DE3303929C1 - Articulated-joint coupling, in particular for rolling mill drives - Google Patents

Articulated-joint coupling, in particular for rolling mill drives

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Abstract

The present invention relates to an articulated-joint coupling, in particular for rolling mill drives in which a grease chamber filled with lubricating grease is provided within the coupling box. In known articulated-joint couplings of this kind, overheating occurs at high speeds of rotation because heat builds up in the lubricating grease. It is the object of the present invention to avoid overheating at the locations of sliding contact and, according to the invention, proposes that axial-piston pumps be arranged within the articulated-joint coupling, forcing the grease packing to circulate and thereby continuously dissipating the heat produced.

Description

Im dargestellten Querschnitt hat der Treffer 3 zwei außermittige Axialbohrungen 7, in die Plungerkolben 8, 9 eingesetzt sind, die durch Federn 10 gegen die innere Stirnfläche 1b der Kuppelmuffe 1 gedrückt sind. In der Darstellung nimmt die Spindel 4 mit dem Treffer 3 die größte Winkellage gegenüber der Achsmitte der Kuppelmuffe 1 ein, so daß der Kolben 8 in der Endlage seines Saughubes und der Kolben 9 in der Endlage seines Druckhubes liegen. In the cross section shown, hit 3 has two off-center Axial bores 7 into which plungers 8, 9 are inserted, which are supported by springs 10 are pressed against the inner end face 1b of the coupling sleeve 1. In the representation the spindle 4 with the hit 3 takes the largest angular position relative to the axis center the coupling sleeve 1, so that the piston 8 in the end position of its suction stroke and the Piston 9 are in the end position of its pressure stroke.

Die Axialbohrungen 7 kommunizieren über Fettleitungen 11 mit je einer Radialbohrung 12, die die Fettkammer 5 mit einer zentralen, von der freien Stirnfläche des Treffers ausgehenden Sackbohrung 13 verbinden. The axial bores 7 communicate with one each via grease lines 11 Radial bore 12, which the grease chamber 5 with a central, from the free end face of the hit outgoing blind hole 13 connect.

Beiderseits der Einmündungen der Fettleitungen 11 in die Radialbohrungen 12 ist jede Radialbohrung mit in gleicher Richtung öffnenden Rückschlagventilen 14, 15 versehen. Gegenüber den fettführenden Leitungen 11 und 12 wirken die Rückschlagventile 14 als Saugventile und die Rückschlagventile 15 als Druckventile.On both sides of the confluence of the grease lines 11 in the radial bores 12 is each radial bore with check valves opening in the same direction 14, 15 provided. The check valves act opposite the grease-carrying lines 11 and 12 14 as suction valves and the check valves 15 as pressure valves.

Der Treffer 3 hat in der Radialebene der Radialbohrungen 12 einen Ring 3b, der bis nahe an die äußere Umgrenzung leder Fettkammer5 reicht und eine Fortsetzung 12a der jeweiligen Radialbohrung 12 enthält. The hit 3 has one in the radial plane of the radial bores 12 Ring 3b, which extends to close to the outer boundary of the fat chamber5 and a Continuation 12a of the respective radial bore 12 contains.

Der Ring 3b ist in größtmöglicher Nähe der die Fettkammer 5 verschließenden Ringdichtung 6 angeordnet.The ring 3b is as close as possible to the one that closes the fat chamber 5 Ring seal 6 arranged.

