DE2307772A1 - Antrieb fuer hohlwalzen - Google Patents

Description

Antrieb für Hohlwalzen

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Walzen und insbesondere für Hohlwalzen. Hohlwalzen der in Betracht zu ziehenden Art sind gewöhnlich mit einer inneren, biegsamen, sich nicht drehenden Welle (im folgenden als "stationäre Welle" bezeichnet) sowie mit einer äusseren Hülle versehen, die um die erwähnte Welle herum drehbar gelagert ist. Die innere stationäre Welle wird an ihren Enden in Buchsen geführt, die derart auf Auflagern befestigt sind, daß eine

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Auslenkung der Welle in ihrem mittleren Bereich möglich ist. Bei üblichen Hohlwalzenantrieben, von denen einer z.B. in dem US-Patent 3 290 897 beschrieben ist, wird das eine Ende der stationären Welle von der Antriebsanordnung getragen, die ihrerseits drehbar in einem komplizierten Lagermechanismus gelagert ist, der eine Anpassung an eine unter Belastung entstehende Auslenkung gestattet. Man sieht daraus, daß Anstrengungen gemacht worden sind, ein geeignetes Auflager für die sich nicht drehende stationäre Welle zu finden und gleichzeitig eine geeignete Antriebsverbindung zwischen der sich drehenden Hohlwalze und dem sie in Drehbewegung versetzenden Antriebselemente sicherzustellen. Man sollte sich in diesem Zusammenhang vor Augen halten, daß bei einer Belastung des Walzensystems und beim Aufrechterhalten eines gleichförmigen Preßdruckes zwischen der Hohlwalze und einer an ihr angreifenden Walze sich längs der stationären Welle erhebliche Auslenkungen ergeben. Hierdurch entsteht eine beachtliche Abweichung von der Fluchtung der Hohlwalzenachse und der Achse der stationären Welle. Diese Fluchtungsabweichung unter Belastung erhöht die Probleme bei der Kraftübertragung. Die bekannte Lösung dieses Problems besteht in der Lagerung der stationären Welle auf Auflagern unter Vermittlung von Lagern, die Bestandteil der Antriebskupplung sind.

Eine Möglichkeit, den Schwierigkeiten bei der Übertragung der Drehbewegungsenergie auf die belastete Hohlwalze zu begegnen, besteht in der Verwendung der komplizierten und teuren Wälzlageranordnung, wie sie in dem oben erwähnten US-Patent beschrieben ist. Während dort eine Verbesserung dadurch erzielt wird, daß verbesserte Kupplungselemente zwischen der Hohlwalze und den Antriebselementen angeordnet werden, um eine Anpassung an die Auslenkung der stationären Welle zu ermöglichen, muß dort doch die gesamte auf das Ende der Welle wirkende Kraft über die Wälzlageranordnung, die die Antriebskupplung enthält, auf den Maschinenrahmen übertragen werden.

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Als Alternativlösung für den Drehbewegungsantrieb der Hohlwalze ist eine Anordnung aus Gegenwelle und Ritzeln entwickelt worden, bei der jedoch die Antriebselemente für diese Ritzel auf der stationären Welle drehbar gelagert sind. Bei dieser Anordnung ist eine Flexibilität zwischen den Antriebselementen und der Hohlwalze, um eine Auslenkung zu ermöglichen, nicht gegeben, so daß das Problem des Fluchtungsverlustes auf den Drehbewegungserzeuger und die erwähnten Antriebselemente verlagert wird. Diese Lösung des Antriebes der Hohlwalze schafft also lediglich ein anderes zu lösendes Problem (flexibler Antrieb zwischen Drehbewegungserzeuger und Antriebselement).

Aufgabe der Erfindung ist es, die obenstehend erwähnten Probleme zu lösen. Es wird dabei ausgegangen, von einer Kupplungseinheit für die Verbindung einer Hohlwalze mit einem Drehbewegungserzeuger, bei der die Hohlwalze eine an ihren Enden von Auflagern getragene stationäre Welle in deren mittlerem Bereich umgibt und bei der bei den Endbereichen der Hohlwalze Lager angeordnet sind, in denen diese eine Drehbewegung um die stationäre Welle herum ausführt, bei der am angetriebenen Ende der Hohlwalze eine ringförmige Antriebsflanke befestigt ist und bei der nahe dieser Flanke Antriebselemente angeordnet sind, die für den Angriff des Drehbewegungserzeugers ausgebildet sind. Bei einer derartigen Kupplungseinheit wird die obenerwähnte Aufgabe dadurch gelöst, daß zu den Kupplungselementen eine Gegenwelle gehört, die unabhängig von der stationären Welle in den Auflagern drehbar gelagert ist, ferner eine Ritzel-Kupplung, die auf der Gegenwelle fest angebracht sich zusammen mit derselben dreht, wobei diese Ritzel-Kupplung an ihrem einen Ende in Wirkverbindung mit den Antriebselementen steht, und schließlich ein Zahnkranz gehört, der in Nachbarschaft zur Flanke angeordnet ist und mit dieser und mit dem anderen Ende der Ritzel-Kupplung in Eingriff steht, so daß die Hohlwalze auf der stationären Welle durch die Kupplungselemente, in Drehbewegung versetzt werden kann, die von der stationären Welle unabhängig sind.

