DE3703822A1 - Universalgelenk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Walzwerkstechnik, insbesondere auf Universalgelenke.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Universalgelenk kann im Hauptantrieb der Arbeitswalzen von Walzwerken eingesetzt werden.

Es sind universelle Gelenkverbindungen bekannt, die einen Kupplungsteil zur Verbindung mit dem Endzapfen der Arbeitswalze und einen Gelenkteil in Form einer Fas­ sung und einer Büchse mit Rillen einschließen, in denen sich Kugeln befinden, welche das Arbeitsmoment übertragen (siehe S. N. Kozhevnikov, P. D. Perfilev, Kiev, Verlag "Tekhnika", 1972, SS. 64-73). Die Konstruktionen von Kugeluniversalgelenken haben trotz höheren Preises im Vergleich mit anderen Gelenktypen im Kraftfahrzeugbau und im allgemeinen Maschinenbau infolge der gedrängten Bauart breite Anwendung gefunden. Bei einer normalen Schmierung der Wälzkörper (bei der Arbeit des Gelenkes in einem geschlossenen Gehäuse) werden eine hohe Lebens­ dauer und ein hoher Wirkungsgrad des Mechanismus ge­ währleistet.

In den behandelten Konstruktionen sollen aber die Mittelpunkte sämtlicher Wälzkörper in der Halbierungs­ ebene der Achsen der zu verbindenden Wellen liegen, während der Gelenkmittelpunkt unverändert bleibt. In einer Reihe von Gelenken wird dies durch eine besondere krummlinige Form und die gegenseitige Anordnung der Ril­ len von Kopf und Fassung erreicht (siehe SS. 64-69). Das macht die Herstellung des Gelenkes komplizierter und verlangt eine genaue gegenseitige axiale Fixierung der Fassung und des Kopfes sowie die Schaffung von spe­ ziellen Baueinheiten des Typs von Schlitzenpaaren in der Gelenkverbindung zum Ausgleich axialer Verschiebun­ gen in der Übertragung der Drehbewegung. Als Wälzkörper können in diesem Fall lediglich Kugeln ver­ wendet werden, was die Größe des zu übertragenden Momen­ tes begrenzt.

Die Anordnung der Wälzkörper in der Halbierungsebe­ ne kann durch Verwendung von speziellen Käfigen (siehe SS. 69-73) für die Wälzkörper erreicht werden. Der Käfig macht die Konstruktion des Gelenkes komplizierter und vergrößert dessen Abmessungen. Außerdem hat die gesamte Gelenkeinheit wegen der niedrigen Zuverlässigkeit des Käfigs eine niedrige Lebensdauer. Darüber hinaus bedingt die unveränderliche Lage des Gelenkmittelpunktes ebenso wie in der früher beschriebenen Konstruktion dieselben Nachteile.

Es ist die Bauart eines Universalgelenks bekannt (UdSSR-Urheberschein 2 69 898 B 21 B 35/14, Bulletin für Erfindungen Nr. 16, 1970, Universalgelenk, A. P. Chek­ marev u. a.), das eine Fassung und einen Kopf einschließt, in deren Rillen sich Kugeln zur Drehmomentübertragung befinden. Im Gelenk sind Rillen von Kopf und Fassung halbzylindrischer Form ausgeführt, wobei die Rillen des Kopfes sphärische Stirnseiten besitzen. Diese Konstruk­ tion erfordert keinen Käfig und keine Anordnung der Wälz­ körper in der Halbierungsebene, bedingt jedoch notwendig Spiele in der Verbindung der Kugel mit der Rille.

Die Möglichkeit zum Rollen der Kugeln nach verschiedenen Seiten in den Rillen des Kopfes und der Fassung erfordert zusätzlich eine Vergrößerung der Spie­ le für die Arbeit des Gelenkes ohne Festklemmen der Ku­ geln in der Rille. Die Spiele werden teilweise durch ei­ ne komplizierte Form des Endabschnittes der Kopfrillen kompensiert. Dies macht eine Komplizierung der Herstel­ lungstechnologie erforderlich und ist lediglich für ei­ ne Kugel als die Belastung übertragendes Element geeig­ net.

