DE3346219A1

DE3346219A1 - Vorrichtung zum antreiben mehrerer wickeltrommelwellen einer auf- oder abrollhaspel

Info

Publication number: DE3346219A1
Application number: DE19833346219
Authority: DE
Inventors: Shozo Hiroshima Tashiro; Michinori Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1985-07-18
Also published as: US4663986A; DE3346219C2

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig

MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA Tokio, Japan

Patentanwälte

European Patent Attorney. Zugelassene Vertreter vor de-n Europäischer, Patentamt

Dr phil G Henkel. München Dipl -Ing J Pfenning. Berlin Dr rer nat L Feiler, München Dip' -Ing W Hanzei. München Dipi -Phys K H Meinig. Berlin Dr Ing A Butenschon. Berlin

Möhlstraße 37
D-8000 München 80

Tel 089/982085-87 Telex 0529802 hnkid Telegramm- üd Telefax (Gr 2+3)
089/9814 26

FP/MHI-2629 Hz/ld 21. Dezember 1983

Vorrichtung zum Antreiben mehrerer WiekeltrommelweIlen einer Auf- oder Abrollhaspel

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben einer Auf- oder Abrollhaspel mit mehreren (Wickel-)-Trommeln.

Auf- und Abrollhaspeln mit mehreren Trommeln sind entwickelt worden, um beim Auf- oder Abrollen des Walzguts in einem Walzwerk die Kontinuität des Betriebs

^q sicherzustellen, d.h. die Leerlaufzeit zu verkürzen.

Der Körper (oder Gehäuse) einer bisherigen Vorrichtung dieser Art weist eine Anzahl von Wiekeltrommelwellen auf und ist drehbar gelagert, wobei er auf einem Kreis umläuft, während eine der Trommelwellen für das Auf- oder Abrollen angetrieben wird, um die in einer bestimmten Stellung befindliche Trommel gegen eine andere auszutauschen. Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt, wobei der Körper (Gehäuse) 2 der Vorrichtung zwei Wickeltrommel-Wellen 1a und Ib

„₀ aufweist, die für das unmittelbare Auf- oder Abrollen von Walzgut in Drehung versetzbar und symmetrisch zur Mittelachse des Körpers 2 angeordnet sind. Der wellenseitige Abschnitt des Körpers 2 wird von nicht dargestellten, auf der Maschinenbettung angeordneten Rollen

2J- getragen, während der andere Endabschnitt von einem Lager 5 getragen wird, das in das Gehäuse 4 eines stirnseitigen Getriebes 3 eingebaut ist und den Körper 2 drehbar lagert. Die Trommel-Welle 1a ist mit einem Elektromotor 11a verbunden und über ein auf ihr sitzendes Zahnrad 6a, eine massive Zwischen- oder Vorgelegewelle 7a, ein mit dem Zahnrad 6a kämmendes Zahnrad 8a, ein Zahnrad 9a des Getriebes i und ein mit dem Zahnrad 9a kämmendes Zahnrad 10a antroibbar. Die Welle 7a ist im Körper 2 und im Getriebe-Gehäuse 4 drehbar ge-

_oc lagert und trägt an ihrem einen Ende das Zahnrad 8a.

Einwärts vom anderen (Wellen-)Ende ist ein Zahnrad 9a angeordnet. Die andere Trommel-Welle 1b ist mit einem anderen Elektromotor 11b verbunden und über ein mit

der Welle 1b verbundenes Zahnrad 6b, ein mit diesem kämmendes Zahnrad 8b, eine hohle Zwischen- oder Vorgelegewelle 7b, ein im Getriebe 3 angeordnetes Zahnrad

9b und ein mit letzterem kämmendes Zahnrad 10b antreibbar. Die drehbar im Körper 2 gelagerte Welle 7b trägt an ihrem einen Ende das Zahnrad 8b und am anderen Ende das Zahnrad 9b. Der Außenumfang des Körpers 2 ist mit

-,Q Zähnen 12 versehen, mit denen ein Zahnrad kämmt, das

mit einem Elektromotor zum Umlaufenlassen des Körpers auf einem Kreis verbunden ist. Wenn dieser Motor in Betrieb steht, läuft somit der Körper 2 der Vorrichtung um. Wie erwähnt, wird die Trommel-Welle la durch den

.(. Motor 11a über die Zahnräder 10a, 9a, die Vorgelegewelle 7a und die Zahnräder 8a, 6a angetrieben. Auf ähnliche Weise wird die Trommel-Welle 1b durch den Motor 11b über die Zahnräder 10b, 9b, die Vorgelegewelle 7b und die Zahnräder 8b, 6b angetrieben.