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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der vorüegerfdeir Erfindung sind Auflager für eine Hohlwalze und Kupplungselemente gezeigt, die die von den Antriebselementen gelieferte Drehbewegungsenergie auf die Hohlwalze übertragen. Durch Lagerung der biegbaren stationären Welle in direkt auf Auflagern be festigten und sich selbst ausrichtenden Buchsen ergeben sich wichtige Verbesserungen. Die erwähnten Buchsen können dabei ähnlich den Auflagerelementen am nicht angetriebenen Ende der Welle ausgebildet sein. Die Hohlwalze steht, wie erwähnt, mit den Antriebselementen über Kupplungselemente in Verbindung, die aus einer Gegenwelle bestehen, die mit einer Ritzel-Kupplung versehen und in Auflagern drehbar und unabhängig von der Lagerung der biegsamen stationären Welle gelagert ist. Der Begriff Ritzel-Kupplung ist dabei so zu verstehen, daß es sich hierbei um zwei Ritzel handelt, die auf der Gegenwelle angebracht sind, um sich mit dieser gemeinsam zu drehen und die von den Antriebsmitteln gelieferte Drehbewegungsenergie unter Vermittlung eines Zahnkranzes auf die Hohlwalze übertragen können. Aufgrund dieser Konzeption ist es also möglich die stationäre Welle direkt auf Auflagern lagern zu können und die komplizierte Kombination von Rollreiblagern zu vermeiden, die die üblichen Kupplungen ausmachen. Darüberhinaus brauchen die Antriebselemente an die Hohlwalze nicht unter Vermittlung eines Zahnradvorgeleges gekuppelt werden, das zum Zwecke der notwendigen Reduzierung der Zahnradgeschwindigkeit bisher erforderlich war.

Bei einzelnen Ausführungsbeispielen der Erfindung ergeben sich weitere Vorteile dadurch, daß die Zahnradkupplung von den Antriebselementen weggerückt und zur Hohlwalze hingerückt ist, so daß sich im unbelasteten Zustand der Hohlwalze eine gewisse Fluchtungsabweichung ergibt, bei Belastung diese Fluchtung jedoch im wesentlichen gewährleistet ist. Da sich bei belastetem Zustand der Hohlwalze eine beachtliche Beanspruchung und Abnutzung der Kupplung ergibt, kann diese zunächst in einem Maße aus der Fluchtung gebracht sein, die der angenommen/, durch

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die Belastung bewirkten Auslenkung entspricht. DT^Kupplungselemente koamen dann erst zur Fluchtung, wenn die Hohlwalze belastet ist, was den Vorteil einer beachtlichen Verlängerung der Lebensdauer von Kupplung und Dichtungen und einer Verbesserung der Effektivität der Kupplung mit sich bringt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Mehrzahl von Kupplungselementen verwendet, auf die die Antriebsbelastung gleichmäßig verteilt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Die Fig. 1 die Draufsicht eines teilweise im Schnitt gezeichneten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Die Fig. 2 die Endansicht der Anordnung gemäß Fig. 1, ebenfalls teilweise im Schnitt.

Die Fig. 3 die Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei einzelne Teile im Schnitt längs der Linie IH-III in Fig. 4 dargestellt sind,

die Fig. 4 eine Endansicht der Anordnung gemäß Fig. 3, ebenfalls teilweise im Schnitt.

Die Fig. 5 die Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei einzelne Teile im Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 6 dargestellt sind.

Die Fig. 6 eine Endansicht der Anordnung gemäß Fig. 5, teilweise im Schnitt.

Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 näher eingegangen. Dort ist mit 10 eine Walze bezeichnet, die mit Hilfe der erfindungs-

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gemäßen Vorrichtung mit sich drehenden Antriebselementen 11 gekoppelt ist. Bei der dargestellten Anordnung ist eine Hohlwalze 12 und eine mit dieser in Wirkverbindung stehende Walze vorgesehen, zwischen denen ein gleichförmiger Preßdruck aufrechterhalten werden kann. Die Walze 12 ist auf einer inneren nicht drehbaren stationären Welle 16 mit Hilfe von z.B. Rollenwälzlagern 18 gelagert, die sich jeweils im Endbereich der Rolle 12 befinden.