Bekannt ist die Konstruktion eines Rollengelenkes (siehe die US-Patentschrift 37 32 706, 1973, Kl. IPK F 16 D 3/50), das einen mit einer Antriebswelle verbun­ denen Kopf und eine Fassung mit halbzylindrischen Ril­ len, in denen Wälzkörper untergebracht sind, enthält. Das Gelenk enthält auch eine Kupplungseinheit mit einer prismatischen Nut und einer Leiste zur Verbindung mit der Antriebswelle. Wie auch in der vorherigen Konstruk­ tion befinden sich die Wälzkörper bei einer Lageänderung des Kopfes mit Rollen in bezug auf die Fassung in Axial­ richtung nicht in der Halbierungsebene der Achsen der zu verbindenden Wellen. Sie sind in axialer Richtung in be­ zug auf den Kopf fixiert. In diesem Fall sind ebenso wie im vorhergehenden Falle Radialspiele zwischen den Wälz­ körpern und den Rillen erforderlich, um ein Festklemmen der Rollen bei Schrägstellungen der Wellen zu vermeiden. Diese Spiele gewährleisten die Arbeit des Gelenkes ohne Festklemmen und müssen auf den fest­ gelegten maximalen Schiefschrägungswinkel ausgelegt sein. Außer den kinematischen Spielen sind im Gelenk zwischen den Rillen und Rollen Spiele vorhanden, die mit Unge­ nauigkeiten bei der Herstellung, mit den Montagebedingun­ gen und dem Verschleiß der Elemente zusammenhängen. Spie­ le ebensolcher Art sind auch im Punkt der Verbindung mit der Antriebswelle mit Hilfe von Abflachungen am Endzap­ fen und prismatischen Leisten im Gehäuse der Fassung vor­ handen. Diese Spiele sind zur Durchführung des Umbaus der Arbeitswalzen ohne Festklemmen notwendig. Dann wer­ den sie bei der Arbeit der Verbindungsstelle infolge des Verschleißes derselben größer. Das Vorhandensein der Spiele in den Verbindungen führt bei veränderlichen Be­ lastungsverhältnissen infolge einer schroffen Aufhebung der Spiele zu dynamischen Beanspruchungen, welche die Betriebsbelastungen beträchtlich überschreiten, zum Ver­ schleiß der Gelenke und über diese angetriebenen Mecha­ nismen, ruft ihre Überlastung hervor, mindert die Zu­ verlässigkeit und Lebensdauer herab. Der dadurch verur­ sachte Schaden macht sich besonders an modernen kontinu­ ierlichen Walzwerken bemerkbar, deren Leistung hoch und wo die Verluste durch Stillstände erheblich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, ein Universalgelenk für die Spindelverbindung der Linien des Hauptantriebs der Arbeitswalzen von Walz­ werken zu entwickeln, bei dem eine Übertragung der Drehbewegung unter vorheriger Auf­ hebung von Spielräumen in der Verbindung mit dem Endzap­ fen der Arbeitswalze und in den Baueinheiten des eigentli­ chen Gelenkes stattfindet, und so die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Verbindung zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Universalgelenk, das einen mit einer Antriebswelle verbun­ denen Kopf mit an dessen Außenfläche eingearbeiteten Ril­ len, eine Fassung, die den Kopf umfaßt und an deren Innen­ fläche auf der einen Seite Rillen ausgeführt sind, wel­ che mit den Rillen des Kopfes übereinstimmen, auf der an­ deren Seite aber Nuten eingearbeitet sind, in denen sich Leisten zur Verbindung der Fassung mit dem Endzapfen der Arbeitswalze befinden, Wälzkörper, die in von den Rillen des Kopfes und der Fassung gebildeten Hohlräumen unter­ gebracht sind, eine Zwischenwand, die in der Fassung senkrecht zu ihrer Achse zwischen den Stirnflächen des Kopfes und des Endzapfens der Arbeitswalze mit einem Zwi­ schenraum in bezug auf diese Flächen angeordnet ist, ent­ hält, erfindungsgemäß Fixatoren der Längsverschiebung der Wälzkörper und eine Feder vorhanden sind, die in einer Stirnausdrehung des Kopfes auf der Seite der Ar­ beitswalze angeordnet ist, mit der Zwischenwand und dem Kopf kontaktiert und die Längsverschiebung der Fassung in Richtung zum Endzapfen der Arbeitswalze bei automati­ scher Aufhebung von Spielräumen zwischen den Leisten, von denen mindestens eine keilförmig ausgebildet ist, und dem Endzapfen der Arbeitswalze gewährleistet, wobei die Rillen von Kopf und Fassung eine solche Länge haben, bei welcher die Längsverschiebung der Fassung relativ zum Kopf unter Lageänderung des Gelenkmittelpunktes auf der Kopfachse sichergestellt wird.

