DE3614803C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zum Antrieb der Walzen ei­ ner Walzstraße mit einer Anzahl von in Walzrichtung hinterein­ ander angeordneten Walzgerüsten, bei dem an mehreren oder al­ len Abtriebswellen jeweils eine Planetengetriebestufe vorge­ sehen ist, welche aus einer Grund- und einer Zusatzdrehzahl die Abtriebsdrehzahl bildet, wobei gesonderte Zahnradgetrie­ bebahnen zum Zuführen der Grund- und Zusatzdrehzahlen zu den Planetengetriebestufen vorgesehen sind, in deren Lagerhülsen sich die Planetengetriebestufen befinden.

Bei einem bekannten Getriebe dieser Art (DE-PS 30 01 343) sind die Planetengetriebestufen in den Stirnradlagerhülsen sowohl der Grund- als auch der Zusatzdrehzahlgetriebebahn ange­ ordnet, und zwar zwischen den tragenden Außenwänden des in üblicher Weise geschlossen ausgebildeten Getriebegehäuses. Unter den tragenden Gehäusewänden sind jene zu verstehen, welche die Lagerkräfte aus den Zahnrädern und Wellen aufneh­ men.

Bei dieser bekannten Bauart sind die Zahnräder beider Zahnrad­ getriebebahnen über Wälzlager auf den zentralen Trägerwellen der Planetengetriebestufen gelagert, wobei diese zentralen Trägerwellen gleichzeitig als Planetenradträger und als Ab­ triebswellen dienen. Dadurch werden große Zahnkräfte auf die Trägerwellen übertragen, so daß diese in hohem Maße auf Bie­ gung beansprucht werden. Dabei wirkt sich der relativ große Lagerabstand zwischen den tragenden Gehäusewänden ungünstig aus. Um ein Durchbiegen der Trägerwellen als Folge hiervon in engen Grenzen zu halten, so daß die Verzahnungen einwand­ frei ineinandergreifen, ist man gezwungen, diese Trägerwellen ausreichend biegesteif auszubilden, das heißt, ihnen einen relativ großen Außendurchmesser zu geben. Infolgedessen läßt sich der kleinste Zahnraddurchmesser der Zahnradgetriebebah­ nen nur relativ groß ausbilden, was den Walzgerüstabstand in unerwünschter Weise vergrößert und die möglichen Übersetzungs­ verhältnisse in den Zahnradgetriebebahnen spürbar einschränkt.

Dies ist besonders für die Zahnradgetriebebahn der Zusatzdreh­ zahlen von Bedeutung. Darüber hinaus fordert die bekannte Bauart für die Durchführung der Montage zwei horizontale Teilfugen des Getriebegehäuses, was die Fertigung verteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorstehend be­ schriebene, bekannte Getriebe weiter zu entwickeln und zu ver­ bessern, insbesondere ein einfacher ausgebildetes und besser montierbares Getriebe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils nur eine Zahnradgetriebebahn zwischen tragenden Gehäusewänden des Getriebegehäuses und die zweite Zahnradgetriebebahn außen­ seitig an der den Walzgerüsten abgekehrten tragenden Gehäusewand angeordnet ist, wobei die Zahnräder und verzahnten Büchsen der Zahnradgetriebebahnen auf stillstehende, in den Nabenbereich der Zahnräder und verzahnten Büchsen vorragende Lagerhülsen gelagert sind, die in Bohrungen oder an Flanschflächen der tragenden Gehäusewände befestigt sind. Die Lagerhülsen nehmen dabei die, insbesondere durch die Zahnkräfte entstehenden Beanspruchungen auf und leiten sie direkt zu den tragenden Gehäusewänden des Getriebegehäuses, ohne weitere Bauteile zu belasten. Dies ist besonders bei solchen Wazstraßen von Vorteil, die eine relativ große Anzahl von Walzgerüsten besitzen, wie dies zum Beispiel bei Streckreduzierwalzstraßen für Rohre der Fall ist. Bei sol­ chen Walzstraßen können im Bereich der Antriebsmotoren die Zahn­ kräfte besonders hohe Werte erreichen, weil die Antriebsleistung für eine große Anzahl von Walzgerüsten an einer Stelle einge­ speist und von dort aus verteilt wird.