Die stationäre Welle 16 ist am nicht angetriebenen Ende auf Stützelementen z.B. in Form eines Auflagers befestigt, das nicht dargestellt ist, jedoch zum Stand der Technik gehört. Eines der Enden der stationären Welle kann in einer Buchse gelagert sein, die eine Ablenkbewegung dieser Welle ermöglicht, wenn sie unter Belastung durchgebogen wird. Ein Gehäuse 22, das ein hauptsächlich am angetriebenen Ende 24 der Walze befindliches Auflager 23 umfaßt, bietet sowohl für die Buchse 20 als auch für verschiedene Abschnitte der Kupplungselemente unter Vermittlung dieses Auflagers 23 eine Abstützung gegenüber einem Boden oder einer anderen stationären Befestigungsfläche. Das Gehäuse 22 kann auch Mittel zur Befestigung verschiedener Dichtungen aufweisen, die notwendig sind, um sicherzustellen, daß für die Lager innerhalb der Hohlwalze 10 immer genügend Schmiermittel vorhanden ist.

Als Bestandteil der Antriebselemente 11 kann das Gehäuse 22 ein Hauptantriebszahnrad 26 aufweisen, das auf einer drehbar in Lagern 30 gelagerten Welle 28 befestigt ist. Ein Ende 32 kann mit einem Drehbewegungserzeuger wie z.B. einem Gleichstrommotor (nicht dargestellt) gekuppelt sein. Um sicherzustellen, daß die Lager 30 immer ausreichend geschmiert sind, können bei der Gehäuseöffnung 36, über die das Wellenende 32 hinausragt, übliche Dichtungselemente 34 um die Welle 28 gelegt sein. D_as Gehäuse 22 kann auch eine Gegenwelle 40 aufnehmen, die eine Ritzel-Kupplung 41 gemäß der Erfindung aufweist.

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Die Ritzelkupplung 41 besteht aus einem ersten Ritzel 42 und einem zweiten Ritzel 44. Die Ritzel 42 und 44 sind fest mit der Gegenwelle 40 verbunden und bilden so die Gesamtheit der Kupplung 41, so daß beide Ritzel sich gleichzeitig drehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Ritzel 42 auf der Welle 40 das getriebene Ritzel und das Ritzel 44 das antreibende Ritzel. Vorzugsweise wird die Gegenwelle 40 mit den Ritzeln 42 und 44 aus einem einzigen Materialstück hergestellt, so daß sie eine einstückige Einheit, also die Ritzelkupplung 41 bilden. Als Alternative hierzu können gesondert Zahnräder in anderer Weise als durch Aufstiften oder Verschweissen auf einer Welle befestigt sein, solange die dadurch entstehende Einheit der Belastung beim Antrieb widersteht. Es sei ausserdem darauf hingewiesen, daß die Verwendung des Begriffes "Ritzel" wie er hier z.B. im Zusammenhang mit den Elementen 42 und 44 gebraucht ist, nicht in Richtung einer Begrenzung der Größe der miteinander im Zusammenhang stehenden Elemente verstanden werden sollte, bei der Ausführung der Erfindung ist es durchaus möglich, daß das "Ritzel¹¹ 42 wesentlich größer als das Zahnrad 26 ist.

Die Welle 40 ist an jedem Ende in Lagern 48 drehbar gelagert, die innerhalb des Gehäuses 22 befestigt sind. Das antreibende Ritzel 44, das eine in Fig. 1 dargestellte Zähnung 45 aufweist, kämmt mit einem Zahnkranz 50. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Zahnkranz 50 direkt auf einer ringförmigen Flanke 52 aufgesetzt. Die aussen befindliche Zähnung des Zahnkranzes 50 ist mit 51 bezeichnet. Der Zahnkranz 50 weist aber auch eine Innenzähnung 53 auf, die mit einer Zähnung 54 der ringförmigen Flanke 52 kämmt. Die ringförmige Flanke 52 verläuft in axialer Richtung und ist mit einem Ende der Hohlwalze 12 z.B. mittels Schrauben 58 befestigt. Wie die Fig. 1 zeigt, sind zwischen denjenigen Elementen, die eine Relativdrehbewegung gegeneinander ausführen bei 60 und 62 Dichtungselemente angeordnet, um das Schmiermittel in den verschiedenen Lagern zurückzuhalten.