Es ist zweckmäßig, daß mindestens eine Leiste, die Keilform hat, mit ihrer geneigten Oberfläche zur Fassung gekehrt ist und längs der Achse der Fassung in einer Nut von entsprechender Keilform verschiebbar an­ geordnet ist, wobei die Leiste mit einer Axialdruckfeder versehen ist, welche zwischen den Anschlägen der Leiste und der Fassung angeordnet ist und die Erzeugung eines Zwischenraumes zwischen den Leisten zum Einführen des Endzapfens der Arbeitswalze ermöglicht.

Eine andere Ausführungsvariante des erfindungsge­ mäßen Universalgelenkes sieht die Ausbildung mindestens einer Leiste in Keilform als einheitliches Ganzes mit der Fassung vor, wobei die geneigte Oberflä­ che der Leiste dem Endzapfen der Arbeitswalze zugekehrt ist, während die mit der Leiste kontaktierende Oberflä­ che des Endzapfens der Arbeitswalze eine entsprechende Keilform hat.

Um zu gewährleisten, daß sowohl Axial- als auch Um­ fangsspiele gleichzeitig aufgehoben werden, ist es zweck­ mäßig, die Feder des Kopfes als Torsionsdruckfeder aus­ zubilden und in der Zwischenwand eine Stützführung mit Möglichkeit ihrer Drehung und Fixierung in bezug auf die Zwischenwand anzuordnen, wobei die Enden der Feder in dem Kopf und der Stützführung drehfest gehalten sind.

Im Falle der Ausführung des Universalgelenkes mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Lage der Wälzkörper am Kreisumfang des Kopfes und der Fassung ist es erfor­ derlich, daß es in den Nuten der Fassung längsverschieb­ bar angeordnete Einsatzstücke enthält, in denen Rillen zur Aufnahme der Wälzkörper eingearbeitet sind, wobei die Achsen der Rillen der Fassung zur Längsachse der Fassung um einen Winkel geneigt sein sollen, der kleiner als der Selbsthemmungswinkel ist, während die Achsen der Rillen der Einsatzstücke parallel zur Längs­ achse der Fassung sein sollen, und außerdem sollen die Einsatzstücke mit einem Antrieb versehen sein, welcher für ihre Längsverschiebung in den Nuten der Fassung sorgt.

Es ist ferner bevorzugt, daß das Gelenk einen Be­ grenzer der Längsverschiebung der Wälzkörper relativ zum Kopf enthält, welcher in Form einer Büchse mit An­ schlagflansch ausgebildet ist, die in einer Stirnaus­ drehung des Kopfes angeordnet ist und die Torsionsdruck­ feder umschließt.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Universalge­ lenkes gestattet es dank der Aufhebung der Spiele in der Verbindung, dynamische Beanspruchun­ gen in der Linie der Übertragung des Arbeitsmomentes zu vermindern sowie die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Ausrüstung zu erhöhen.

Im folgenden wird die vorgeschlagene Erfindung durch konkrete Ausführungsbeispiele derselben und anhand von Zeichnungen erläutert; es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht des Universalgelenkes für dessen Ausführungsform mit der Befestigung der Wälz­ körper in bezug auf die Fassung;

Fig. 2 den Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 die Gesamtansicht des Universalgelenkes für dessen Ausführungsform mit der Befestigung der Wälz­ körper in bezug auf den Kopf;

Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 die Gesamtansicht des Universalgelenkes mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Lage der Wälzkörper am Kreisumfang;

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5.

Das erfindungsgemäße Universalgelenk enthält einen mit einer Antriebswelle verbundenen Kopf 1 (Fig. 1, 2) mit an dessen Außenfläche ausgeführten Rillen. Der Kopf 1 ist innerhalb einer Fassung 2 allseits schwenkbar und längsverschiebbar angeordnet. An der Innenfläche der Fassung 2 sind auf der einen Seite Rillen, die mit den Rillen des Kopfes 1 übereinstimmen, auf der anderen Seite aber Nuten eingearbeitet, in denen sich Leisten 3 zur Verbindung mit dem Endzapfen einer Arbeitswalze 4 befinden. In den von den Rillen des Kopfes 1 und der Fas­ sung 2 gebildeten Hohlräumen sind Wälzkörper 5 unterge­ bracht, die im Gelenk des erfindungsgemäßen Typs Rollen darstellen. In der Fassung 2 ist senkrecht zu ihrer Längsachse zwischen den Stirnflächen des Kopfes 1 und des Endzapfens der Arbeitswalze 4 eine Zwischenwand 6 angeordnet, die den Gelenkteil gegen das Eindringen von Schmutz schützt und das Ausfließen von Schmiermittel aus demsel­ ben verhindert.

