeteile und Getriebegehäuse Meßfehlerquellen vorhanden, die zu einem mehr oder weniger großen Winkelfehler der zu messenden Spindeldrehbewegung, bezogen auf die Walzenhubbewegung, führen.In the most diverse places are in the transmission path as well as in Attachment of the gear parts and gear housing sources of measurement errors that lead to a more or less large angular error of the spindle rotation to be measured, related on the roller stroke movement.

Dieser Fehler ist nicht etwa für jede Drehung der Welle gleichförmig im Ablauf, sondern nimmt völlig unkontrollierbare Werte in bezug auf Zeit und Beschleunigung an. Hierbei spielen auch Erschütterungen und die sonstigen Arbeitsbedingungen eine erhebliche Rolle.This error is not approximately uniform for every rotation of the shaft in the process, but takes completely uncontrollable values in terms of time and acceleration at. Vibrations and other working conditions also play a role here significant role.

Da die vom Meßwertgeber gelieferten Meßwerte in einem solchen Fall nicht den wirklichen Istwerten entsprechen, ergeben sich falsche Regelbefehle.Since the measured values supplied by the transducer in such a case do not correspond to the actual actual values, wrong control commands result.

Zum näheren Verständnis werden zunächst die Fehlerquellen an Hand einer Zeichnung im einzelnen erläutert.For a more detailed understanding, the sources of error are first discussed a drawing explained in detail.

F i g. 1 zeigt eine Anstellspindel 2, die axial durch eine Getriebewelle 3 verlängert ist, die ihrerseits axial mit einer Gleitfeder 10 versehen ist, an der eine gleitbare getriebetechnische Vorrichtung 22 zur Übertragung der Drehbewegungen der Getriebewelle 3 über ein Getriebe 21 auf die Welle 23 des Meßwertgebers 1 vorgesehen ist.F i g. 1 shows an adjusting spindle 2, which is axially supported by a gear shaft 3 is extended, which in turn is axially provided with a sliding spring 10 on the one slidable transmission technology device 22 for transmitting the rotary movements the gear shaft 3 is provided on the shaft 23 of the transducer 1 via a gear 21 is.

Das Anbaugetriebegehäuse 17 des Anbaugetriebes ist auf dem Spindelgehäuse 27 der Anstellspindel 2 derart gelagert, daß es unter Zwischenschaltung eines Gleitringes 40 auf dem Tragteil 28 des Gehäuses 17 entsprechend den radialen fehlerhaften Bewegungen der Spindel 2 gleiten kann.The add-on gear housing 17 of the add-on gear is on the spindle housing 27 of the adjusting spindle 2 mounted in such a way that it, with the interposition of a sliding ring 40 on the support part 28 of the housing 17 corresponding to the radial erroneous movements the spindle 2 can slide.

Im übertragungsweg der Hubbewegung der Anstellspindel 2 in Drehbewegungen auf die Welle 23 des Meßwertgebers 1 treten folgende Meßfehlerquellen auf: 1. Radiales Spiel d a = etwa 1 mm der Anstellspindel 2.In the transmission path of the stroke movement of the adjusting spindle 2 in rotary movements on the shaft 23 of the transducer 1, the following sources of measurement errors occur: 1. Radial play da = about 1 mm of the adjusting spindle 2.

2. Zentrierfehler A b * 0 und Winkelfehler c * 180° der Getriebewelle 3 zur Anstellspindel 2.2. Centering error A b * 0 and angle error c * 180 ° of the gear shaft 3 to the adjusting spindle 2.

3. Winkelfehler J d1 * 90° der Gehäuseaufbaufläche 4.3. Angular error J d1 * 90 ° of the housing mounting surface 4.

4. Ungleichmäßigkeit der Gleitflächen der Gleitfeder 10.4. Unevenness of the sliding surfaces of the sliding spring 10.

5. Winkelfehler und Losen der getriebetechnischen Vorrichtung 22 und der Führung des Getriebes 21 an der Getriebewelle 3.5. Angular errors and slack in the transmission device 22 and the guidance of the gearbox 21 on the gearbox shaft 3.

