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Teleskop-Gelenkspindel Die Erfindung betrifft eine Teleskopgelenkspindel,
bei der die Teleskopstange Zahnnuten und die Teleskophülse in diese Nuten eingreifende
Mitnahmezähne aufweisen und das Ende der Teleskopstange als Kolben in einem zylindrisch
ausgebildeten Teil der Teleskophülse geführt wird. Teleskopgelenkspindeln dieser
Bauart werden vorwiegend bei der übertragung verhältnismäßig großer Drehmomente
unter hohen Drehzahlen, wie sie beispielsweise beim Antrieb der letzten Gerüste
von Walzenstraßen für Draht auftreten, verwendet. Da die Anforderungen in bezug
auf die Höhe des zu übertragenden maximalen Drehmomentes und die Größe der Drehzahlen
mit der Entwicklung moderner Walzenstraßen ständig stiegen, wurde es für die Technik
immer schwieriger, Kupplungen der genannten Bauart zu schaffen, die diesen Anforderungen
genügten und die gleichzeitig in der Lage waren, die beim Betrieb auftretenden Kraftstöße
und Lastumkehrungen bruchsicher aufzunehmen.
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Man versuchte zunächst die vollständig aus Stahl hergestellte Hülse
und die Teleskopstange einschließlich der Mitnahmezähne aus besonders hochwertigen
Werkstoffen herzustellen und legte auf eine besonders gute Oberflächenbearbeitung
und möglichst enge Toleranzen Wert. Diese Maßnahmen brachten trotz des damit verbundenen
hohen Material- und Herstellungsaufwandes keinen befriedigenden Erfolg mit sich.
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Mit dem Aufkommen, leistungsfähiger Kunststoffe wurde dann vorgeschlagen,
die Mitnahmezähne der Kupplungshüls#e aus einem elastischen Kunststoff herzustellen,
und zwar in der Weise, daß in entsprechende Nuten in der Hülseninnenwand und der
Kolbenstangenauß#enwand Nuten mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt angeordnet
wurden, in die man zylindrische Kunststoffstäbe einschob. Diese Ausbildungsform
der Teleskopgelenkspindeln erwies sich bereits als laufruhiger und stoßelastischer,
genügte aber bald den sich weiter steigenden Anforderungen nicht mehr. So ergab
sich, zum Beispiel bei, den Fertiggerästen einer Drahtstraße, bei der die Gradausnutzgeschwindigkeit
aus dem letzten Walzgerüst etwa 1.20 km pro Stunde betrug, und bei Verwendung von
Teleskopgelenkspindeln der beschriebenen bekannten Bauart sogenannte Rattermarken
auf der Drahtoberfläche, deren Entstehung von einem entsprechenden lauten Rattergeräusch
der Spindeln und einem schnellen Verschleiß der gegeneinander bewegten Spindelteile
begleitetwerden, dieStärke derRattermarken auf der Drahtoberfläche und das Rattergeräusch
der Spindel verstärkten sich dabei mit zunehmendem Spindelverschleiß. Die Nachteile
dieser Erscheinung liegen nicht nur in der durch die Rattermarken bewirkten Qualitätsverminderungen
des erzeugten Drahtes des erhöhten Spindelverschleißes und der Geräuschbelästigung,
sondern darüber hinaus in der Rückwirkung der Ratterstöße sowohl auf die Lager der
Walzen des Walzgerüstes als auch die der übertragungsgetriebe und der Antriebsmotoren
selbst.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Teleskopgel#enkspindel
zu schaffen, die auch den geschilderten hohen Beaiispruchungen gewachsen ist, und
auch bei höchsten Drehzahlen die Bildung von Rattermarken auf gewalzten Drähten
und damit die schädlichen Rückwirkungen dieser Erscheinung mit Sicherheit vermeidet,
sowie auch den zu erwartenden noch höheren Belastungen gewachsen sein wird.
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Die bereits erkennbare Entwicklung der Drahtwalzstraßen erreicht in
Kürze Drahtaustrittsgeschwindigkeiten von 150 km pro Stunde und Drehzahlen
von 3000 Umdrehungen pro Minute im letzten Geräe der Straße. Die Erfindung
löst diese Aufgabe durch Anwendung der bereits erwähnten beiden bekannten Merkmale
der Verwendung einstückiger elastischer Kunststoffmitnehmer als Mitnahmezähne und
der zusätzlichen Führung des Teleskopstangenendes in der Zylinderbohrung der Hülse
in Kombination miteinander und des Anordnens einer weiteren auf die Ringstirn der
Teleskophülse aufgeschraubten Ringhülse, die nicht nur als Abschlußorgan für die
halbzylindrischen Nuten in der Teleskophülse, sondern als ein weiteres Führungsorgan
für die Teleskopstange dient. Dabei ist es für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen
Ausbildung der Teleskopspindel wesentlich, daß die Oberflächen des in der Hülse
geführten Kolbenendes der Kolbenstange und die Innens#eite der Ringhülse noch mit
einem überzug aus hartem Kunststoff oder Sinterwerkstoffen versehen sind, wie dieser
bisher bei der Oberflächenvergütung von Lagern u. dgl. bekanntgeworden ist.
