DE2522063A1

DE2522063A1 - Antriebswelle und vorrichtung zum loesen und verbinden derselben

Info

Publication number: DE2522063A1
Application number: DE19752522063
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1975-05-17
Publication date: 1976-01-15
Also published as: US4155240A; FR2272758A1; IT1066488B

Description

DiPL.-CHEM. dr. HARALD STACH

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2 HAMBURG 1 . AD ENAU ER ALLEE 3O · TELEFON3pOBJBfcX4 45 23

Aktenzeichen: Neuanmeldung

Anmelder: 1) Koyo Seiko Company, Ltd.

2) Nippon Steel Corporation

Antriebswelle und Vorrichtung zum Lösen und Verbinden derselben

Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Walzwerke geeigente Antriebswelle sowie eine Vorrichtung zum Lösen und Verbinden derselben mit den Walzen.

Die herkömmlichen Antriebswellen dieser Art besitzen Universal-Kupplungsvorrichtungen des Palm-Kupplungstyps (palm-joint) oder des Gleitkupplungstyps, um das Antriebsctehmoment von einem Getriebe auf den Laufzapfen einer Walze mit gleichmäßiger Drehgeschwindigkeit zu übertragen. Diese Kupplungsvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die PaIe-Kupplungen für hochbeanspruchte Walzwerke nicht geeignet sind, da die Konstruktionsmaterialien aus Bronze und die in eine zylindrische Bohrung der Wolle eingebrachten Textolit-Auskleidungen schweren Belastungen nicht standhalten. Die Gleitkupplungen werden bei schwerer Belastung rasch verformt, da die Schmierung wegen des unzureichenden Abschlusses derartiger Kupplungen schwierig ist und das Schmiermittel an den Arbeitsflächen schlecht haftet. Dadurch werden bald Vibrationen in die Antriebswelle eingeführt, so daß die dem Getriebe zugeführte elektrische Kraft stark ansteigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Antriebswelle und eine Vorrichtung zum Lösen und Verbinden derselben zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeiden und mit einfachen Mitteln ein rasches Lösen und Verbinden

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zwischen der Antriebswelle und der Walze ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Antriebswelle erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein mit einem Stutzen des Getriebes verbundenes erstes Joch, eine mit diesem über eine Universalkupplung verbundene äußere Hohlwelle, eine in dieser unverdrehbar, jedoch koaxial verschiebbar geführte innere Hohlwelle, ein mit dieser über eine Universalkupplung verbundenes zweites Joch und eine in den Hohlwellen angeordnete, diese in axialer Richtung auseinanderdrängende Federvorrichtung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Antriebswelle sind Indien Unteransprüchen beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Lösen und Verbinden der Antriebswelle, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch mindestens zwei an senkrechten Gleitsäulefn einander paarweise gegenüberliegend verschiebbar geführte Halterungsteile, Stellvorrichtungen zur Verstellung der Haiterungsteile zwischen einer Ruhestellung und einer das Joch einer Antriebswelle auf eine Walze ausgerichtet halternden Griffstellung sowie Stellvorrichtungen zur Verschiebung der Gleitsäulen in Achsrichtung der Walzen.

Bevorzugte Ausführungewonnen dieser Vorrichtung sind in den UnteranSprüchen beschrieben·

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Antriebswelle und der zugehörigen Vorrichtung zum Lösen und Verbinden, Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß der Fig. 1 und 2,

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Fig. k eine schematische Seitenansicht des Zusammenwirkens der Halterungsteile mit dem Joch, und