Erfolgt die Lagerung der Zahnräder der Zahnradgetriebebahnen in der erfindungsgemäßen Weise, dann werden die innenliegenden Tei­ le der Planetengetriebestufen in vorteilhafter Weise von allen Beanspruchungen freigehalten, die sich aus den Zahnkräften der Zahnradgetriebebahnen ergeben. Dies ermöglicht wiederum die Durchmesser aller Teile der Planetengetriebestufen kleiner zu bemessen, da sie nicht mehr den hohen Biegebeanspruchungen aus den Zahngetriebebahnen ausgesetzt sind. Infolgedessen ist man in der Lage, den Abstand der Abtriebswellen und damit der Walzgerüste in der gewünschten Weise klein zu halten. Vor allem aber können die Zahnräder der Zahnradgetriebebahnen einen klei­ neren Durchmesser erreichen, so daß ein größeres Übesetzungs­ verhältnis in den Zahnradgetriebebahnen erzielt werden kann, was vor allem für die die Zusatzdrehzahlen übertragenden Zahnradge­ triebebahnen vorteilhaft ist.

Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Lagerung der Zahnräder der Zahnradgetriebebahnen die Verwendung eines Getriebegehäuses ohne Teilfugen, was die Fertigung beträchtlich vereinfacht und verbilligt. Ferner vermeidet man hierdurch Verbiegungen der Planetengetriebestufen, wodurch ein einwandfreier Lauf aller Räder bei nur geringem Verschleiß erreicht wird. Ferner lassen sich bei der erfindungsgemäßen Lagerung die Planetengetriebe­ stufen demontieren, insbesondere die Sonnen- und Planetenräder, die Sonnenradwellen sowie Planetenradträger herausnehmen, ohne die relativ großen und schweren Zahnräder der Zahnradgetriebe­ bahnen mit ausbauen zu müssen.

Besonders vorteilhaft ist es auch, jeweils nur eine einzige Zahnradgetriebebahn zwischen die tragenden Gehäusewände des Getriebegehäuses anzuordnen, weil hierdurch der Lagerabstand und damit die Biegebeanspruchung der Zahnräder und Lagerhül­ sen erheblich verringert wird. Die Anordnung der zweiten Zahn­ radgetriebebahn, vorzugsweise die für die Zusatzdrehzahlen, außenseitig an der den Walzgerüsten abekehrten tragenden Ge­ häusewand hat außer dem kurzen Lagerabstand und einem schmalen Getriebegehäuse den wesentlichen Vorteil, daß die dort mit be­ sonders hoher Drehzahl umlaufenden Zahnräder gut zugänglich sind. Diese Zahnräder werden nur mit einer öldichten Haube ab­ gedeckt, die leicht abnehmbar ist. In diesem Bereich außerhalb des tragenden Getriebegehäuses ragen von den Planetengetriebe­ stufen nur noch die Sonnenradwellen hinein, die ein nur geringes Drehmoment zu übertragen haben, weil sie wegen der großen Über­ setzungsverhältnisse der Planetengetriebestufen mit hoher Dreh­ zahl umlaufen. Infolgedessen ist der Durchmesser der Sonnenrad­ wellen gering. Deshalb und weil die Planetenradträger der Planetengetriebestufen nicht bis in diesen Bereich außerhalb des Getriebegehäuses reichen, können die Zahnräder der außenseitig angeordneten Zahnradgetriebebahnen sehr viel kleinere Durchmesser erhalten, als dies bei der be­ kannten Bauart möglich war. Somit können weitaus größere Über­ setzungsverhältnisse im Bereich dieser Zahnradgetriebebahn er­ zielt werden, was beispielsweise bei einer Streckreduzierwalz­ straße für Rohre den Regelbereich des Streckgrades erheblich vergrößert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die in Bohrungen der tragenden Gehäusewände befestigten Lagerhülsen mittels an sich bekannter Kegelspannhülsen gehalten. Derartige Kegelspannhülsen ermöglichen nach dem Zusammenbau noch ein axi­ ales Verschieben der Lagerhülsen in den Bohrungen der tragenden Gehäusewände, um das gewünschte Lagerspiel einzustellen. Ist dieses eingestellt, dann erlauben dieselben Kegelspannhülsen ei­ ne feste und spielfreie Verbindung der Lagerhülsen mit den Ge­ häusewänden, um das eingestellte Lagerspiel beizubehalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eins Ausführungsbei­ spieles dargestellt. In einem Getriebegehäuse (1) ist eine Zahn­ radgetriebebahn angeordnet, von der in der Zeichnung nur ein Zahnrad (2) erkennbar ist. Die übrigen Zahnräder dieser Zahnrad­ getriebebahn folgen in die Zeichnungsebene hinein, werden also von dem Zahnrad (2) verdeckt. Alle Zahnräder (2) dieser Zahnrad­ getriebebahn sind in gleicher Weise auf Lagerhülsen (3) über Wälzlager (4) gelagert. Die Lagerhülsen (3) sind in Bohrungen von zwei tragenden Gehäusewänden (5 und 6) in axialer Richtung eingeschoben und dort arretiert, nachdem das Lagerspiel der Wälzlager (4) durch entsprechendes axiales Verschieben der Lager­ hülsen (3) eingestellt worden ist.