In einer Stirnausdrehung des Kopfes 1 ist auf der Seite der Arbeitswalze 4 eine Feder 7 angeordnet, die mit der Zwischenwand 6 und dem Kopf 1 in Berührung steht.

Das Gelenk enthält weiterhin Fixatoren der Längs­ verschiebung der Wälzkörper 5, wobei diese sowohl in be­ zug auf die Fassung 2 als auch in bezug auf den Kopf 1 festgestellt sein können. Die Fixierung der Wälzkörper 5 in bezug auf die Fassung 2 in der Längsrichtung kommt mit Hilfe eines Absperringes 8 vom Feder- oder Bajonett- Typ zustande.

Die Abdichtung des Gelenkes erfolgt mittels eines Deckels 9 mit Dichtungen 10. Der Deckel 9 wird an der Fassung 2 durch Schraubenbolzen 11 befestigt.

Die Leisten 3 zur Verbindung der Fassung 2 mit dem Endzapfen der Arbeitswalze 4 sind meist flach ausgebil­ det, aber mindestens eine 12 von ihnen hat eine Keilform. Diese Leiste 12 kann längs der Achse der Fassung 2 ver­ schiebbar sein. In diesem Fall wird sie so angeordnet, daß ihre geneigte Oberfläche zur Fassung 2 gekehrt ist, wobei die Nut der Fassung 2 eine entsprechende Keilform hat. Hierbei ist die Leiste 12 mit einer Axialdruckfe­ der 13 versehen, die zwischen einem Anschlag der Leiste 12 und der Fassung 2 angeordnet ist.

Die Leiste 12 (Fig. 3, 4) kann gegenüber der Fas­ sung 2 unbeweglich angebracht sein. In diesem Fall ist eine Ausführungsvariante derselben als einheitliches Ganzes mit der Fassung 2 möglich, wobei die geneigte Oberfläche der Leiste 12 dem Endzapfen der Arbeitswal­ ze 4 zugekehrt ist, und die mit der Leiste kontaktie­ rende Oberfläche des Endzapfens hat eine entsprechende Keilform.

Im Falle der Fixierung der Wälzkörper 5 in bezug auf den Kopf 1 enthält das Gelenk außer den Absperrin­ gen 8 einen Begrenzer der Längsverschiebung der Wälz­ körper 5, der in Form einer Büchse 14 mit Anschlagflansch ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Flansches größer als der Durchmesser des Grunds der Rillen des Kopfes 1 und kleiner als der Außendurchmesser des Kopfes 1 ist. Die Büchse 14 ist in einer Stirnausdrehung des Kopfes 1 angeordnet und umschließt die Feder 7, die sich auf einen inneren Bund der Büchse 14 abstützt.

Bei ungleichmäßiger Belastung des Antriebs kann die Feder 7 zur gleichzeitigen Aufhebung sowohl von Axial- als auch von Umfangsspielen als Torsionsdruckfeder ausge­ bildet sein. In diesem Falle wird in der Zwischenwand 6 eine Stützführung 15 mit Möglichkeit ihrer Drehung und Fixierung in bezug auf die Zwischenwand 6 angeordnet, die beispielsweise als Zylinderpaar mit Sicherungsstif­ ten 16 zur Vorspannungsdrehung der Feder 7 ausgebil­ det ist. Um zu vermeiden, daß sich die Feder 7 dreht, sind ihre Enden in der Führung 15 und im Kopf 1 starr befestigt. Die Stützführung 15 besitzt eine zur Drehung bestimmte Vorrichtung beispielsweise in Form einer Nut für einen Steckschlüssel.