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Bei der gerade beschriebenen Ritzelkupplung 41 sind gesonderte Ritzel 42 und 44 vorhanden. Sie können entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vergleichbare Abmessungen (z.B. Durchmesser oder Länge) haben oder aber von unterschiedlichen Abmessungen sein (vergleiche die Fig. 1 und 5). Wenn es sich als vorteilhaft erweist, kann die Kupplung 41 auch in Form einer durchgehenden Zähnung ausgebildet sein, die sich vom Ritzel 42 zum Ritzel 44 erstreckt, ohne daß der Rahmen der Erfindung dadurch verlassen wird.

Es sei bemerkt, daß der Zahnkranz 50 in dem gerade beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel sich zwischen dem angetriebenen Ritzel 44 und der ringförmigen Flanke 52 befindet, um in dem Kupplungssystem die erforderliche Flexibilität zu verleihen, damit der Verlust einer Fluchtung zwischen der Hohlwalze 12 und dem Antriebszahnrade 26, bedingt durch eine Biegung der Welle 16 aufgenommen werden kann. Während einer Durchbiegung der Welle 16 unter Last kann eine im wesentlichen vertikale Lageveränderung der Hohlwalze 12 eintreten. Die Zwischenfügung des großen Zahnkranzes 50 zwischen das Ritzel 44 und die Flanke ermöglicht es ausserdem, die Antriebskräfte über eine größere Anzahl von im Eingriff stehenden Zähnen zu verteilen, als dies bei den Zähnungen 53 und 54 unter den auftretenden Belastungen der Fall ist. Wie vorstehend schon angedeutet, müssen auf die Hohlwalze 12 große mechanische Kräfte ausgeübt werden, um diese unter Belastung in Drehbewegung zu versetzen. Auch unter Belastung kann sich die Hohlwalze 12 als Ergebnis einer Durchbiegung der Welle 16 um einen erheblichen Betrag in vertikaler Richtung bewegen, was zur Folge hat, daß die Flanke 52 gegenüber ihrer Achsrichtung im unbelasteten Zustand ausser Fluchtung gerät. Der Antriebsmechanismus/in einigen Bereichen eine entsprechende Flexibilität aufweisen, um die durch die Belastung verloren gegangene Fluchtung auszugleichen, er muß Jedoch noch in der Lage sein, die erforderliche große Energie zwischen den einzelnen Antriebsflächen zu übertragen. Das Ritzel 44, das im

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Vergleich zur Flanke 52 oder zum Zahnkranz 50 relativ klein ist, muß in der Lage sein, die Drehbewegungskräfte über weniger Zähne zu übertragen, wie dies bei etwa gleich großen Zähnungen beim Zahnkranz«50 und bei der Flanke 52 der Fall wäre. Indem das Ritzel 44 und der Zahnkranz 50 in eine konstante Relativlage zueinander gebracht werden (sowohl radial als auch axial) kann das Problem des Fluchtungsverlustes (wie es zwischen den Zähnungen 53 und 54 auftritt) von dem Problem der Energieübertragung in den Bereichen kleinsten Zahneingriffes (wie es zwischen den Zähnungen 51 und 45 auftritt) getrennt werden. Die Anpassung an eine verloren gegangene Fluchtung wird damit in den Bereich größeren Zahneingriffes verlagert, im wesentlichen an die Peripherie der Flanke 52, so daß die Zähnungen und 54 gesondert einem Fluchtungsverlust angepaßt werden können. Der Zahnkranz 50 und die Zähnung 51 können dann eine axiale Fluchtung mit dem Ritzel 44 und der Zähnung 45 aufrechterhalten. Auf diese Weise kann die Energie, die über diese Eingriffsfläche übertragen wird, auf eine große Anzahl von Zähnen verteilt werden, womit sowohl bezüglich der Flexibilität als auch bezüglich der Zuverlässigkeit zufriedenstellende Verhältnisse eingestellt sind.

Die Betätigung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles erfolgt aufgrund der Tätigkeit eines Drehbewegungserzeugers wie z.B. eines nicht dargestellten Gleichstrommotors von 300 PS und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1200 Umdrehungen pro Minute. Der Motor kann direkt mit dem Ende der Welle 32 oder über ein Reduktionsgetriebe bekannter Art gekuppelt sein. Durch den Motor wird eine Drehbewegung des Wellenendes 22/ damit eine Drehbewegung der/den Lagern 30 gelagerten Welle 28 und gleichzeitig des Zahnrades 26 veranlaßt. Aufgrund der Drehbewegung des Zahnrades 26 wird das treibende Ritzel 42 in Drehbewegung versetzt, das auf der in den Lagern 48 gelagerten Welle 40 befestigt ist. Die Drehbewegung der Welle 40 hat eine Drehbewegung des getriebenen Ritzels 44 zur Folge. Durch eine Drehbewegung dieses Ritzels 44 wird aufgrund des

