DE2824895A1

DE2824895A1 - Zahnradgetriebene spindelkupplung

Info

Publication number: DE2824895A1
Application number: DE19782824895
Authority: DE
Inventors: Steven Banki; Daniel H Siegert
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1977-08-03
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1979-02-08
Also published as: SE7806439L; US4137999A; GB1588686A; DE2824895C2

Description

PATENTANWÄLTE £ B L 4 O J

Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCH MIED-KOWARZIK

Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD ■ Dr. D. GUDEL

281134 GR. ESCHENHEIMER STH. 39

TELEFON: C0611J _6QQ0 FRANKFURT AM MAIN 1

5. Juni 1978

Gu/Kn

Koppers Company, Inc.

Pittsburgh, PA 15219
USA

Zahnradgetriebene Spindelkupplung

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine zahnradgetriebene Spindelkupplung mit einer Welle, einer Walze mit einer Walzenhohlwelle am einen Ende der Welle und einer Antriebshohlwelle am anderen Ende der Welle, elastischen Vorrichtungen innerhalb der Wellenenden, die mit Kolbenvorrichtungen zusammenwirken, die Druckplatten tragen, die in beide Hohlwellen eingeführt werden können, und mit flexiblen Naben, die beide Enden der Welle umgeben und die über Vorrichtungen verfügen, um die Hohlwellen mit der Welle zu verbinden.

Derartige Kupplungen sind bekannt und werden beispielsweise wegen ihrer Fähigkeit der Anpassung an nichtfluchtende Bauelemente eines Walzwerkes und wegen ihrer hohen Nutzungsdauer im Vergleich zu anderen Kupplungsformen verwendet. Zur optimalen Ausnutzung der Betriebsdauer ist es allerdings erforderlich, daß diese Kupplung ausreichend geschmiert wird. Wenn dies nicht ständig sichergestellt ist, führt dies zum Ausfall der Kupplung, verbunden mit einer Arbeitsunterbrechung und kostspieligen Reparaturen oder sogar zum notwendigen Ersatz der gesamten Kupplung (Vgl. DE-OS 2,650,693 der Anmelderin).

Eine ausreichende Schmierung wurde bisher durch manuelle Schmierung sichergestellt.

Dies hat aber beträchtliche Nachteile: die Kosten für diese Schmierung sind wegen der hohen Arbeitslöhne hoch, zumal mehrere Arbeitskräfte benötigt werden, von denen zumindest eine über die notwendigen Kenntnisse verfügen muß, um eine fachgerechte Arbeit zu gewährleisten.

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Außerdem verursacht die manuelle Schmierung beträchtliche Ausfallzeiten im Betrieb der gesamten Fabrikanlage, was insbesondere in Zeiten maximaler Auslastung sehr kostspielig ist. Schließlich findet die manuelle Schmierung unter sehr schwierigen Arbeitsbedingungen statt, denn Temperatur und Geräuschpegel sind notwendigerweise hoch und die Sicherheit der Arbeitskräfte kann durch die beengte Arbeitsumgebung beeinträchtigt sein.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine manuelle Schmierung zu vermeiden und eine selbständige Schmierung der Kupplungsvorrichtung zu erreichen.

Dies erreicht die Erfindung bei einer Kupplungsvorrichtung des oben angegebenen Typs dadurch, daß innerhalb der Welle Vorratsräume zur Aufnahme eines Schmiermittels für die Naben und die Hohlwellen vorgesehen sind, daß die elastischen Vorrichtungen bei Einführung der Druckplatte einen Unterdruckraum freigeben, der mit dem Vorratsraum über ein erstes Einwegventil verbunden ist, das öffnet, wenn der Druck im Vorratsraum größer ist als der Druck im Unterdruckraum, und daß der Unterdruckraum über ein zweites Einwegventil mit der zu schmierenden Nabe/Hohlwelle verbunden ist, wobei letzteres öffnet, wenn der Druck im Unterdruckraum über dem Druck des Schmiermittels bei den zu schmierenden Teilen liegt, wodurch bei Einführung der Druckplatte Schmiermittel vom Vorratsraum in den Unterdruckraum zur Nabe und zur Hohlwelle gelangt. ■

Der Antrieb erfolgt über Innenverzahnungen an den Wellenenden. Die Spindelwelle der Kupplung hat eine Mehrzahl von Vorratsräumen, die ein Schmiermittel durch äußere Einsatzstücke aufnehmen können. Die Vorratsräume sind so geformt, daß Wände der Vorratsräume unter einer Vorspannung liegen,

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mit der ein Druck auf das Schmiermittel ausgeübt wird, um dieses zu den Kupplungsenden der Welle oder Spindel zu drücken.

