DE3003673A1

DE3003673A1 - Jack spindle drive with self aligning bearing - has coupling hub including curved teeth with centre at bearing centre

Info

Publication number: DE3003673A1
Application number: DE19803003673
Authority: DE
Inventors: Frans Winterswijk Hulshof
Original assignee: A Friedrich Flender AG
Current assignee: A Friedrich Flender AG
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1981-09-10

Abstract

The jack spindle drive incorporates a self-aligning spindle bearing and a positive coaxial coupling between hollow driving wheel and spindle nut. The coupling hub has curved teeth, the centre of whose curves coincides with that of the spindle bearing. The internal teeth of the coupling can be integral with the driving wheel and there can be a further curved-tooth coupling, by which the spindle is prevented from turning in relation to the load lifted. The tooth curve centres likewise coincide with that of the spherical supporting bearing.

Description

Hubspindelantrieb Bei allgemein bekannten Hubspindelantrieben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung ist die Spindelmutter fest mit dem Antriebshohlrad verbunden. Querkräfte werden durch die Spindelmutter durch Führungsbuchsen von der Spindel auf das Antriebshohlrad übertragen. Es treten häufig sehr große Querkräfte auf, da die Ifubspindelnsehr lang sind, also große Hebelarme besitzen. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß das hntriebshohlrad, dessen Lagerung und das Getriebegehäuse für die Aufnahme der Querkräfte aus der Hubspindel ausgelegt sein müssen. Hierdurch wird der ganze Antrieb sehr schwer, groß und damit aufwendig. Da die Querkräfte aber nlcht immer exakt vorherbestimmbar sind, ist es schon häufig zu Beschädigungen der Antriebe gekommen. Lifting spindle drive In generally known lifting spindle drives of the in the preamble of claim 1 listed genus is fixed with the spindle nut connected to the drive ring gear. Lateral forces are generated by the spindle nut through guide bushes transferred from the spindle to the drive ring gear. Very large ones often occur Transverse forces, because the subspindles are very long, so they have large lever arms. This design has the disadvantage that the drive ring gear, its storage and the gear housing is designed to absorb the transverse forces from the lifting spindle must be. This makes the entire drive very heavy, large and therefore expensive. However, since the transverse forces cannot always be precisely determined in advance, this is often the case the drives have been damaged.

Auch sind Hubspindelantriebe bekannt geworden, bei denen die Hubspindel mittels einer koaxialen Klauen- oder Bolzen-Kupplung mit dem Antriebshohlrad verbunden ist. Derartige Klaucn- oder Bolzenkupplungqn können aber von der Hubspindel herrührende Querkräfte nur mindern, so daß diese bei der Auslegung des Getriebes berücksichtigt werden müssen. Auch verursachen derartige Kupplungen während des Betriebes bei versetzten und nicht parallelen Achsen selbst Querkräfte, die vom Antriebshohlrad aufgenommen werden müssen.Lifting spindle drives are also known in which the lifting spindle connected to the drive ring gear by means of a coaxial claw or pin coupling is. Such claw or pin couplings can, however, originate from the lifting spindle Only reduce transverse forces so that they are taken into account when designing the gear unit Need to become. Such clutches also cause misalignments during operation and non-parallel axes themselves transverse forces absorbed by the drive ring gear Need to become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen lIubspindelantrieD zu schaffen, der klein und leicht baut und so preisgünstig ist und dennoch zuverlässig funktioniert.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and to create a spindle drive that is small and light, and so inexpensive is and still works reliably.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out on the basis of the preamble of claim 1 solved the features specified in the characterizing part of this claim.

Hiermit wird ein Hubspindelantrieb aufgezeigt, bei dem die Funktion des Antriebes der Spindelmlltter von der Funktion der Abstützung der llubspindel und den daraus resultierenden Kraften klar voneinander getrennt sind Somit kann je nach erforderlicher Funktion eine günstige und einwandfreie Dimensionierung vorgenommen werden, wodurch die Konstruktion übersichtlicht leicht und billig wird, Die Verwendung einer Bogenzahnkupplung ermöglicht durch ihre geringen Abmessungen das auf Grund der Spindelmutterabmessungen ohnehin Uberdimensionlerte Antriebshohlrad und damit die übrigen Getriebebaumaße klein zu halten Außerdem bewirkt sie durch ihre sphärische Verzahnung eine Drehmomentübertragung, ohne Querkräfte von der Hubspindel auf das Antriebsholhrad zu übertragen. Es wirkt sich auch günstig auf die Getriebeabmessungen aus, wenn das äußere Kupplungsteil (Innenverzahnung) ohne Zwischenschaltung von Hilfs- bzw. Verbindungselementen direkt im Antriebshohlrad angeordnet ist.This shows a lifting spindle drive in which the function of the drive of the spindle mats from the function of supporting the lifting spindle and the resulting forces are clearly separated from each other Depending on the required function, a favorable and perfect dimensioning is carried out making the construction easy and cheap, the use A curved tooth coupling enables this due to its small dimensions the spindle nut dimensions anyway oversized drive ring gear and thus To keep the remaining transmission dimensions small, it also has the effect of being spherical Toothing a torque transmission, without transverse forces from the lifting spindle to the Transfer drive wheel. It also has a beneficial effect on the transmission dimensions off when the outer coupling part (internal toothing) without the interposition of Auxiliary or connecting elements is arranged directly in the drive ring gear.