Die
Anwendung dieser Merkmalskombination ergab, wie der praktische Betrieb, inzwischen
erwiesen hat, erstmalig eine Tel#eskopgel-enkspindel wie auch bei den obengenannten
hohen Drehzahlen an den Fertiggerüsten moderner Drahtwalzstraßen einen praktisch
geräuschlosen Lauf und die sichere Verineidung von Rattermarken gewährleistete.
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An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird
die Erfindung näher erläutert. Sie zeigt in F i g. 1 die Teleskopgelenkspindel
mit An- und Abtrieb im Axialschnitt und in F i g. 2 einen radialen Schnitt
nach der Linie I-1 durch F i g. 1.
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Die hier als gelenkige Antriebsübertragungsspindel für ein Walzgerüst
ausgebildete Teleskopgelenkspindel besteht aus der Hülse 1, die eine durch
ihre gesamte Länge gehende, Bohrung 2 aufweist. Das eine Ende 3 der Hülse,
dessen Ausbildung nicht zur Erfindung gehört, ist kugelig gehalten und mit achsparallelen
Nuten 4 ausgestattet, in die Mitnehmer 5
mit etwa quadratischem Querschnitt
eingeschoben sind. Diese Mitnehmer liegen bei 6 an der Nutstirn an und werden
durch den Federring 7 an ihrer gegenüberliegenden Stirnseite axial gehalten
und festgelegt. Die zahnförmigen, überstehenden Teile der Mitnehmer 5 sind
in entsprechenden Nuten 8 einer Trefferhülse 9 eingeschoben, die über
eine Keilbüchse 10 auf den Zapfen 11 der strichpunktiert angedeuteten
Walze 12 aufgeschoben ist. In der Trefferhülse 9 sind ringförmige Lagersteine
13 und 14 vorgesehen, die auf der Außenfläche des Kugelteils 3
der
Hülse 1 aufliegen und dieser als Lager dienen. Der Lagerstein 13 ist
dabei in einer Ausdrehung 15
der Trefferhülse 9 eingesetzt, während
der Lagerstein 14 in der Ausdrehung 16 eines kreisringförmigen Abschlußtellers
sitzt, die einerseits die der Spindelhülse zugewandte offene Seite der Trefferhülse
9
verschließt, wobei die Hülse durch eine Bohrung kreisförmige öffnung
18 in dem Teller 17 geführt ist und andererseits einen Ring
19 trägt, mit dessen Hilfe eine Dichtmanschette 20 auf der Ringstirn der
Trefferhülse 9 befestigt ist. Die flexible Manschette 20 sitzt mit ihrem
äußeren Ringteil zwischen dem Ring 19 und der Ringstirn der Trefferhülse
9 und weist an ihrer der Teleskophülse 1 zugewandten Ringkante einen
Keilrina 21 auf, der mit seinem trapezförmigen Querschnitt in eine entsprechende
Ringnut in der Außenfläche der Teleskophülse 1 eingesetzt ist.
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In der Innenbohrung 2 der Teleskophülse 1 ist die Kolbenstange
22 axial hin- und her beweglich geführt, dabei wird das in der Bohrung befindliche
Kolbenstangenende durch die Außenfläche eines auf das Stangenende aufgesetzten Zyli#nderstücks
23, die mit einem harten Kunststoff oder einem Sintermaterial überzogen ist,
geführt. In der Kelbenstange sind achsparallele Nuten 24 mit etwa halbkreisförmigern
Querschnitt vorgesehen. Diese Nuten sind hülseninnenseitig durch die Ringstirn des
Zylinderstücks 32 begrenzt. In den Nuten 24 werden zylinderstiftförmige Mitnehmer
25 aus Kunststoff geführt, die in halbzylind--rwannenförinigen Ausnehmungen
26 in der Innenwand der Teleskophülse 1 sitzen. Die Mitnehmer
25 werden durch den Ring 27 mit Hilfe der Schrauben 28 in ihren
Sitz in der Ausnehmung 26
Pdrückt und axial festgelegt. Der Ring
27 ist dabei gegen die Ringstirn 29 der Teleskophülse 1 geschraubt
und weist (vgl. hierzu F i g. 2) mit Hartkunststoff oder Sinterwerkstoffen
überzogene Führungsflächen 30 auf, auf denen zwischen den Nuten 24 verbliebenen
Zylinderabschnitte 31 der Kolbenstange 21 gleiten.
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Das aus der Zylinderhülse 1 herausragende freie Ende der Kolbenstange
ist in bekannter Weise über das Gelenk 32 mit dem Treffer 33 eines
nicht dargestellten Kammwalzenantriebes verbunden.