Bei der beschriebenen Antriebsanordnung sind die beiden Sätze von Zahnrädern 6a, 8a und 6b, 8b parallel zueinander angeordnet, so daß kein hohes Untersetzungsverhältnis erreicht werden kann. Das vorgesehene hohe

„ρ- Untersetzungsverhältnis muß daher durch die Zahnräder des Getriebes 3 gewährleistet werden, so daß letzteres normalerweise ziemlich große Abmessungen erhält. Da zudem die Vorgelegewelle 7a und 7b koaxial zueinander angeordnet sind, wi rd das stirnseitige Getriebe 3 un-

_on abhängig vom Untersetzungsverhältnis benötigt. Diese

koaxiale Anordnung erschwert aber auch den Zusammenbau, das Zerlegen, die Überprüfung und Wartung der Vorgelegewellen 7a, 7b. Da letztere außerdem eine ziemlich große Länge besitzen, sind sie schwierig herzustellen. Insbesondere ist die hohle Vorgelegewelle 7b (durch maschinelle Bearbeitung) schwierig herzustellen, d.h. sie verlangt nach hochentwickelten Bearbeitungsverfahren.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Ausschaltung der Mängel des Stands der Technik durch Schaffung einer Vorrichtung zum Antreiben mehrerer Wiekeltrommelwellen einer Auf- oder Abrollhaspel, wobei diese Vorrichtung ein größeres Untersetzungsverhältnis als die bisherige Vorrichtung mit parallel Zahnradsätzen gewährleisten und dabei mit kleinen Abmessungen ausgebildet sein soll.

Diese Antriebsvorrichtung soll auch einfacher zusammenzusetzen, zu zerlegen, zu überprüfen und zu warten sein als die bisherige Vorrichtung mit koaxial zueinander ,p- angeordneter massiver und hohler Welle, wobei auch die schwierige maschinelle Bearbeitung einer Hohlwelle vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Antreiben „_n mehrerer Wickeltrommelwellen einer Auf- oder Abrollhaspel, wobei die Wickeltrommelwellen drehbar im Körper (oder Gehäuse) der Vorrichtung gelagert sind, der seinerseits so drehbar gelagert ist, daß die Wickeltrommelwellen auf einem Kreis umzulaufen vermögen, „j- erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Vorrichtungs-Körper mehrere Planetenradmechanismen vorgesehen sind, die einerseits mit den Wickeltrommelwellen und andererseits mit jeweils zugeordneten Antriebskraftquellen verbunden sind.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

_oc. Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Auf- oder

Abrollhaspel mit herkömmlicher Antriebsvorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gehaltene Aufsicht auf eine Auf- oder Abrollhaspel mit einer

Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung und 5

Fig. 3 eine Seitenansicht der Auf- oder Abrollhaspel gemäß Fig. 2.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.

In den Fig. 2 und 3 sind den Teilen von Fig. 1 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Der Körper 2 einer Auf- oder Abrollhaspel besteht aus einem Abschnitt 2a und einem materialeinheitlich mit diesem ausgebildeten zylindrischen Abschnitt 2b. Im Abschnitt 2a sind Wickeltrommel-Wellen 1a und 1b symmetrisch zur Mittellinie des Abschnitts 2a gelagert. Das wellenseitige Ende des

Körpers 2 und mithin des Abschnitts 2a ist auf mehreren 20

Rollen 14 gelagert, die auf der Masahinenbettung 13 angeordnet sind. Das andere Ende des Körpers 2 und mithin der zylindrische Abschnitt 2b ist in einem Lager 16 geführt, das in einem auf der Maschinenbettung 13

angeordneten Tragsockel 15 höhenverstellbar montiert 25

ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lager 16 als Kugel- oder Rollenlager ausgeführt. Der Maschinen-Körper 2 ist somit drehbar angeordnet, und an seinem Außenumfang sind Zähne 12 angeformt, die mit einem Zahnrad 18 kämmen, das zur Drehung des Körpers 2 mit einer Umlaufbewegung mit einem Elektromotor 17 verbunden ist.