Fig, 5 eine schematische Ansicht der Stellung des Jochs in Abhängigkeit von der Stellung der Halterungsteile.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung wird durch eine Antriebswelle 1 das Drehmoment vom Stutzen 7 eines Getriebes P auf die Walzen 8A bzw. 8B eines Walzwerks übertragen. Die Antriebswelle 1 besitzt ein# Joch h mit einer mit dem Stutzen 7 des Getriebes P in Eingriff tretenden Ausnehmung, die eine dem Querschnitt des Stutzens entsprechende Ausnehmung mit ovalem oder einer parallel beschnittenen Kreisfläche entsprechendem Querschnitt besitzt. Das Joch h ist mittels Bolzen 2^f an einer Universalkupplung 2 beispielsweise des Kreuzzapfentyps befestigt, die ihrerseits durch Bolzen mit dem Ende einer äußeren Hohlwelle 3A verbunden ist. Diese besitzt an ihrer inneren Zylinderfläche eine vom anderen Ende her eingetiefte Keilnut 3D. In der äußeren Hohlwelle 3A ist eine innere Hohlwelle 3B teleskopartig verschiebbar geführt, die auf ihrer Außenfläche einen in die Keilnut 3D eingreifenden Keil 3E trägt und so mit der äußeren Hohlwelle 3A unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar verbunden ist» Die innere Hohlwelle 3B ist an ihrem anderen Ende durch Bolzen mit einer zweiten Universalkupplung 2' verbunden, die ihrerseits durch Bolzen an einem zweiten Joch 5 befestigt ist, welches den Laufzapfen 9 einer Walze 8 des Walzwerks aufnimmt. Das dargestellte,Horizontalwalzwerk besitzt ein Paar zusammenwirkender Arbeitswalzen 8a, 8b, die jeweils zwischen einer oberen Stützwalze 1OA und einer unteren Stützwalze 1OB angeordnet sind und in entgegengesetztem Drehsinn angetrieben werden, so daß zwei Antriebswellen 1A und 1B vorgesehen sind.

In den Hohlwellen 3A und 3B ist eine Feder 6 angeordnet, die sich von einer an einem Ende der äußeren Hohlwelle

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3A befestigten Stützplatte 6' an einer am Kupplungsende der inneren Hohlwelle 3B befestigten Stützplatte 6^W abstützt, so daß sich die äußere Hohlwelle 3A und die innere Hohlwelle 3B unter der Wirkung der Feder 6 im Sinne eines axialen Auseinanderschiebens zu bewegen suchen. Diese axiale Verschiebung wird jedoch durch eine an der äußeren und/oder inneren Hohlwelle angeordnete AnschlageVorrichtung 3C begrenzt, so daß die Länge der Antriebswelle 1 auf einen vorbestimmten Wert begrenzt bleibt und auf die Arbeitswalzen 8A und 8B und/ oder das Getriebe P kein axialer Druck ausgeübt wird.

Zum Lösen und Verbinden der Antriebswellen 1A bzw. 1B mit den Arbeitswalzen 8A bzw. 8B eines Walzwerks weist die in den Fig. dargestellte Vorrichtung einen zweckmäßig stationär mit dem Boden verbundenen Grundrahmen 18 auf, der angeschweißte oder angeschraubte Seitenteile 22 mit parallel zur Achse der Antriebswelle in gleichem Abstand von dieser zu der die Achsen der Antirebswellen enthaltenden Ebene symmetrisch angeordnete Gleitkanäle 19 aufweist. Im Grundrahmen 18 ist ein Laufrahmen 17 mit an beiden Längsträgern 17* angeordneten, in den Gleitkanäl^en 19 laufenden Gleitrollen 20 angeordnet. Der Laufrahmen 17 kann mittels einer Stellvorrichtung 21 längs der Gleitkanäle 19 verschoben werden. Die Stellvorrichtung 21 ist einerseits an einem Querträger 17" des Lauf rahmen s 17 und. am anderen Ende an einem Querträger 18' des Grundrahmens 18 befestigt.

Auf dem dem Walzwerk zugewandten Querträger des Laufrahmens 17 sind zwei Paare senkrechter Gleitsäulen 13 jeweils nahe den Gleitkanälyden 19 so angeordnet, daß sie sich, bezogen auf die Ebene der Achsen der Antriebswellen 1A und 1B symmetrisch gegenüberliegen. An jedem Paar der Gleitsäulen 13 ist jeweils ein oberes Gleitteil 14 und ein unteres Gleitteil 14 senkrecht verschiebbar geführt, die oberen Enden der Gleitsäulen 13 sind

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mit einem Rahmen 27 verbunden, der mittels einer Stütze 17A am Längsträger 17' des Laufrahmens 17 befestigt ist.