Die Wirkungsweise der von den Axialbohrungen 7 und den Plungerkolben 8, 9 dargestellten Axialkolbenpumpen ist folgende: Beim Umlauf der Kuppelspindel 1 nebst Gelenkspindel 3, 4 führt der Treffer 3 je nach der Größe der Winkelabweichung der Spindel gegenüber der Muffe eine mehr oder weniger große Taumelbewegung aus, durch die die Plungerkolben 8, 9 wechselweise unter dem Druck ihrer Federn 10 Saughübe oder unter dem umlaufenden Anschlag der inneren Stirnfläche 1 b der Kuppelmuffe 1 Druckhübe ausführen. Bei einem Saughub öffnen die Rückschlagventile 14, so daß Fett aus der Fettkammer 5 in die zugehörige Radialbohrung 12, 12a eingesaugt wird. Der Saughub ist für den Plungerkolben 8 in der zeichnerischen Darstellung beendet. Wenn nach einer Spindeldrehung um 1800 der Kolben 8 an die Stelle des Kolbens 9 gelangt, ist ein Druckhub ausgeführt, durch den das Rückschlagventil 14 schließt und Rückschlagventil 15 öffnet und die über die zugehörige Radialbohrung 12 und Fettleitung 11 in die Axialbohrung 7 angesaugte Fettmenge in die zentrale Sackbohrung 13 gedrückt wird. Durch dieses Wechselspiel der Axialkolbenpumpen mit den Plungerkolben 8 und 9 wird die in der Fettkammer 5 und in allen Bohrungen enthaltene Fettmenge im Kreislauf durch die zentrale Sackbohrung 13 umgewälzt mit der Folge, daß sich die an den Gelenkstellen (Innenzahnkranz 1a und Außenzahnkranz 3a) entstehende Reibungswärme auf die gesamte Fettmenge verteilt und Überhitzungen an den Gelenkstellen vermieden werden. The operation of the axial bores 7 and the plunger 8, 9 shown axial piston pumps is the following: When the coupling spindle rotates 1 together with the articulated spindle 3, 4 results in the hit 3 depending on the size of the angular deviation the spindle exhibits a more or less large wobbling movement in relation to the socket, through which the plunger 8, 9 alternately under the pressure of their springs 10 suction strokes or under the circumferential stop of the inner end face 1 b of the coupling sleeve Perform 1 printing strokes. During a suction stroke, the check valves 14 open so that Grease is sucked from the grease chamber 5 into the associated radial bore 12, 12a. The suction stroke is ended for the plunger 8 in the drawing. If, after turning the spindle by 1800, the piston 8 takes the place of the piston 9 reaches, a pressure stroke is carried out through which the check valve 14 closes and check valve 15 opens and via the associated radial bore 12 and Grease line 11 in the axial bore 7 sucked amount of grease in the central blind bore 13 is pressed. This interplay between the axial piston pumps and the plunger piston 8 and 9 is the amount of grease contained in the grease chamber 5 and in all holes circulated through the central blind hole 13 with the result that the frictional heat generated at the joint points (internal gear rim 1a and external gear rim 3a) Spread over the entire amount of fat and avoid overheating at the joints will.

Es versteht sich, daß in der maschinentechnischen Ausführung der Treffer 3 mehrteilig ausgeführt ist, um die Rückschlagventile 14, 15 in die Radialbohrungen 12 einbringen zu können. Insoweit ist die zeichnerische Darstellung als schematisch anzusehen. It goes without saying that in the machine-technical execution of the Hit 3 is made in several parts to the check valves 14, 15 in the radial bores 12 to be able to contribute. In this respect, the graphic representation is as schematic to watch.

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Claims (3)