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Eingriffes der Zähnung 45 in die Zähnung 51 der Zahnkranz in Drehbewegung versetzt. Die Drehbewegung dieses Zahnkranzes 50 hat aufgrund das Kämmens der Zähnungen 53 und 54 einen Antrieb der Flanke 52 zur Folge, die der Hohlwalze 12 echließlich eine Drehbewegung verleiht.. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ritzelkupplung 41 mittels der im Gehäuse 22 angeordneten Lager 48 gesondert gelagert und damit auch unabhängig von der stationären Welle 16 abgestützt ist. Die stationäre Welle 16 wird über Buchsen 20 direkt vom Gehäuse 20 getragen, das wie z.B. bei 23 ein Auflager aufnimmt. Bei dieser Anordnung müssen die Zahnradkupplungselemente die zusätzliche Belastung durch die stationäre Welle 16 nicht aufnehmen, wie dies bei bekannten, z.B. in dem vorstehend erwähnten Patent dargestellten Aufbauweisen der Fall ist. Es sei ausserdem darauf hingewiesen, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Welle 16 in ihren Buchsen 20 verkantet werden kann, ohne daß sich dies auf die Kupplungselemente auswirkt, die die Hohlwalze 12 in Drehbewegung versetzen.

Wie die Fig. 2 zeigt sind die Gegenwelle 40 und die Ritzelkupplung 41 (beim dargestellten Ausführungsbeispiel) seitlich von der Antriebswelle 28 angeordnet. Wellenende 32 und Welle 28 müssen nicht notwendiger Weise mit der stationären Welle und der Hohlwalze 12 fluchten, was sowohl für den belasteten als auch für den unbelasteten Zustand gilt. In entsprechender Weise kann die Achse der Ritzelkupplung 41 aus der Horizontalebene entweder der Antriebswelle 28 oder der Welle 16 gerückt sein.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ritzelkupplung 41 mit ihren beiden Ritzeln 42 und 44 seitlich von der Antriebswelle 28 und dem ihr zugeordneten Zahnrad angeordnet. Für den Fachmann ist erkenntlich, daß die Ritzelkupplung 41 in Umfangsrichtung bezüglich der Antriebswelle in einer beliebigen geeigneten Lage angeordnet sein kann. Das Anordnen der Ritzelkupplung im seitlichen oder im oberen

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Teil des Gehäuses 22 ist vorzuziehen, damit der untere Bereich dieses Gehäuses für ein Auflager der stationären Welle 16 frei bleibt. Es ist darauf hinzuweisen, daß nur eine einzige Ritzelkupplung 41 benötigt wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ritzelkupplung 41 eine zweite Ritzelkupplung 41' vorgesehen ist, um die Belastung des Zahnrades 26 und des Zahnkranzes 50 gleichmäßig zu machen.

Bei dem Zweiritzel-Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und ist ein Zahnkranz 5O¹ auf der Lagerfläche 56 aus Lagermaterial wie z.B. Bronze oder gleichwertigen Metallen drehbar gelagert. Die Lagerfläche 56 steht direkt mit dem Gehäuse 22 in Verbindung, so daß der Zahnkranz 50' sich in fester axialer Fluchtung mit den Kupplungen 41 und 41· befindet und daß eine bessere Fluchtung der Zähnungen 45 und 51' gegeben ist, wodurch sich eine zufriedenstellende Kraftübertragung ergibt.

Der Zahnkranz 50' ist gegenüber seinem Gegenstück 50 in Fig. etwas verlängert und weist eine Innenzähnung 53* in diesem verlängerten Bereich auf. Die Innenzähnung 53* kämmt mit der vorderen Aussenzähnung einer Kupplungsmuffe 70. Die Kupplungsmuffe umgibt die stationäre Welle 16. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß sie weder von dieser Welle 16 getragen ist, noch normalerweise mit ihr in Berührung steht.

Die Hülsenkupplung 70 kann im wesentlichen ähnlich der in dem US-Patent 3 290 897 beschriebenen aufgebaut sein. Die Kupplungshülse weist eine zweite Zähnung an der rückwärtigen oder zur Walze hin gerichteten Seite auf, die mit einer Zähnung 75 der ringförmigen Flanke 74 kämmt und diese antreibt. Die Flanke 74' ist mittels Schrauben 76 mit der Hohlwalze 12 verbunden.