Unterhalb jedes Gleitteiles 14 ist jeweils ein Tragelement 24A bzw. 24b auf den Gleitsäulen 13 verschiebbar angeordnet. Die Gleitteile Ik stützen sich über Federn 23 auf den Tragelementen 24A bzw. 24B ab, die ihrerseits Gewindemuttern aufweisen, die mit einer zu den Gleitsäulen 13 parallel drehbar gelagerten Gewindespindel 20A bzw. 26B in Eingriff stehen, so daß durch deren Verdreheng die Höhenstellung der Gleitteile 14 verändert wird. Jedes Gleitteil 14 besitzt einen Schlitten i4', welcher ein Halterungsteil 15 in Querrichtung ji zur Achse der Antriebswelle IA bzw. 1B mittels einer hydraulischen Stellvorrichtung 16 bewegen kann, die zwiaiien dem Gleitelement 14 und dem Haiterungsteil 15 angeordnet ist und gemeinsam mit dem auf dem anderen Paar der Gleitsäulen 13 verschiebbaren Gleitteil 14 das Joch 5 der Antriebswelle 1A bzw. 1B für die Walze 8A bzw. 8B des Walzwerkes haltern kann. Beide Gleitteile 14 und Halterungsteile sind bezogen auf die Ebene der Achsen der Antriebswellen 1A und IB symmetrisch ausgebildet, so daß beide Halterungsteile hydraulisch in Richtung auf das Joch 5 der Antriebswelle 1A bzw. 1B betätigt werden können.

Bei beiden Paaren der Gleitsäulen I3 entspricht der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Gleitteil 14 jeweils dem Abstand zwischen den Achsen der Antriebswellen 1A und 1B. Die Gewindespindeln 26Ά und 2ÖB sind an ihren oberen Enden jeweils mit einem Schneckenrad versehen, daß jeweils mit einer auf einer gemeinsamen Welle 30 angeordneten Schnecke in Eingriff steht, so daß die Stellung der oberen und unteren Gleitteile 14 durch Verdrehen der Welle 30 gemeinsam verändert werden kann. Die Welle 30 trägt an einem Ende ein Handrad 28 und ist am anderen Ende mit einem elektromotor 29 vor-

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bunden. Im Hinblick auf Unterschiede im Abstand zwischen den Achsen der Arbeitswalzen 8A und 8B vor und nach deren Auswechslung, kann die Gewindehöhe der Gewindespindel 26a des oberen Tragelementes 2hA zweckmäßig etwa die dreifache Länge derjenigen der Gewindespindel 20B des unteren Tragelements 24b haben* Die Gewindespindel 26a des oberen Tragelements 2hA ist mit der Gewindespindel 26B des unteren Tragelements 2hB mittels einer Kupplung 25 verbunden, die durch einen Handgriff 31 verstellt werden kann, so daß die Stellung der oberen und unteren Gleitteile 14 dem Abstand zwischen den Achsen der ausgewechselten Arbeitswalzen 8a und 8b angepaßt werden kann· B

Bei der in den Fig. h und 5 dargestellten Ausführungsform sind die Jochs 5A und 5B für die Walzen 8A und 8B auf ihrer Umfangsfläche mit einer Ringnut 11A bzw· 11B versehen, die mit einer deren Form entsprechenden Klaue 15A am vorderen Ende des Halterungsteiles 15 in Eingriff tritt, um das Joch 5A bzw. 5B sicher zu halten. Bei der dargestellten Ausführungsform sind beide Seitenflächen 33 der Ringnut 11A bzw. 11B konusähnlich geneigt ausgebildet und die Klauen 15A entsprechend geformt, so daß die Länge der Antriebswelle 1 durch den Abstand der Klaue 15' von der Achse der Antriebswelle 1 variiert werden kann.

Ia Betrieb wird zum Lösen der Antriebswelle 1A bzw. 1B von den Arbeitswalzen 8A bzw. 8B die Höhenlage der Gleitteile lh durch Verdrehung der Welle 30 eingestellt, wobei sich die oberen und unteren Gleitteile 14 unabhängig voneinander bewegen· Gleichzeitig wird der Laufrahmen 17 durch Betätigung der hydraulischen Stellvorrichtung 21 in eine Stellung verschoben, in welcher die Klauen 15' der Haiterungsteile 15 den Ringnuten 11A bzw. 11B der Jochs 5A bzw« 5B gegenüberliegen. Dann werden die Halterungsteile 15' mittels der hydraulischen Stellvorrichtung 16 in Richtung auf die Jochs 5A bzw.