Die Antriebsanordnung für die beiden Wickeltrommel-Wellen 1a und 1b ist wie folgt aufgebaut: Mit den Schäften der Wellen 1a, 1b sind im Körper 2 Zahnräder 19a bzw. 19b fest verbunden. Ein Gehäuse 20, das einen Planetenradrahmen bildet, ist durch Tragelemente

BAD ORIGINAL

im Mittelbereich des Körpers 2 gehaltert. Ringzahnräder 23a, 23b mit Außenzähnen 21a bzw. 21b und Innenzähnen 22a bzw. 22b sind im Gehäuse 20 so drehbar gelagert, daß die Außenzähne 21a, 21b mit den Zahnrädern 19a bzw. 19b kämmen. Zwei massive Vorgelegewellen 24a und 24b erstrecken sich aus dem zylindrischen Körper-Abschnitt 2b in den Abschnitt 2a hinein. Innerhalb des YQ letzteren sind die Enden dieser Wellen im Gehäuse 20 drehbar gelagert und mit Ritzeln 25a bzw. 25b versehen, die mit den Innenzähnen 22a, 2 2b der Ringzahnräder 23a bzw. 23b kämmen.

,,- Eine Flexibilität besitzende Kupplungs- oder Koppelwelle 26 erstreckt sich durch das Zentrum des zylindrischen Abschnitts 2b und ist am einen Ende mit dem Gehäuse 20 verbunden, während ihr anderes Ende mit einer auf der Maschinenbettung 13 montierten Tragplatte 27 über eine biegsame Kupplung,ζ.B. eine Zahnkupplung, verbunden ist. Die Welle 26 verhindert eine Drehung des Gehäuses 20 durch Aufnahme der auf letzteres einwirkenden Umfangs-Drehmitnahmekräfte. Die Vorgelegewellen 24a, 24b sind mit den Ausgangs- oder Abtriebs-

_Or- wellen 29a bzw. 29b eines Getriebes 3 verbunden, das

an der Vorderseite des Körpers 2 auf der Maschinenbettung 13 montiert ist. Die Eingangs- oder Antriebswellen 30a, 30b des Getriebes 3 sind für den Antrieb der jeweiligen Wickeltrommel-Wellen mit je einem Elektromotor 11a bzw. 11b verbunden, wobei die Antriebskraft über die Zahnradanordnung des Getriebes 3 auf die Abtriebswellen 29a, 29b übertragen wird.

Im Betrieb der beschriebenen Vorrichtung wird die _oc Antriebskraft des Motors 11a über das Getriebe 3 und die Vorgelegewelle 24a auf das Ritzel 25a übertragen. Da das Ritzel 25a und das Ringzahnrad 23a das Planetenrad bzw. die Innenverzahnung eines Planetengetriebes

BAD ORSGiMAL

■Jo

bilden, kämmt das Ritzel 25a mit den Innenzähnen 22a des Ringzahnrads 23a. Die Drehbewegung des Ritzels 25a wird ρ- daher unter Drehzahlsenkung auf das Ringzahnrad 23a übertragen. Diese verzögerte Drehbewegung wird dann über die Außenzähne 21a des Ringzahnrads 23a und das auf der Welle 1a sitzende Zahnrad 19a auf die Wickeltrommel-Welle 1a übertragen. Dabei dreht sich das ,Q Ritzel 25a nur um seine eigene Achse, ohne eine Kreisbahn zu beschreiben. Ebenso dreht sich das Ringzahnrad 23a lediglich auf dem bzw. im Gehäuse 20, das hierbei stillsteht. Die Wickeltrommel-Welle 1b wird auf entsprechende Weise angetrieben.