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Wenn auch bei der Verwendung einer Mehrzahl von Kupplungen 41 sich Vorteile ergeben, so sind hier auch Schwierigkeiten zu verzeichnen. Ein Mehrfachantrieb ohne Mittel, durch die eine gleiche Verteilung der Belastung sichergestellt wird, ist nämlich etwas problematisch. Darüberhinaus sind, um geeignete Mittel für die Kraftübertragung, für die Lagerung der Mittelwelle 16 der Walze und für eine in ausreichendem Maße gleiche Lastverteilung zu finden, die für ein Walzwerk von praktischem Wert sind, erhebliche Schwierigkeiten zu überwinden. Durch die vorliegende Erfindung werden für eine Anordnung mit zwei Kupplungen, wie sie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, Mittel zur Belastungsverteilung angegeben.

Wie die Fig. 3 zeigt können das Zahnrad 26 und seine Welle 28 so drehbar gelagert sein, daß die Welle 28 auch eine axiale Bewegung ausführen kann. Das Zahnrad 26 kann in zwei Abschnitte 26a und 26b unterteilt sein, von denen jeder eine dem anderen gegenüberliegende Zähnung 27a und 27b aufweist, wobei die Teilung und Ausrichtung der Zähnungen jedoch gleich sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Ritzelkupplungen 41 und 41' dargestellt, von denen jede ein seitlich von der Welle 16 angeordneten angetriebenes Ritzel 42 bzw. 42' aufweist, die jweils ungefähr gleichweit von dieser Welle entfernt sind. Das angetriebene Ritzel 42 der Kupplung 41 weist eine Zähnung 43 auf, die eine zur Zähnung 27a komplimentäre Ausrichtung hat und mit dieser in Eingriff steht. Das angetriebene Ritzel 42' der Kupplung 41* weist eine Zähnung 43' auf, die zur Zähnung 27b komplementär ausgerichtet ist und mit dieser in Eingriff steht.

Die Kräfte, die zwischen den zusammenarbeitenden Paaren von Zähnungen (43-27a und 43»-27b) übertragen werden, haben wegen der Schrägverzahnung eine axiale Komponente. Wenn auf eine der Zahnradverbindungen eine größere Belastung ausgeübt wird als auf die andere neigt die axiale Komponente der Kräfte dazu, ungleich zu werden. Die Welle 32 und das Zahnrad 26 können dann

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in axialer Richtung ausweichen um die axiale Belastung auszugleichen, wobei die Drehbelastung gleichmäßig gemacht wird. Auf diese Weise erfolgt eine Ausgleichung der Belastung des Zahnkranzes 50· und die Belastung jeder der Ritzelkupplungen und der Lager 48 kann in für den Betrieb erträglichen Grenzen gehalten werden. Die vorgehend geschilderten Umstände tragen zur Schonung des Materials und zur Zuverlässigkeit beim Betrieb des Antriebsmechanismus bei.

Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 3 und 4 ist im wesentlichen derjenigen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles gleich. Die Antriebsenergie wird z.B. von einem Motor, wie er vorstehend beschrieben wurde, aufgebracht, der also die Welle 28 (und damit auch das mit ihm verbundene Zahnrad 26 mit den Zähnungen 27a und 27b) in den Lagern 30 in Drehbewegung versetzt. Die Bewegung des Zahnrads 26 wird damit auf die Kupplungen 41 und 41· übertragen und veranlaßt eine Drehbewegung der Wellen 40 und 40' sowie der Ritzel 44 und 44·. Durch den Eingriff der Zähnungen 45 und 51' wird die Drehbewegung auf den Zahnkranz 50' übertragen, der mit der Zähnung 53' die Zähnung 71 der Kupplungshülse 70 kämmt und diese in eine Drehbewegung versetzt. Hiermit wird der ringförmigen Flanke 74 über die in Eingriff stehenden Zähnungen 72 und 75 eine Drehbewegung mitgeteilt, um auch die Hohlwalze 12 in Drehbewegung zu versetzen.

Wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 schon erläutert, wird der Zahnkranz 50' in einer relativ konstanten axialen Lage in Bezug auf das Ritzel 44 gedreht, da beide innerhalb des Gehäuses 22 drehbar gelagert sind. Wie vorstehend ebenfalls schon beschrieben,ist es bei einer derartigen Anordnung Möglich, das Problem der Fluchtung vom Problem der Energieübertragung im Bereich des Zahneingriffes getrennt zu behandeln. Die Anpassung an verloren gegangene Fluchtung wird also auf die Berührungsfläche zwischen den Zähnungspaaren 53' und 71 bzw. 72 und 75 verlegt, so daß die

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Berührungsfläche zwischen den Zähnungen 45 und 51 * eine feste relative Lage beibehalten kann.