Patentansprüche: 1. Gelenkkupplung, insbesondere für Walzwerksantriebe, mit einer Kuppelmuffe und mit einem mit der Kuppelmuffe drehfest, aber winkelbeweglich eingesetzten spindelseitigen Treffer, wobei innerhalb der Kuppelmuffe eine mit Schmierfett gefüllte, durch eine Ringdichtung geschlossene Fettkammer vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Verwendung umfangsverteilter Axialkolbenpumpen mit der Maßgabe, daß die Kolben (8,9) in Axialbohrungen (7) des Treffers (3) eingesetzt sind und durch Federn (10) gegen eine innere Stirnfläche (1b) der Kuppelmuffe (1) gedrückt sind, und daß die Axialbohrungen über je eine Fettleitung (11) mit je einer Radialbohrung (12) kommunizieren, die jeweils die Fettkammer (5) mit einer zentralen, von der freien Stirnfläche des Treffers ausgehenden Sackbohrung (13) verbindet und die beiderseits der Einmündung der Fettleitung mit in gleicher Richtung öffnenden Rückschlagventilen (14, 15) versehen ist. Claims: 1. Articulated coupling, in particular for rolling mill drives, with one coupling socket and one with the coupling socket, non-rotatable but angularly movable used spindle-side hit, one with lubricating grease inside the coupling sleeve filled grease chamber closed by a ring seal is provided by using circumferentially distributed axial piston pumps with the proviso that the Pistons (8,9) are inserted into axial bores (7) of the hit (3) and by springs (10) are pressed against an inner end face (1b) of the coupling sleeve (1), and that the axial bores via a grease line (11) each with a radial bore (12) communicate, each of the fat chamber (5) with a central one, from the free one End face of the hit outgoing blind hole (13) connects and both sides the junction of the grease line with non-return valves opening in the same direction (14, 15) is provided. 2. Gelenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treffer (3) in der Querebene der Radialbohrungen (12) mit einem von den Radialbohrungen durchsetzten Ring (3b) versehen ist, der bis nahe an die äußere Umgrenzung (le)der Fettkammer (5) reicht. 2. Articulated coupling according to claim 1, characterized in that the Hit (3) in the transverse plane of the radial bores (12) with one of the radial bores interspersed ring (3b) is provided, which is close to the outer boundary (le) of the Fat chamber (5) is sufficient. 3. Gelenkkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (3b) mit den Radialbohrungen (12) in größtmöglicher Nähe der die Fettkammer (5) verschließenden Ringdichtung (6) angeordnet ist. 3. Articulated coupling according to claim 2, characterized in that the Ring (3b) with the radial bores (12) as close as possible to the grease chamber (5) sealing ring seal (6) is arranged. Die Erfindung betrifft eine Gelenkkupplung, insbesondere für Walzwerksantriebe, mit einer Kuppelmuffe und mit einem mit der Kuppelmuffe drehfest, aber winkelbeweglich eingesetzten spindelseitigem Treffer, wobei innerhalb der Kuppelmuffe eine mit Schmierfett gefüllte, durch eine Ringdichtung geschlossene Fettkammer vorgesehen ist. Derartige geschlossene Gelenkkupplungen leiden unter dem Mangel, daß insbesondere bei hohen Drehzahlen Überhitzungen auftreten, weil sich die an den Stellen der Gleitbewegung zwischen den das Drehmoment übertragenden Flächen vom Fett aufgenommene Hitze schlecht im übrigen Fett verteilt, so daß im Fett selbst schon ein Temperaturgefälle entsteht. The invention relates to an articulated coupling, in particular for rolling mill drives, with one coupling socket and one with the coupling socket, non-rotatable but angularly movable used spindle-side hit, with one with lubricating grease inside the coupling sleeve filled, closed by a ring seal grease chamber is provided. Such closed articulated couplings suffer from the deficiency that especially at high Speed overheating occurs because of the at the points of sliding movement heat absorbed poorly by the fat between the surfaces transmitting the torque distributed in the rest of the fat, so that a temperature gradient already arises in the fat itself. Die Überhitzung im Bereich der Gleitstellen beeinträchtigt die Lebensdauer und Betriebssicherheit solcher Gelenkkupplungen. Auch ist die Beobachtung gemacht worden, daß das Schmierfett im Bereich der Ringdichtung austritt, was vermutlich darauf zurückzuführen ist, daß sich das Schmierfett im mehrschichtigen Betrieb auf Dauer doch durchgehend erhitzt und zu flüssig wird.Overheating in the area of the sliding points impairs the service life and operational safety of such articulated couplings. The observation is also made that the grease leaks in the area of the ring seal, which is probably is due to the fact that the grease in multi-shift operation Constantly heated and too runny for a long time. Um außer einer verbesserten Schmierung auch eine ausreichende Wärmeabfuhr zu erreichen, hat man geschlossene Gelenkkupplungen auch bereits mit einer Ölfüllung versehen, was aber zu zusätzlichen Dichtungsmaßnahmen, z. B. Gummibalgdichtungen, zwingt, die leicht beschädigt werden können. In addition to improved lubrication, there is also adequate heat dissipation To achieve this, you have closed articulated couplings even with one oil filling provided, but this leads to additional sealing measures, e.g. B. rubber bellows seals, forces that can be easily damaged. Man ist daher in neuerer Zeit dazu übergegangen, den Gleitstellen Schmieröl aus Vorratsräumen dosiert zuzuführen, wobei das geschlossene System notwendigerweise verlassen werden mußte (DE-PS 9 25 284, DE-OS 19 02 894, DE-PS 28 24 895). Bei diesen Systemen wird ein automatischer Schmiervorgang dadurch erreicht, daß axiale Relativbewegungen des winkelbeweglichen Treffers gegenüber der walzenseitigen Kuppelmuffe zum Antrieb von umfangsverteilten Axialkolbenpumpen herangezogen wurden. Je größer bei diesem System die Neigung der Spindel gegenüber der Mittenachse der Kuppelmuffe ist, um so größer sind auch die Fördermengen dieser Axialkolbenpumpen, deren Fördermenge im übrigen auch drehzahlabhängig ist. It has therefore recently gone over to the sliding points To supply lubricating oil from storage spaces in a metered manner, the closed system necessarily had to be left (DE-PS 9 25 284, DE-OS 19 02 894, DE-PS 28 24 895). With these Systems an automatic lubrication process is achieved that axial relative movements the angularly movable hit opposite the roller-side coupling sleeve to the drive were used by circumferentially distributed axial piston pumps. The bigger with this one System is the inclination of the spindle relative to the center axis of the coupling sleeve the delivery rates of these axial piston pumps, their delivery rate is also speed dependent. Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik schließt die Erfindung an die Gattung der geschlossenen, mit Fettfüllung versehenen Gelenkkupplungen an und hat sich die Aufgabe gestellt, bei dieser Gattung von Gelenkkupplungen das Problem der Überhitzung an den Gleitstellen und den vermutlich hierauf zurückzuführenden Schmiermittelverlust zu beseitigen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in der Verwendung umfangsverteilter Axialkolbenpumpen mit der Maßgabe, daß die Kolben in Axialbohrungen des Treffers eingesetzt sind und durch Federn gegen eine innere Stirnfläche der Kuppelmuffe gedrückt sind, und daß die Axialbohrungen über je eine Fettleitung mit je einer Radialbohrung kommunizieren, die jeweils die Fettkammer mit einer zentralen, von der freien Stirnfläche des Treffers ausgehenden Sackbohrung verbindet und die beiderseits der Einmündung der Fettleitungen mit in gleicher Richtungen öffnenden Rückschlagventilen versehen ist. In contrast to this prior art, the invention follows the type of closed, grease-filled articulated couplings on and has set itself the task of solving the problem with this type of articulated coupling the overheating at the sliding points and the presumably due to this Eliminate loss of lubricant. The solution to this problem is according to Invention in the use of circumferentially distributed axial piston pumps with the proviso that the pistons are inserted into axial bores of the hit and counteracted by springs an inner end face of the coupling sleeve are pressed, and that the axial bores communicate via a grease line each with a radial bore, each of which the Fat chamber with a central one extending from the free face of the hit Blind bore connects and the two sides of the confluence of the grease lines with in Check valves opening in the same directions are provided. Die Erfindung geht damit von der Erkenntnis aus, daß über die bekannten umfangsverteilten Axialkolbenpumpen, die nach dem Stande der Technik der dosierten Schmiermittelzufuhr dienen, ein zwangsläufiger Kreislauf der Fettfüllung einer geschlossenen Gelenkkupplung erreicht werden kann, wodurch die an den Gleitstellen der Kupplung entstehende Wärme laufend abgeführt wird und Uberhitzungen vermieden werden. Auch die dem geschlossenen System eigenen Fettverluste treten nicht mehr auf. The invention is based on the knowledge that over the known circumferentially distributed axial piston pumps that are dosed according to the state of the art Serve lubricant supply, an inevitable cycle of grease filling a closed Articulated coupling can be achieved, reducing the on the sliding points of the coupling the resulting heat is continuously dissipated and overheating is avoided. Even the fat losses inherent in the closed system no longer occur. Um den Fettkreislauf zu fördern sieht die Erfindung vor, daß der Treffer in der Querebene der Radialbohrungen mit einem von den Radialbohrungen durchsetzten Ring versehen ist, der bis nahe an die äußere Umgrenzung der Fettkammer reicht. Hierdurch wird auch die Fettmenge, die sich durch Fliehkraft an die äußere Umgrenzung der Fettkammer anlegt, in den Kreislauf einbezogen. In order to promote the fat cycle, the invention provides that the Hit in the transverse plane of the radial bores with one interspersed with the radial bores Ring is provided, which extends to close to the outer boundary of the fat chamber. This also reduces the amount of fat that is applied to the outer boundary by centrifugal force the fat chamber applies, included in the circuit. Zur Vermeidung toter Räume ist der Ring mit den Radialbohrungen in größtmöglicher Nähe der die Fettkammer verschließenden Ringdichtung angeordnet. To avoid dead spaces, the ring with the radial bores is in arranged as close as possible to the ring seal closing the grease chamber. Die Erfindung eignet sich insbesondere für Zahnkupplungen, ist jedoch auch bei geschlossenen Flachzapfenkupplungen anwendbar, mit zwei außermittigen Axialkolbenpumpen innerhalb des Flachzapfens. The invention is particularly suitable for tooth clutches, but is Can also be used with closed flat pin couplings, with two off-center axial piston pumps inside the flat pin. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Zahngelenkkupplung im Querschnitt dargestellt. Die Kupplung besteht aus einer Kuppelmuffe 1, die drehfest mit dem angetriebenen Zapfen 2 einer nicht dargestellten Walzwerkswalze verbunden ist und eine Innenverzahnung 1a trägt. Mit diesem Innenzahnkranz 1a steht ein bogenverzahnter Außenzahnkranz 3a eines Treffers 3 im Eingriff, woduch die drehfeste, aber winkelbewegliche Kupplung zwischen der Kuppelmuffe 1 und einer Spindel 4 hergestellt ist. Zwischen der Kuppelmuffe 1 und dem Treffer 3 befindet sich eine Fettkammer 5, die spindelseitig durch eine Ringdichtung 6 verschlossen und mit Schmierfett gefüllt ist. In the drawing, a toothed joint coupling is an exemplary embodiment shown in cross section. The coupling consists of a coupling sleeve 1, which is non-rotatable connected to the driven pin 2 of a rolling mill roll, not shown is and an internal toothing 1a carries. With this inner ring gear 1a there is a spiral-toothed one External ring gear 3a of a hit 3 in engagement, whereby the non-rotatable, but angularly movable Coupling between the coupling sleeve 1 and a spindle 4 is made. Between the coupling sleeve 1 and the hit 3 is a grease chamber 5, the spindle side is closed by a ring seal 6 and filled with grease.
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