Für die Belastung und den Verschleiß der Hubspindel ist es vorteilhaft, wenn auch die Aufnahme des Drehmomentes der Hubspindel durch eine Bogenzahnkupplung erfolgt, deren Krümmungsmittelpunkt identisch ist mit dem Mittelpunkt des sphärischen Stützlagers, da die Hubspindel so von Biegemomenten und Durchbiegungen frei bleibt. Die Hubspindel kann deshalb relativ dünn vorgesehen werden, was wiederum dem Gesamtkonzept zugute kommt. Außerdem erfolgt die Drehmomentabstützung der tlubspindel an der Hublast, die die Ifubbewegung mit vollzieht, so daß keine gleitenden Teile, die Reibung und Verschleiß unterliegen würden, vorhanden sind.For the load and wear of the lifting spindle, it is advantageous to even if the torque of the lifting spindle is absorbed by a curved tooth coupling takes place whose center of curvature is identical to the center of the spherical Support bearing, since the lifting spindle remains free of bending moments and deflections. The lifting spindle can therefore be made relatively thin, which in turn contributes to the overall concept benefits. In addition, the lifting spindle is supported by torque on the lifting load, which carries out the Ifub movement with, so that no sliding parts, friction and Would be subject to wear and tear.

Zur Erzielung geringsmöglicher Abmessung ist es vorteilhaft, wenn die Innenverzahnung fürden Antrieb der Spindelmutter direkt in das Antriebshohlrad eingearbeitet ist Die Abmessung des Antriebshohlrades läßt sich auch dadurch günstig beeinflussen, wenn es mit einer Schneckenverzahnung ausgeführt wird und die Antriebsverzahnung und Kupplungsverzahnung (Innenverzahnung) zueinander versetzt angeordnet werden Hierdurch wird eine bessere Ausnutzung des Werkstoffes erzielt I)ie Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Im Gehäuse 1 ist das Antriebshohlrad 2 mittels Wälzlager 3 gelagert. Das Antriebshohlrad ist mit einer Schneckenradverzahnung 4 versehen, in die eine Schnecke 5 eingreift und das Antriebshohlrad betätigt0 Ferner ist im Gehause 1 die Hubspindel 6 über die Spindelmutter 7 mittels eines Axialpendelrollen lagers 8 gelagert Um bei umgekehrter Kraftrichtung, wie sie z.B. während des Transportes und der Montage vorkommen kann, ein Auseinanderfallen der Getriebeteile zu vermeiden, ist ein weiteres sphärisches Gleitlager 9 vorgesehen Beide Lager 8 und 9 haben einen gemeinsamen Mittelpunkt "O". Die Spindelmutter ist von einer Kupplungsnabe 10 umgeben und mit dieser drehfest verbunden. Diese Kupplungsnabe trägt eine Bogenverzahnung 11, dessen Krümmungsmittelpunkt mit dem Mittelpunkt "O" der Hubspindellagerung 8 und 9 zusammenfällt Die Bogenverzahnung 11 steht in Eingriff mit einer Innenverzahnung 12 des Antriebshohlrades.To achieve the smallest possible size, it is advantageous if the internal toothing for driving the spindle nut directly into the drive ring gear The dimensions of the drive ring gear can also be favorably incorporated in this way affect if it is executed with a worm gear and the drive gear and coupling teeth (internal teeth) are arranged offset to one another Through this a better utilization of the material is achieved I) he invention is based on an embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail The drive ring gear 2 is mounted in the housing 1 by means of roller bearings 3. The drive ring gear is provided with a worm gear 4, in which a worm 5 engages and the drive ring gear is actuated. Furthermore, the lifting spindle 6 in the housing 1 is over the spindle nut 7 by means of an axial self-aligning roller bearing 8 mounted to the reverse Direction of force, as it can occur e.g. during transport and assembly, Avoiding the gear parts falling apart is another spherical one Sliding bearing 9 provided Both bearings 8 and 9 have a common center point "O". The spindle nut is surrounded by a coupling hub 10 and is non-rotatable with it tied together. This clutch hub has a curved toothing 11, the center of curvature The curved teeth coincide with the center "O" of the lifting spindle bearings 8 and 9 11 is in engagement with an internal toothing 12 of the drive ring gear.