Zum Einstellen des Lagerspiels beziehungsweise zur Arretierung der Lagerhülsen (3) in den Gehäusewänden (5 und 6) zeigt die Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele. Im oberen Teil der Zeich­ nung wird ein Deckel (7) benutzt, der mit Hilfe von auf dem Umfang verteilten Schrauben (8) fest mit der Lagerhülse (3) ver­ schraubt ist. Mit Hilfe weiterer Schrauben (9), die auf einem anderen Teilkreis ebenfalls auf dem Umfang gleichmäßig verteilt sind, wird der Deckel (7) mit der Gehäusewand (5) verschraubt. Ein ringförmiges Paßblech (10) von bestimmter Dicke zwischen Deckel (7) und Gehäusewand (5) sorgt dafür, daß der Deckel (7) und mit ihm die Lagerhülse (3) eine bestimmte axiale Position einnimmt, so daß das gewünschte Lagerspiel entsteht.

Eine weitere Möglichkeit ist unterhalb der vorstehend beschrie­ benen Teile dargestellt. Dort ist zwischen der Lagerhülse (3) und der Gehäusewand (5) eine Kegelspannhülse (11) angeordnet. Mit Hilfe von Druckölbohrungen (12 und 13) wird Öl zwischen die aufeinander liegenden Flächen der Kegelspannhülse (11) einerseits und der Gehäusewand (5) beziehungsweise der Lager­ hülse (3) andererseits gepreßt, so daß ein Verschieben erfolgt mit Hilfe der Schrauben (14 und 15), von denen jeweils mehrere auf zwei Teilkreisen verteilt angeordnet sind. Zwei Schrauben (14), eingeschraubt in ein Gewinde des Deckels (7), drücken die Kegelspannhülse (11) in ihre Bohrung. Zwei andere nicht dargestellte Schrauben auf demselben Teilkreis, eingeschraubt in ein stirnseitiges Innengewinde der Kegelspannhülse (11) und geführt in einer Durchgangsbohrung des Deckels (7) können die Kegelspannhülse (11) wieder zurückziehen. Dasselbe Prinzip wird auch bei den Schrauben (15) angewandt, welche die Lager­ hülsen (3) axial verschieben.

Das Zahnrad (2) der Zahnradgetriebebahn ist gleichzeitig auch Außenkranz der Planetengetriebestufe und zu diesem Zweck mit einer Innenverzahnung (16) versehen. Mehrere auf dem Umfang verteilte Planetenräder (17) greifen in diese Innenverzahnung (16) ein. Die Planetenräder (17) sind auf Planetenradachsen (18) mit Hilfe von Wälzlagern (19) gelagert. Als Planeten­ radträger dient eine Abtriebswelle (20), welche in nicht dargestellter Weise mit einem ebenfalls nicht dargestellten Walzgerüst gekuppelt wird. Im Bereich der tragenden Gehäuse­ wände (5 und 6) ist die Antriebswelle (20) in Wälzlagern (21 und 22) gelagert, wobei das Wälzlager (21) als Festlager und das Wälzlager (22) als axial verschiebbares Loslager augebildet ist.