6. Getriebelosen des Getriebes 21.6. Gearless of the gearbox 21.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der übertragung der Drehbewegung der Anstellspindel aufgezeigten Meßfehlerquellen in winkelgerechte Drehbewegungen der Welle eines Meßwertgebers weitgehend zu vermeiden.The object of the invention is that of the transmission of the rotary movement the adjustment spindle indicated sources of measurement error in angular rotational movements largely to avoid the shaft of a transducer.

Gemäß der Erfindung ist an einem Anbaugetriebe der eingangs genannten Art die Gleitfeder mit einer spielfreien Vorrichtung im Eingriff, die die Drehbewegungen über ein stets spielfrei im Eingriff befindliches Getriebe auf die Welle des Meßwertgebers überträgt, dessen den Meßwertgeber tragendes Anbaugetriebegehäuse an der Getriebewelle derart gelagert ist, daß es den ungleichförmigen unerwünschten radialen Bewegungen folgen kann, am Spindelgehäuse radial beweglich abgestützt und durch eine Vorrichtung an einer Drehung gehindert und in jeder anderen Bewegungsrichtung spielfrei beweglich gehaltert ist.According to the invention, the aforementioned is on an add-on transmission Kind of the sliding spring with a backlash-free device in engagement, the rotary movements via a gear that is always engaged without play transmits to the shaft of the transducer whose add-on gear housing carrying the transducer is mounted on the transmission shaft in such a way that there is the non-uniform undesirable Can follow radial movements, supported radially movable on the spindle housing and prevented from rotating by a device and in any other direction of movement is supported movably free of play.

Das Anbaugetriebe gemäß der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher beschrieben und erläutert, wobei in der schon beschriebenen F i g. 1 und den F i g. 2 bis 4 die gleichen Mittel mit gleichen Funktionen gleiche Bezeichnungen haben.The attachment gear according to the invention is based on drawings described and explained in more detail, wherein in the already described F i g. 1 and the F i g. 2 to 4 the same means with the same functions the same designations to have.

F i g. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt des Anbaugetriebes gemäß der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung; F i g. 3 zeigt den Querschnitt A -B der F i g. 2, und F i g. 4 zeigt den Querschnitt C-D der F i g. 2.F i g. 2 shows a schematic longitudinal section of the attachment gear according to the invention in an exemplary embodiment; F i g. 3 shows the cross section A -B of FIG . 2, and F i g. 4 shows the cross section CD of FIG. 2.

In F i g. 2 ist eine Anstellspindel 2 axial durch eine Getriebewelle 3 verlängert, die ihrerseits axial mit einer Gleitfeder 10 versehen ist. Die an den beiden Gleitfederflächen der Gleitfeder 10 spielfrei anliegende Vorrichtung 22 ist auf einem Zahnradkranz 12 befestigt, der in Verbindung mit einer an der Getriebewelle 3 anliegenden und im Anbaugetriebegehäuse 17 ruhenden Zahnradkranzbuchse 5 in Verbindung steht. In Fig. 2, an adjusting spindle 2 is axially extended by a gear shaft 3, which in turn is axially provided with a sliding spring 10 . The device 22 resting on the two sliding spring surfaces of the sliding spring 10 without play is attached to a gear rim 12 which is connected to a gear rim bushing 5 resting on the gear shaft 3 and resting in the add-on gear housing 17.