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5B betätigt, bis diese durch, die Halterungsteile 15 festgehalten werden. Dann wird der Laufrahmen 17 mittels der hydraulischen Stellvorrichtung 21 in Richtung auf das Getriebe P verschoben, wobei die Halterungsteile 15 jeweils das zugehörige Joch 5A bzw. 5B vom Laufzapfen 9 der zugehörigen Arbeitswalze 8A bzw. 8B abziehen. Dabei wird die Achse jedes durch die Halterungsteile 15 gehalterten Jochs 5A bzw. 5B horizontal gehalten und das Joch 5A bzw. 5B mit der inneren Hohlwelle JB und der u"niversalkupplung^2' mittels der Feder 6 an die Halterungsteile 15 angedrückt. Venn der Laufrahmen 17 um die Länge der Laufzapfen 9 verschoben ist, kommt das Joch 5A bzw. 5B der Antriebswelle 1A bzw. 1B vom Laufzapfen 9 der Arbeitswalze 8A bzw. 8B frei.

Zum Verbinden der Jochs 5A und 5B mit den Laufzapfen 9 der ausgewechselten Arbeitswalzen 8A und 8B werfen wegen dee meist vom Abstand' der Achsen der in den Halterungsteilen 15 gehaltenen Jochs 5A und 5B abweichenden Ab s tan ds, zwischen Achsen der Arbeitswalzen 8A und 8B die oberen Halterungsteile 15 in der in den Fig. k und 5 dargestellten Weise etwas gelockert, so daß die Feder 6 das zugehörige Joch 5A ein wenig in Richtung auf den Laufzapfen 9 verschieben kann, so daß die Endfläche des in den Halterungsteilen 15 gehalterten Jochs 5A etwas über die Endfläche des anderen, in den Halterungsteilen 15 fest eingespannt gehaltenen Jochs 5B vorsteht. Dann wird die Achse des vorstehenden Jochs 5A auf die Achse der oberen Arbeitswalze 8A eingestellt und nachfolgend der Laufrah/men 17 zusammen mit den Halterungsteilen auf die Arbeitswalzen 8A und 8B zubewegt, bis das vorspringende Joch 5A den Laufzapfen 9 der Arbeitswalze 8a erreicht. Dann wird die Achse des anderen Joches 5B auf die Achse der unteren Arbeitswalze 8B eingestellt, so daß beide Jochs 5A und 5B mit den Laufzapfen 9 der oberen und unteren Arbeitswalze 8A und 8B in Eingriff

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gebracht werden können. Dann wird der Laufrahmen 17 unter Aufschieben der Jochs 5A und 5B auf die Laufzapfen 9 der Arbeitswalzen 8A und 8B zu diesen hin bewegt und schließlich die Halterungeteile 15 vollständig von den Jochs 5A und 5B gelöst.

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Claims

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Aktenzeichen; Neuanmeldung

Anmelder; i) Koyo Seiko Company, Ltd.

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PATENTANSPRÜCHE

( 1) !Antriebswelle, insbesondere für Walzwerke, gekennzeichnet durch ein mit einem Stutzen (7) des Getriebes (P) verbundenes erstes Joch (^), eine mit diesem über eine Universalkupplung (2) verbundene äußere Hohlwelle eine in dieser unverdrehbar, jedoch koaxial verschiebbar geführte innere Hohlwelle (3B), ein mit dieser über eine Universalkupplung (2B) verbundenes zweites Joch (5) und eine in den Hohlwellen (3A,3B) angeordnete, diese in axialer Richtung auseinanderdrängende Federvorrichtung (6).

2) Antriebswelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellen (3A,3B) durch einen in eine Keilnut (3D) eingreifenden Keil (3^) koaxial verschiebbar geführt sind.

3) Antriebswelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Hohlwelle (3B) einen der Universalkupplung (2B) benachbarten Flansch (3^) und ein an diesen koaxial gehaltertes, die Umfangsflache der äußeren Hohlwelle (3A) übergreifendes Abdeckrohr (3^) trägt.

k) Antriebswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Hohlwellen (3A, 3B) eine Anschlagvorrichtung (3C) zur Begrenzung ihrer axialen Relativbewegung aufweist.

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5) Antriebswelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlag^vorrichtung (3C) zwischen der äußeren Hohlwelle (SA) und dem Abdeckrohr (3G-) angeordnet ist.

6) Antriebswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, da.O die Hohlwellen (3Α,3·3/ an ihren zusammenwirkenden Enden eine Stützvorrichtung für die Federvorrichtung (6) aufweisen.

?') Vorrichtung zum Lösen und Verbinden der Antriebswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit den ⁷JaI ζ en, gekennzeichnet, durch:

mindestens zwei an senkrechten Gleitsllulen (13) einander paarweise gegenüberliegend verschiebbar geführte Ilelterungs teile (15)> Stellvorrichtungen (16) zur Verstellung der Ilalterungsteile (15) zwischen einer Ruhestellung und einer das Joch (5A,53) einer Antriebswelle (1A,13) auf eine Walze (SA,OB) ausgerichtet halternden Griffstellung sowie Stellvorrichtungen (21) zur Verschiebung der Gleitsäulen (13) in Achsrichtung der vfalzen (BA, 83).

8) Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitsäulen (13) auf einem Laufrahmen (17) angeordnet sind, der in einem Grundrahmen (18) verschiebbar geführt ist.

9) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet, durch hydraulische Stellvorrichtungen (21,16) für den Laufrahmen (17) und/oder die Halterungsteile (15).

1O) Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch, gekennzeichnet, daß der Lauf rahmen (i?) ani Grundrahmen (18) laufende Gleitrollen (20) aufweist.

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11) Vorrichtung nacli einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, da~s die llalterungsteile ( 1S) jeweils in an den Gleitsäulen (ij) verschiebbaren Gleitteilen

(14) quer zur Achsrichtung der Walzen (oA,bI3) verschiebbar geführt sind.

12) Vorrichtung nach einem der Ansprüche '/ bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitteile {lh) über Federn (23) von an den Gleitsäulen (13) höhenversteilbar geführten Tragelementen (2^iA, 243) getragen sinu.

13) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daü beiderseits der Antriebswelle (1A, IB) jeweils zwei Gleitsäulen (13) nebeneinander angeordnet sind und die Tragelemente (24A,2te) jeweils an beiden Gleitsäulen (ij) jedes Paares senkrecht verschiebbar geführt sind.

14) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement (24a,24b) mit einer zu dessen Höhenverstellung verdrehbar gelagerten Gewindespindel (26a,26b) in Eingriff steht.

15) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (26a,26b) mit einer Verdrehungssperrenden Vorrichtung versehen ist.

16) Vorrichtung nach Anspruch Ik oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem oberen Halterungsteil

(15) zusammenwirkende obere Gewindespindel (26a) und eine mit einem unteren Halterungsteil zusammenwirkende untere Gewindespindel (26b) und eine die obere und die untere Gewindespindel (26A bzw. 26b) verbindende Kupplung (25) vorgesehen sind.

17) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Gewindespindel (26a) eine im Vergleich zur unteren Gewindespindel (26b) größere Gewindehöhe aufweist. 509883/0283

1o) Vorrichtung nacli einem der Ansprüche 7 bis 17» dadurch. gekennsGichnet, daß an jeder Gleitsäule (13) zwei Gleitteile (14·) geführt sind und eine gemeinsame Welle (?^r') mit Schnecken zur gemeinsamen Höhenverstellung aller Gleitteile (1^-) vorgesehen ist.

19) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsteile (15) jeweils eine mit einer auf der Unifangsfläche des zugehörigen Jochs (5A,5B) angeordneten Ringnut (11A,11B) in Eingriff tretende Klaue (15A) tragen.

20) Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenfläche (33) der Ringnut (IIA, 113)so geneigt ausgebildet ist, daß die Endfläche des von den Halterungsteilen (15) gehalterten Jochs (5A, SB) bei etwas gelockerter Stellung der Halterungsteile (15) im Vergleich zu deren Griffstellung etwas vortritt.

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