Im Falle der Ausführung des Universalgelenkes mit einer Vorrichtung zur Regelung der Lage der Wälzkörper 5 (Fig. 5, 6) am Kreisumfang des Kopfes 1 und der Fassung 2 enthält das Gelenk in den Nuten der Fassung 2 längsver­ schiebbar angeordnete Einsatzstücke 17. Die Rillen der Fassung 2 weisen hierbei einen Durchmesser auf, der den Durchmesser der Wälzkörper 5 um die Dicke der Einsatz­ stücke 17 überschreitet. Die Achsen der Rillen der Fas­ sung 2 sind gegenüber der Längsachse der Fassung 2 um einen Winkel α geneigt, der kleiner als der Selbsthemmungs­ winkel ist. An den Innenflächen der Einsatzstücke 17 sind halbzylindrische Rillen zur Aufnahme der Wälzkör­ per 5 ausgeführt, wobei die Achsen der Rillen der Ein­ satzstücke 17 zur Längsachse der Fassung 2 parallel sind. Die Einsatzstücke 17 sind mit einem Antrieb versehen, der für ihre Längsverschiebung in den Nuten der Fassung 2 sorgt und beispielsweise in Form von Bewegungsschrauben 18 und einer Mutter 19 ausgebildet ist, welche sich an Scheiben 20 abstützen.

Das erfindungsgemäße Gelenk arbeitet folgenderweise. Das Drehmoment von der Antriebswelle zur Arbeitswalze 4 (Fig. 1) wird mit Hilfe des Kopfes 1 über die Wälzkör­ per 5 und die Fassung 2 entweder unmittelbar oder die Einsatzstücke 17 (Fig. 5) übertragen. Der Kopf 1 (Fig. 1) weist eine ballige Außenfläche auf und ist in der Fas­ sung 2 mit einem Spielraum angeordnet, was seine Schauke­ lung bei der Übertragung des Arbeitsmomentes zwischen den zu verbindenden Wellen unter einem Winkel ermöglicht. Die Aufhebung der Spielräume in der Verbindung des End­ zapfens der Arbeitswalze 4 mit der Fassung 2 kommt dank Verwendung der beweglichen keilförmigen Leiste 12, die sich in einer Nut der Fassung 2 befindet, sowie durch Längsverschiebung der Fassung 2 unter der Wirkung der Feder 7 zustande, die eine Kraft erzeugt, welche die Verklemmung des Endzapfens der Arbeitswalze 4 in der Fassung 2 in der Arbeitsstellung des Gelenkes gewährlei­ stet. Die Aufhebung dieser Spielräume kann auch durch Verwendung einer feststehenden keilförmigen Leiste 12 sichergestellt sein.

Bei abgetrennter Arbeitswalze 4 weist die Feder 7 eine anfängliche Vorspannung auf, weil ihre Stirnenden sich gegen die Zwischenwand 6 und den Kopf 1 abstützen. Die Fassung 2 ist dabei in bezug auf den Kopf 1 in die linke Endstellung verschoben. Die Wälzkörper 5 und die Vorspannung der Feder 7 verhindern ein Durchhängen der Fassung 2. Die keilförmige Leiste 12 (Fig. 1) befindet sich unter der Wirkung der Feder 13 in ausgefahrener Stellung, in der sie Raum für das ungehin­ derte Einführen des Endzapfens der Walze 4 gewährleistet. Beim Einführen des Endzapfens der Walze dämpfen die Fe­ dern 7 und 13 seinen Schlag. Des weiteren tritt der spatenförmige Endzapfen 4 in den Zwischenraum zwischen den Leisten 3 und 12 und rückt, indem er sich mit der Schulter gegen die Stirnfläche der Leiste 12 abstützt, diese nach rechts ab, wobei die Feder 13 zusammengedrückt und durch die Schrägbewegung des Keils der Zwischenraum zwischen den Leisten 3 und 12 verringert wird. Um die anfängliche Zusammendrückung der Federn 13 und nicht der Feder 7 sicherzustellen, soll die Gesamtsteife der Feder 13 be­ deutend niedriger sein als die Steifigkeit der Feder 7. Andererseits soll die Kraft der Feder 13 für die Rück­ führung der keilförmigen Leiste 12 ausreichend sein. Die Verschiebung der keilförmigen Leiste 12 durch den End­ zapfen der Walze 4 dauert bis zum Augenblick der Aufhe­ bung der Spiele in der Verbindung. Die weitere Verschie­ bung der Arbeitswalze 4 bis zum Gelangen derselben in die Arbeitsstellung findet bei der Zusammendrückung der Feder 7 und der Verschiebung der Fassung 2 relativ zum Kopf 1 statt. Die Feder 7 unterstützt somit bei der Ar­ beit des Gelenkes die Verklemmungskraft in der Verbin­ dung mit dem Endzapfen der Arbeitswalze 4.