In F i g. 3 besteht die Vorrichtung 22 aus zwei Bauteilen 29 und 30, die mit je einer Kugellagerrolle 11 und 13 versehen sind und von denen das eine Bauteil 29 derart fest auf dem Zahnradkranz 12 befestigt ist, daß die zugehörige Kugellagerrolle 11 an der einen planparallel zur Wellenachse geschliffenen Anlagefläche der Gleitfeder 10 anliegt, während das andere Bauteil 30 schwenkbar durch eine senkrecht auf dem Zahnradkranz 12 angeordnete Schwenkachse 31 angebracht ist. Zwischen den beiden Bauteilen 29, 30 ist eine Druckfeder 32 von solcher Spannkraft gespannt, daß die Kugellagerrolle 13 über die Schwenkachse 31 federbelastet an der anderen Anlagefläche der Gleitfeder 10 anliegt, die daher gemäß der Hubbewegung der Anstellspindel 2 zwischen den Kugellagerrollen 11 und 13 spielfrei gleitet, und die Vorrichtung 22 unabhängig von Ungleichmäßigkeiten der Gleitflächen der Gleitfeder 10 ohne Auftreten von Losen stets spielfrei und umlauffehlerfrei anliegt.In Fig. 3, the device 22 consists of two components 29 and 30 which are each provided with a ball bearing roller 11 and 13 and of which one component 29 is so firmly attached to the gear rim 12 that the associated ball bearing roller 11 is ground on one plane parallel to the shaft axis Contact surface of the sliding spring 10 rests, while the other component 30 is attached pivotably by a pivot axis 31 arranged perpendicularly on the gear rim 12. Between the two components 29, 30 a compression spring 32 is tensioned so that the ball bearing roller 13 is spring-loaded via the pivot axis 31 against the other contact surface of the sliding spring 10 , which therefore slides between the ball bearing rollers 11 and 13 without play according to the stroke movement of the adjusting spindle 2 , and the device 22, regardless of irregularities in the sliding surfaces of the sliding spring 10 without the occurrence of slack, is always free of play and free of rotation errors.

In F i g. 2 greift weiterhin der Zahnradkranz 12 in das Zahnrad 16 ein, dessen Welle 23 mit dem Meßwertgeber 1 verbunden ist. Der auf dem Anbaugetriebegehäuse 17 angeordnete Motor 15 wirkt über ein Getriebe 25 mit einem solchen Drehmoment und einer solchen Kraft auf das Zahnrad 16 ein, daß dieses entgegen dem Drehmoment des Meßwertgebers 1 und der Lagerreibung des Getriebes 25 stets spielfrei im Eingriff mit dem Zahnradkranz 12 ist. Dadurch wird erreicht, daß zwischen dem Zahnradkranz 12 und dem Zahnrad 16 auch bei einer Änderung der Spindeldrehung kein Wechsel der Zahnflankenanlagen auftritt. Getriebeumlauf- und Teilfehler können durch gehärtete und geschliffene Zahnräder hoher Güteklasse gering gehalten werden. In Fig. 2, the ring gear 12 also meshes with the gear 16 , the shaft 23 of which is connected to the transducer 1 . The motor 15 arranged on the add- on gearbox housing 17 acts on the gearwheel 16 via a gearbox 25 with such a torque and such a force that it is always in engagement with the gearwheel rim 12 against the torque of the transducer 1 and the bearing friction of the gearbox 25 without play . This ensures that there is no change in the tooth flank contact between the gear rim 12 and the gear 16 even if the spindle rotation changes. Gearbox rotation and partial errors can be kept to a minimum by hardened and ground gear wheels of a high quality.

Das Anbaugetriebegehäuse 17 wird durch Kugellager 26 auf der Getriebewelle 3 gelagert. Außerdem wird das Anbaugetriebegehäuse 17 durch Pendelkugellager 8, die auf Gleitscheiben 7 angeordnet sind, auf dem Spindelgehäuse 27 abgestützt. Hierdurch wird eine kardanähnliche Bewegungsfreiheit zwischen den beiden Gehäusen erreicht, so daß Zentrier- und Winkelfehler der Getriebewelle 3 zur Anstellspindel2 sowie Winkelfehler der Gehäuseaufbaufläche 4 ausgeglichen sind.The add- on gear housing 17 is mounted on the gear shaft 3 by ball bearings 26. In addition, the attachment gear case is supported 17 by aligning ball bearings 8, which are arranged on sliding disc 7 on the spindle housing 27th As a result, a cardan-like freedom of movement is achieved between the two housings, so that centering and angular errors of the gear shaft 3 to the adjusting spindle 2 as well as angular errors of the housing mounting surface 4 are compensated.