Es wird nun noch auf die Fig. 5 und 6 eingegangen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, das drei Gegenwellen 14 mit Ritzelkupplungen 41 aufweist, die im wesentlichen gleichen Abstand um die Antriebswelle 28, das Antriebszahnrad 26 und den angetriebenen Zahnkranz 50^fI angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Lagerfläche 30, die die Welle 28 trägt, ähnliche Eigenschaften wie die im Zusammenhang mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Lagerflächen, Das antreibende Zahnrad 26 ist ebenfalls mit einer Zähnung 27 versehen, die mit dem angetriebenen Ritzel 42 bzw. dessen Zähnung 43 gekämmt, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Die Ritzelkupplungen 41 weisen wie auch die übrigen Ausführungsbeispiele treibende Ritzel 44 mit jeweils einer Aussenzähnung 45 auf. Die Ritzel 44 sind auf Wellen 40 angebracht, so daß eine Drehbewegung dieser Wellen zu einer Drehbewegung der Ritzel 42 und 44 führt, die einen Zahnkranz 50'' antreiben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Zahnkranz 50·' nicht auf einer Lagerfläche oder in einer Buchse innerhalb des Gehäuses 22 gelagert. Der Zahnkranz 50" bewegt sich vielmehr innerhalb des durch die drei angetriebenen Ritzel 44 begrenzten Zwischenraumes und wird von diesen Ritzeln getragen. Der Zahnkranz 50^!I weist zusätzlich zur Aussenzähnung 51 " eine Innenzähnung 53^f auf, die mit der vorderen Aussenzähnung 71 einer Kupplungshülse 70 kämmt. Die Kupplungshülse 70 entspricht der im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschriebenen.

Die Funktionsweise des in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispieles ähnelt derjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Die Antriebsenergie wird z.B.

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von einem Motor aufgebracht, wie er vorstehend beschrieben wurde und der dementsprechend die Welle 28 (und damit das mit ihr verbundene Zahnrad und dessen Zähnung 27) in den Lagern 30 in Drehbewegung versetzt. Die Bewegung des Zahnrades 26 wird über die Zähnung 27 an die Zähnung 43 des Ritzels 42 übertragen und veranlaßt dementsprechend eine Drehbewegung der Wellen 4O. Diese Drehbewegung wird an die Ritzel 44 weitergegeben und von dort durch den gegenseitigen Eingriff der Zähnungen 45 und 51^l! an den Zahnkranz 50·' übertragen, der über seine Innenzähnung 53", die mit der Zähnung 71 der Kupplungshülse 70 kämmt, diese Kupplungshülse in eine Drehbewegung versetzt. Die Drehbewegung der Kupplungshülse 70 hat eine Drehbewegung der ringförmigen Flanke 74 infolge des Kämmens der Zähnungen 72 und 75 zur Folge, so daß die Hohlwalze 12 in eine Drehbewegung versetzt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Zahnkranz 50 nicht drehbar gelagert. Stattdessen bewegt er sich frei in seiner Drehen bewegungsebene unter der Kraftwirkung/, die durch die Zähnung 45 der drei Ritzelkupplungen 41 auf ihn ausgeübt werden und nimmt dabei eine derartige Lage ein, daß die drei Kräfte sich in genauem Gleichgewicht befinden. Da die drei dargestellten Gegenwellen längs der Peripherie des getriebenen Zahnkranzes 50 äquidistant angeordnet sind, entspricht das Kräftegleichgewicht einer gleichen Verteilung der Drehmomente auf die drei Antriebselemente.

Wie auch bei der in vorstehend erwähntem Patent beschriebenen Kupplungshülse weisen die Zähnungen 71 und 75 der Kupplungshülse 70 eine leicht bogenförmige Berührungsfläche auf. Diese Zahnausbildung gestattet einen möglichst großen Antriebseingriff an den betreffenden Zähnungen 53^f' und 75 im Falle eines Verlusts der axialen Fluchtung von Kupplungshülse 70 und Flanke 74 der Hohlwalze 12. Dieser Verlust der Fluchtung tritt' bei einer Belastung der Welle 16 auf und kann zu einer erheblichen Verschiebung der Hohlwalze 12 führen. Für den Fach-