Von der zweiten Zahnradgetriebereihe ist in der Zeichnung wiederum nur ein Zahnrad (23) mit zugehörender verzahnter Büchse (24) zu erkennen. Der große Unterschied zwischen den Teilkreisdurchmessern des Zahnrades (23) und der verzahnten Büchse (24) macht die große Übersetzung deutlich, welche bei dieser Zahnradgetriebebahn möglich ist. Das fest mit der verzahnten Büchse (24) verbundene Zahnrad (23) ist mit Hilfe von Wälzlagern (25) auf eine Lagerhülse (26) gelagert, die außenseitig an der den nicht dargestellten Walzgerüsten ab­ gekehrten, tragenden Gehäusewand (6) angeordnet ist. Auch die Lagerhülse (26) überträgt die Beanspruchung aus der Zahn­ radgetriebebahn direkt auf die tragende Gehäusewand (6), ohne Teile der Planetengetriebestufe hiermit zu beaufschlagen. Die Lagerhülse (26) kann dabei in gleicher Weise befestigt werden, wie dies bei der Lagerhülse (3) bereits beschrieben worden ist.

Eine Nabe (27), die drehfest mit dem Zahnrad (23) und der ver­ zahnten Büchse (24) verbunden ist, besitzt eine Innenverzahnung (28), mit der sie in eine Außenverzahnung einer Sonnenradwelle (29) eingreift. Auch andere bekannte Übertragungsmittel sind zum drehfesten Kuppeln der Nabe (27) mit der Sonnenradwelle (29) denkbar. Die Sonnenradwelle (29) besitzt an ihrem anderen Ende das mit (30) bezeichnete Sonnenrad, welches mit den Plane­ tenrädern (17) im Eingriff steht. Bei einer Anwendung des erfin­ dungsgemäßen Getriebes als Antrieb für eine Streckreduzierwalz­ straße empfiehlt es sich, die Grunddrehzahl über die Zahnräder (2) und die Zusatzdrehzahl über die Zahnräder (23) und die ver­ zahnten Büchsen (24) einzuspeisen und die Abtriebswelle (20) mit den Walzgerüsten zu kuppeln.

Als Schutz für die Zahnräder (23) und verzahnten Büchsen (24) dient eine dünnwandige Abdeckhaube (31), welche keine nennens­ werten Kräfte aufnimmt. Sie sorgt vor allem dafür, daß kein Schmieröl nach außen abgespritzt wird und die Bedienungs­ mannschaft vor Unfällen geschützt ist.

Claims (2)

1. Getriebe zum Antrieb der Walzen einer Walzstraße mit einer Anzahl von in Walzrichtung hintereinander angeordneten Walz­ gerüsten, bei dem an mehreren oder allen Abtriebswellen je­ weils eine Planetengetriebestufe vorgesehen ist, welche aus einer Grund- und einer Zusatzdrehzahl die Antriebsdrehzahl bildet, wobei gesonderte Zahnradgetriebebahnen zum Zuführen der Grund- und Zusatzdrehzahlen zu den Planetengetriebestu­ fen vorgesehen sind, in deren Lagerhülsen sich die Planeten­ getriebestufen befinden, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils nur eine Zahnradgetriebebahn zwischen tragenden Gehäusewänden (5, 6) des Getriebegehäuses (1) und die zweite Zahnradgetriebebahn außenseitig an der den Walzgerüsten abgekehrten tragenden Gehäusewand (6) angeordnet ist, wobei die Zahnräder (2, 23) und verzahnten Büchsen (24) der Zahn­ radgetriebebahnen auf stillstehende, in den Nabenbereich der Zahnräder (2, 23) und verzahnten Büchsen (24) vorragende Lager­ hülsen (3, 26) gelagert sind, die in Bohrungen oder an Flansch­ flächen der tragenden Gehäusewand (5, 6) befestigt sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in Bohrungen der tragenden Gehäuse­ wände (5, 6) befestigten Lagerhülsen (3, 26) mittels an sich bekannter Kegelspannhülsen (11) gehalten sind.