In F i g. 4 dient die Vorrichtung 33 zur drehsteifen Halterung des Anbaugetriebegehäuses 17 am Spindelgehäuse 27, die aus einem am Anbaugetriebegehäuse 17 angebrachten Arm 20 besteht, der zwischen einer Kugel 18 und einem federbelasteten Stößel 19 geführt wird, wobei der Durchmesser des Kugelkäfigs um so viel größer als der Kugeldurchmesser gewählt ist, daß ein Abrollen der Kugel entsprechend den auszugleichenden Fehlerbewegungen ermöglicht ist.In Fig. 4, the device 33 is used for the torsionally rigid mounting of the add- on gear housing 17 on the spindle housing 27, which consists of an arm 20 attached to the add-on gear housing 17, which is guided between a ball 18 and a spring-loaded plunger 19 , the diameter of the ball cage being so much larger than that Ball diameter is chosen so that the ball can roll off in accordance with the error movements to be compensated.

Das die Kugel und den Stößel enthaltende Bauteil 34 ist auf dem Spindelgehäuse 27 befestigt. Die Kugel selbst und die Anlagefläche der Kugel sind aus gehärtetem und geschliffenem Material. Damit wird erreicht, daß im Übertragungsweg von Hubbewegungen in winkelgerechten Drehbewegungen zwischen der Anstellspindel 2 und der spielfreien Vorrichtung 22 keine Losen- und Umlauffehler auftreten.The component 34 containing the ball and the plunger is fastened on the spindle housing 27. The ball itself and the contact surface of the ball are made of hardened and ground material. This ensures that in the transmission path of stroke movements in angularly correct rotary movements between the adjusting spindle 2 and the backlash-free device 22, no backlash and rotational errors occur.

Claims

Claims: 1. Add-on gear for low-error transmission of the rotary motion of an adjusting spindle of roll stands to the shaft of a sensitive transducer, in connection with a gear shaft placed centrally in the axial direction on a free end of the adjusting spindle and a sliding spring arranged in its axial direction, characterized in that the slide spring (10) is in engagement with a clearance-free device (22), which transmits the rotary motion via a always play-free building under engagement gear (21) on the shaft (23) of the transmitter (1) of which the transmitter (1) transmitting Add- on gear housing (17) is mounted on the gear shaft in such a way that it can follow the irregular, undesired radial movements, is radially supported on the spindle housing (27) and is prevented from rotating by a device (33) and is supported free of play in any other direction of movement.

2. Attachment gear according to claim 1, characterized in that the device (22) lying free of play on the sliding spring surfaces of the sliding spring (10) is attached to a gear rim (12) in connection with a gear rim bushing (5) resting on the gear shaft (3), wherein the device (22) consists of two components (29 and 30) each provided with a ball bearing roller (11 and 13), of which one component (29) is so firmly attached to the gear rim (12) that the associated ball bearing roller ( 11) on which a contact surface of the sliding spring (10) which is ground plane-parallel to the shaft axis rests, while the other component (30) is mounted pivotably by a pivot axis (31) arranged perpendicularly on the gear rim (12) , and that a compression spring is located between the two components (32) is tensioned by such a tension that the ball bearing roller (13) is always spring-loaded against the other contact surface of the sliding spring (10) via the pivot axis (31).

3. Add-on gear according to claim 1 and 2, characterized in that an adjusting motor (15) has a Gear (25) with such a torque and such a setting force on the Gear (16) has the effect that this counteracts the torque of the transducer (1) and the bearing friction of the gear (25) always in engagement with the ring gear without play (12) is.

4. attachment gear according to claim 1, characterized in that the attachment gear housing (17) through ball, needle, slide or sintered bearings (26) on the gear shaft (3) is stored.

5. attachment gear according to claim 1, characterized in that the Add-on gear housing (17) by self-aligning ball bearings (8), which are mounted on sliding washers (7) are arranged, is supported on the spindle housing (27).

6. Attachment gear according to claim 1, characterized in that the device (33) for the torsionally rigid mounting of the attachment gear housing (17) on the spindle housing (27) consists of an arm (20) attached to the attachment gear housing (17) and between a ball (18) and a spring-loaded plunger (19) , wherein the diameter of the ball cage is chosen to be so much larger than the ball and plunger diameter that a rolling of the ball is enabled according to the error movements to be compensated, and that the ball and the The component (34) containing the ram is fastened to the spindle housing (27). Publications considered: AEG-Mitteilungen, Heft 5/6, 1961, pp. 217 to 225.