Die Spindelwelle hat Federanordnungen, mit denen eine Druckplatte an jedem Ende das Fluchten der beiden Wellenenden optimieren kann. Die Federanordnung schließt Federn ein, die an einer Welle zwischen einem Kolben und einer gleitbaren Gehäuseschulter montiert sind. Wenn die Welle in die Hohlwelle eingeführt ist, werden die Federn komprimiert und drücken auf die Gehäuseschulter in einem Federführungsraum.

Ein Kolben ist fest mit einer Federführungsstange verbunden und bewegt sich zusammen mit der Stange nach vorne zum antriebsseitigen Ende der Kupplung, wenn die walzenseitige Welle nicht in Eingriff mit der Spindel steht, bzw. nach hinten, wenn die walzenseitige Welle mit der Spindel in Eingriff steht. Die rückwärtige Fläche des Kolbens zusammen mit der Federführungsstange und dem Gehäuse bilden die Vorderwand des Vorratsraumes für das Schmiermittel aus.

Wenn die Federanordnung von beiden Enden der Spindel her komprimiert wird, so bildet sich ein Aufnahmeraum bzw. Uhterdruckraum im Gehäuseinnern dadurch aus, daß der Kolben sich bewegt. Wird der Kolben von dem ünterdruckraura weggezogen, so herrscht dort ein Druck, der kleiner ist als der vom Schmiermittel ausgeübte Druck. Die Druckdifferenz öffnet ein Einwegventil und bewirkt, daß das Schmiermittel in den uhterdruckraum einströmt. Läßt die Kompressionskraft an den Federn nach, so öffnet ein zweites, federbelastetes Einwegventil in der Stirnwand. Dadurch strömt Schmiermittel vom Uhterdruckraum durch die

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Federanordnung zwischen die Spindelwelle und die Druckplatte und in die Nähe der Verzahnung der Hohlwelle und der Nabe. Dadurch steht ein gewisser Vorrat an Schmiermittel zur Verfügung, um das Getriebe zu schmieren, wenn beim Auswechseln der Walze die Walzenwelle entfernt wird.

Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung sind den Uhteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplung wird nun anhand der Figur beschrieben.

Die gesamte Kupplung weist ein Walzenende 12, ein Antriebsende 14 und eine Welle 16 auf. Ferner sind Vorratsräume 18 für ein Schmiermittel vorgesehen, deren Rückwände 20 mittels Federn 22, die sich an einem Bolzen 24 abstützen, gegen die Schmierflüssigkeit gedrückt werden. Der Bolzen 24 ist mit Stellschrauben 26 fest in einer Nut 28 verankert. In der Welle 16 sind Einsätze 30 vorgesehen, über die das Schmiermittel in den Vorratsraum 18 eingefüllt werden kann. Weitere Einsätze 30 · dienen zur Druckentlastung des Vorratsraums. Die Spannkraft der Federn 22 ist ausreichend, um die Rückwände 20 an die Enden der Wellen zu drücken.

Da der Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplung am Walzenende 12 und am Antriebsende 14 übereinstimmt, bezieht sich die weitere Beschreibung auf das Walzenende 12, trifft jedoch genauso auf das Antriebsende 14 zu.

Der Vorratsraum 18 besitzt eine Vorderwand, die von einem Kolben 32 gebildet wird. Dieser Kolben 32 ist fest auf einer Federführungsstange 34 angebracht, um die eine Feder 36 liegt. Die Feder 36 stößt einerseits an ein Feder-

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führungsgehäuse 38 und andererseits an einen Führungskolben 40. Die gesamte Federvorrichtung mit dem Kolben 32, der Federführungsstange 34, der Feder 36 und dem Führungskolben 40 kann im Federführungsgehäuse 38 gleiten. Der Kolben 40 beinhaltet eine Druckplatte 46, an die sich eine Druckplatte 44 der Walzenwelle anlegen kann.