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mann ist ersichtlich, daß noch verschiedene andere Kombinationen von Ritzelkupplungen möglich sind, sowohl was die Anzahl als auch was den Abstand um die Antriebswelle herum betrifft, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. In entsprechender Weise sind noch andere Kupplungsmöglichkeiten zwischen den getriebenen Ritzeln 44 und der Flanke 74 unter Verwendung verschiedener Kombinationen der obenstehend beschriebenen Mittel möglich. Der in den Patentansprüchen beschriebene Gegenstand der Erfindung ist daher nicht auf die Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   C1.] Kupplungseinheit für die Verbindung einer Hohlwalze mit einem Drehbewegungserzeuger, bei der die Hohlwalze eine an ihren Enden von Auflagern getragene stationäre Welle in deren mittlerem Bereich umgibt, bei der bei den Endbereichen der Hohlwalze Lager angeordnet sind, in denen diese eine Drehbewegung um die stationäre Welle herum ausführt, bei der am angetriebenen Ende der Hohlwalze eine ringförmige Antriebsflanke befestigt ist und bei der nahe dieser Flanke Antriebselemente angeordnet sind, die für den Angriff des Drehbewegungserzeugers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kupplungselementen eine Gegenwelle (40) gehört, die unabhängig von der stationären Welle (16) in den Auflagern (23) drehbar gelagert ist, ferner eine Ritzelkupplung (41X die auf der Gegenwelle fest angebracht sich zusammen mit derselben dreht, wobei diese Ritzelkupplung an ihrem einen Ende in Wirkverbindung mit den Antriebselementen (11) steht, und schließlich ein Zahnkranz (50) gehört, der in Nachbarschaft der Flanke (52) angeordnet ist und mit dieser und mit dem anderen Ende der Ritzelkupplung (41) in Eingriff steht, so daß die Hohlwalze (12) auf der stationären Welle (16) durch Kupplungselemente in Drehbewegung versetzt werden kann, die von der stationären Welle unabhängig sind.
2. 2. Kupplungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kupplungselementen eine mit Zähnung versehene Kupplungshülse (70) gehört, die zwischen dem Zahnkranz (50¹) und der mit Zähnung versehenen Flanke (52) angeordnet ist und die die stationäre Welle (16) in Längsrichtung umgibt und an ihren Enden Zähnungen (71, 72) aufweist, von denen die Zähnung (71) am einen Ende mit der Zähnung (53¹) des Zahnkranzes (50¹) und die Zähnung (72) am anderen Ende mit der Zähnung (75) der Antriebsflanke (74) kämmt, wodurch die Flexibilität der Kupplungselemente während eines durch eine Durchbiegung

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   der stationären Welle (16) bewirkten Verlusts der Fluchtung der Kupplungselemente vergrößert wird.
3. 3. Kupplungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnungen (71, 72) der Kupplungshülse (70) gekrümmte Berührungsflächen aufweisen, so daß die Antriebsverbindung zwischen diesen Zähnungen (71, 72) und den Zähnungen (53', 75) der antreibenden Flanke (74) während eines Verluste der Fluchtung der Kupplungselemente verbessert wird.
4. 4. Kupplungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (50·) in Lagern (56) drehbar gelagert ist, die von den Auflagern (23) getragen werden.
5. 5. Kupplungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kupplungselementen wenigstens zwei Ritzelkupplungen (41) gehören, die im wesentlichen längs des Umfanges des Zahnkranzes (50¹¹) äquidistant angeordnet sind, so daß die auf diesem Zahnkranz ausgeübten Antriebskräfte etwa in gleichem Maße auf die Kupplungen (41) verteilt sind.
6. 6. Kupplungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß zu den Kupplungselementen zwei Gegenwellen (28) und Mittel zur gleichen Aufteilung der Antriebskräfte auf die Gegenwellen (28) gehören, wobei letztere die Antriebselemente (26a, 26b) umfassen, die einander entgegengesetzt gerichtete Schrägverzahnungen (27a, 27b) aufweisen, daß die Ritzelkupplungen (41, 41') am einen Ende mit komplementären Schrägverzahnungen (43, 43^f) versehen sind, die ,jeweils mit einer der in Gegenrichtung geneigten Schrägverzahnungen (27a, 27b) der Antriebselemente (26a, 26b) kämmen und daß wenigstens eines der Antriebselemente (26a, 26b) und eine der Ritzelkupplungen (41, 41') so drehbar gelagert sind, daß sie eine axiale Bewegung ausführen können, so daß die

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   Antriebselemente (26a, 26b) oder die Ritzelkupplungen (41, 41 *) aufgrund dieser Längsbewegung eine gleiche Aufteilung der Antriebslast auf die Ritzelkupplungen (41, 41») bewirken können.
7. 7. Kupplungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kupplungselementen mindestens drei Gegenwellen (28) und drei Ritzelkupplungen (41) gehören, die mit den Antriebselementen (46) in Wirkverbindung stehen und hauptsächlich um den Zahnkranz (5O¹') herum angeordnet sind, so daß dieser durch die Ritzelkupplungen (41) angetrieben und von denselben getragen wird.
8. 8. Kupplungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwellen (28) und Ritzelkupplungen (41) längs des Umfanges des Zahnkranzes (50·') im wesentlichen äquidistant angeordnet sind, so daß die Antriebskräfte, die auf den Zahnkranz (50¹¹) ausgeübt werden, im wesentlichen gleich verteilt sind.

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