Wie erwähnt, muß bei einer Mehrtrommel-Auf- oder-Abrollhaspel die Wickeltrommel-Welle 1a oder 1b neben einer Drehung um ihre eigene Achse auch eine (kreisförmige) Umlaufbewegung ausführen können. Wenn der Körper 2

„₀ der Vorrichtung durch den Umlauf-Motor 17 mittels des Eingriffs zwischen den Zahnrädern 18 und 12 in Drehung bzw. UmIaufbewegung versetzt wird, laufen die Zahnräder 19a, 19b um die mit ihnen kämmenden Außenzähne 21a bzw. 21b der Ringzahnräder 23a bzw. 23b um, während sie

„p- sich um ihre eigene Achse drehen. Dabei befindet sich das die Ritzel 25a, 25b umschließende Gehäuse 20 im Ruhezustand oder Stillstand, und es wird unter Lagerung der Ringzahnräder 23a, 23b von den Tragelementen des Körpers 2 in unverspanntem Zustand getragen. Während

~_Q dieser UmIaufbewegung dreht sich das den Planetenradrahmen bildende Gehäuse 20 relativ zum Vorrichtungs-Körper 2, so daß die Außenzähne 21a, 21b der Ringzahnräder 23a bzw. 23b einen ungleichförmigen Eingriff mit den Zahnrädern 19a, 19b herstellen. Ebenso steht das

Gehäuse 20 mit den es tragenden Tragelementen des ob

Körpers 2 in ungleichförmigem Eingriff. Diese unerwünschte Erscheinung kann dadurch vermieden werden, daß eine Bewegung des Gehäuses 20 in drei (zueinander)

senkrechten Richtungen zugelassen wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird dies durch die Anordnung der Koppelwelle 26 und der biegsamen Kupplung b

28 auf der Mittelachse des Gehäuses 20 ermöglicht.

Bei der beschriebenen Antriebsvorrichtung für eine Mehrtrommel-Auf- oder Abrollhaspel sind die Wickeltrommel-WeIlen somit im Maschinen-Körper (oder -Gehäuse) gelagert. Die mit den Wiekeltrommeln verbundenen Planetenradgetriebe sind ebenfalls im Maschinen-Körper gelagert und jeweils mit einer Antriebskraftquelle verbunden. Die erfindungsgemäße

Vorrichtung vermag damit ein größeres Untersetzungs-15

verhältnis als die vorher beschriebene bisherige Vorrichtung zu gewährleisten, und sie kann gleichzeitig kompakt gebaut sein. Dieses größere Untersetzungsverhältnis erlaubt eine Verringerung des Untersetzungsverhältnisses des stirnseitigen Getriebes, so daß der Aufbau insgesamt vereinfacht und verkleinert sein kann. Weiterhin können die verschiedenen, mit dem Maschinen-Körper verbundenen Antriebswellen mit gegenseitigem Abstand in derselben Ebene angeordnet sein, so daß

die Vorrichtung einfacher zusammenzusetzen, zu zer-25

legen, zu überprüfen und zu warten ist als die eingangs beschriebene bisherige Vorrichtung. Darüber hinaus wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Bearbeitungsaufwand für Hohlwellen vermieden.

Obgleich vorstehend nur eine derzeit bevorzugte Ausführungsform beschrieben ist, ist die Erfindung keineswegs darauf beschränkt, sondern verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

- Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Antreiben mehrerer Wickeltrommelwellen einer Auf- oder Abrollhaspel, wobei die Wickeltrommelwellen drehbar im Körper (oder Gehäuse) der Vorrichtung gelagert sind, der seinerseits so drehbar gelagert ist,

jQ daß die Wickeltrommelwellen auf einem Kreis umzulaufen vermögen,

dadurch gekennzeichnet, daß im Vorrichtungs-Körper (2) mehrere Planetenradmechanismen (20, 23a_f 23b usw.) vorgesehen sind, die einerseits mit den Wickeltrommel-

,₅ wellen (1a, 1b) und andererseits mit jeweils zugeordneten Antriebskraftquellen (11a, 11b) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeltrommelwellen (1a, 1b) um ein im Zentrum des Vorrichtungs-Körpers (2) angeordnetes Gehäuse (20) umzulaufen vermögen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, _ot- daß auf der Mittellinie des Gehäuses (20) eine mit letzterem verbundene Koppelwelle (26) und eine biegsame Kupplung (28) zur Verbindung der Koppelwelle mit einer Maschinenbettung (13) angeordnet sind.