Die Kräfte aus der ltubsplndel werden ausschließlich durch das Axialpendelrollenlager 8 aufgenommen. Die Bogenverzahnung 11 erlaubt ein Verschwenken der Hubspindel, natürlich nur um einen begrenzten Betrag aufgrund des gemeinsamen Mittelpunktes "O" der Lagerung 8 und 9 sowie der Bogenverzahnung 11, ohne daß das Antriebshohlrad über die Innenverzahnung 12 eine zusätzliche Belastung erfährt Somit ist eine einwandfreie Auslegung aller Getriebeteile möglich Bei dem hier vorliegenden Hubspindelantrieb wird die Spindelmutter gedreht, um Hub- oder Senkbewegungen auszuführen, während die Hubspindel drehfest angeordnet ist. Um Reibkräfte aus der Spindelmutter aufnehmen zu kennen, ist die Hubspindel mittels einer Bogenzahnkupplung 13 an der Hublast 14 gegen Verdrehen abgestützt. Das Lastgewicht wird durch ein sphärisches Gleitlager 15 abgestützt. Auch hier ist der Mittelpunkt "M" des sphärischen Gleitlagers 15 mit dem Krümmungsmittelpunkt der Bogenverzahnung 16 zusammengelegt worden, so daß die Hubspindel bei auftretenden Verlagerungen bzw.The forces from the ltubsplndel are exclusively generated by the spherical roller thrust bearing 8 added. The curved toothing 11 allows the lifting spindle to pivot, of course only by a limited amount due to the common center "O" of the storage 8 and 9 and the curved teeth 11 without the drive ring gear over the internal teeth 12 experiences an additional burden Gear parts possible With the lifting spindle drive presented here, the spindle nut is rotated to perform lifting or lowering movements, while the lifting spindle is non-rotatable is arranged. In order to be able to absorb frictional forces from the spindle nut, the Lifting spindle by means of a curved tooth coupling 13 on the lifting load 14 against rotation supported. The load weight is supported by a spherical plain bearing 15. Here is the one too Center "M" of the spherical plain bearing 15 been merged with the center of curvature of the curved teeth 16, so that the lifting spindle in the event of displacements or

Schrägstellungen gegenüber der Hublast frei von Querkräften bleibt.Inclinations in relation to the lifting load remain free of transverse forces.

Die Hublast, die aus einer Gießpfanne einer Stranggußanlage bestehen kann, wird durch nicht dargestellte Einrichtungen in horizontaler Ebene geführt und kann hiermit feinjustiert werden.The lifting load, which consists of a ladle of a continuous casting plant can, is performed by means not shown in the horizontal plane and can be fine-tuned with this.

Eine horizontale Führung der hubmast ist auch erforderlich, da die Hubspindel aufgrund ihrer beidseitigen sphärischen Lagerung dazu nicht im Stande ist. In vielen Fällen werden mehrere solcher Hubspindelantriebe gleichzeitig eingesetzt, wobei sich die freie Einstellbarkeit der Hubspindel als besonders vorteilhaft herausgestellt hat.Horizontal guidance of the lifting mast is also required, as the Lifting spindle not able to do this due to its spherical bearing on both sides is. In many cases, several such lifting spindle drives are used at the same time, the free adjustability of the lifting spindle has proven to be particularly advantageous Has.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims for protection Lifting spindle drive with spherical bearing of the lifting spindle and form-fitting coaxial coupling between the drive ring gear and the spindle nut, characterized in that the coupling hub (10) has curved teeth (11) is provided, the center of curvature in the center 11011 of the lifting spindle bearing (8, 9) is arranged

2 lifting spindle drive according to claim 1, characterized in that that the internal toothing (12) of the Bogel tooth coupling is integral with the drive ring gear (2) is executed

3. Hubspinder drive according to claim 1, characterized in that that the lifting spindle (6) via a curved tooth coupling (13) against rotation the lifting load (14) is secured and its center of curvature "M" is also the center of the spherical support bracket (15).

4 lifting spindle drive according to claim 1, characterized in that the Drive ring gear (2) and the lifting spindle (6) separate and independent of one another Bearings (3, 8, 9) have a lifting spindle drive according to Claim 2, characterized in that that the drive ring gear is provided with a worm toothing (4 and the centers the worm gear teeth and internal coupling teeth (12) offset from one another are arranged