Wenn die Druckplatte 44 weiter in einen Federraum 42 eingeschoben wird, wird die Federvorrichtung zusammengedrückt und damit vom Walzenende 12 weggedrückt. Diese Kompression führt zur Bildung eines Unterdruckraums 48 zwischen dem Federführungsgehäuse 38, der FUhrungsstange 34 und dem Kolben 32. Dieser Unterdruckraum 48 ist mit einem eristen Einwegventil 50 mit dem Vorratsraum 18 und über ein zweites Einwegventil 52 mit dem Federraum 42 verbunden. Sonstige Bauteile zum Betrieb der Kupplung, insbesondere zum Verbinden der Walzenwelle mit der Kupplungswelle sind bekannt und brauchen hler nicht erläutert zu werden.

Die Funktion der Kupplung bei der automatischen Schmierung ist wie folgt:

Wenn die Walzendruckplatte 44 die Federvorrichtung zusammendrückt, liegt der Druck im Unterdruckraum 48 unter dem Druck, der auf das Schmiermittel im Vorratsraum 18 einwirkt. Diese Druckdifferenz öffnet das Einwegventil 50, wodurch Schmiermittel in den Unterdruckraum 48 gelangt. Wenn die Druckplatte 44 entlaste wird, bewegt sich der Kolben 32 infolge der Federkraft zurück und verkleinert den Unterdruckraum 48. Der Druckanstieg im Unterdruckraum 48 bringt das zweite Einwegventil 52 zum öffnen, wodurch das Schmiermittel in όβη Federraum 42 und dann an Zahnräder 54 der Walzenhohlwelle 56 und der Nabe 58 gelangt.

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Damit erreicht die Erfindung, daß immer dann, wenn die Walzenwelle von der Kupplung weggezogen wird, ein automatischer Schmierungsvorgang durchgeführt wird.

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Claims

Patentansprüche

Zahnradgetriebene Spindelkupplung mit einer Welle, einer Walze mit einer Walzenhohlwelle am einen Ende der Welle und einer Antriebshohlwelle am anderen Ende der Welle, elastischen Vorrichtungen innerhalb der Wellenenden, die mit Kolbenvorrichtungen zusammenwirken, die Druckplatten tragen, die in beide Hohlwellen eingeführt werden können, und mit flexiblen Naben, die beide Enden der Welle umgeben und die über Vorrichtungen verfügen, um die Hohlwellen mit der Welle zu verbinden,

dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Welle (16) Vorratsräume (18) zur Aufnahme eines Schmiermittels für die Naben und die Hohlwellen vorgesehen sind, daß die elastischen Vorrichtungen bei Einführung der Druckplatte (44) einen Unterdruckraum (48) freigeben, der mit dem Vorratsraum (18) über ein erstes Einwegventil (50) verbunden ist, das öffnet, wenn der Druck im Vorratsraum (18) größer ist als der Druck im Unterdruckraum (48), und daß der Unterdruckraum (48) über ein zweites Einwegventil (52) mit der zu schmierenden Nabe (58)/ Hohlwelle (56) verbunden ist, wobei letzteres öffnet, wenn der Druck im Unterdruckraum (48) über dem Druck des Schmiermittels bei den zu schmierenden Teilen liegt, wodurch bei Einführung der Druckplatte (44) Schmiermittel vom Vorratsraum (18) in den Unterdruckraum (48) und beim Zurückziehen der Druckplatte (44) vom Unterdruckraum (48) zur Nabe (58) und zur Hohlwelle (56) gelangt.

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OWGfNAL INSPECTED
2. Kupplung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (18) von einer Vorspannungseinrichtung beaufschlagt ist, die das Schmiermittel zu den Wellenenden drückt.
3. Kupplung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung eine Rückwand (20) einschließt, die mittels einer Feder (22) in Richtung zum Ende der Welle (16) gedrückt wird.

Der Patentanwalt

Dr. p. Gudel

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