Bei keilförmiger Ausbildung der Oberfläche des Endzapfens der Walze 4 (Fig. 3, 4), die mit der Leiste 12 kontaktiert, kann die Leiste 12 entweder feststehend oder als einheitliches Ganzes mit der Fassung 2 ausge­ bildet sein. In diesem Fall erfolgt die Verschiebung des Endzapfens der Walze 4 in der Verbindung mit der Fas­ sung 2 bis zur Aufhebung der Spiele zwischen den Leisten 12 und dem Endzapfen der Walze 4 und weiter infolge Zu­ sammendrückung der Feder 7 und Verschiebung der Fassung 2 ähnlich wie oben beschrieben. Die Konstruktion wird in diesem Fall im Vergleich mit der vorstehend beschrie­ benen vereinfacht, sie setzt jedoch die keilförmige Aus­ bildung der Endzapfen der Walzen 4 voraus.

Die Rillen des Kopfes 1 und der Fassung 2 in der in Fig. 3, 4 dargestellten Ausführungsform des Gelenkes weisen eine unterschiedliche Länge auf. So soll die Län­ ge der Rille des Kopfes 1 größer sein als die Länge des Wälzkörpers 5 um einen Betrag, der eine Schaukelung des Wälzkörpers 5 in dieser Rille bei der Schwenkung des Wälzkörpers 5 um einen Winkel β/2 gewährleistet, wo β der Winkel zwischen der Längsachse des Kopfes 1 und der Fassung 2 im Arbeitszustand des Gelenkes ist. Hierbei soll die Länge der Rille der Fassung 2 größer sein als die Länge der Rille des Kopfes 1 um das Maß der Verlagerung des Mittelpunktes des Wälzkörpers 5 in Längsrichtung bei der Schrägstellung des Gelenkes um den Winkel β und um das Maß der Axialbewegung der Fassung 2 relativ zum Kopf 1, damit die Spielräume zwischen dem Endzapfen der Arbeitswalze 4 und der Oberfläche der Fassung 2 aufgehoben werden und damit die Feder 7 eine Kraft erzeugt, welche die Aufhebung dieser Spiele ge­ währleistet.

Die Länge der Rille des Kopfes 1 nach Fig. 1-2 übersteigt den Arbeitsabschnitt des Wälzkörpers 5 um das Maß der Längsverschiebung der Fassung 2 mit den Wälz­ körpern 5 und um das Maß der kontaktlosen Verformung der Rille des Kopfes 1 mit den Wälzkörpern 5 bei der Übertra­ gung von Belastungen durch das Gelenk. Hierbei soll die Länge der Rille der Fassung 2 eine Schaukelung des Wälz­ körpers 2 um den Winkel β/2 bei der Schrägstellung der Achsen des Gelenkes um den Winkel β gewährleisten.

Die Rolle des Wälzkörpers 5 weist drei Abschnitte auf. Der Arbeitsabschnitt, der mit einer genau bestimm­ ten Krümmung ausgeführt ist, gewährleistet eine Schräg­ stellung des Kopfes 1 in bezug auf die Fassung 2 um den Winkel β. Einer von an den beiden Stirnseiten der Rol­ le befindlichen Abschnitten ist zur Bewerkstelligung der Längsverschiebung der Fassung 2 relativ zum Kopf 1 bei der Aufhebung von Montage- und Verschleißspielen zwischen dem Endzapfen der Walze 4 und der Oberfläche der keilförmigen Leiste 12 erforderlich, während der andere ein technologischer Abschnitt ist.

Somit bietet der Einsatz des Universalgelenkes der geschilderten Bauart die Möglichkeit, aufgrund der Längs­ verschiebung der Fassung 2 mit Verlagerung des Gelenk­ mittelpunktes eine Vereinfachung des Walzenwechsels durch Erzeugung von Spielen beim Einführen des Endzap­ fens der Walze 4 sicherzustellen, sowie erhöht die Zu­ verlässigkeit und Lebensdauer der Verbindung dank der Verklemmung des Endzapfens während der Arbeit.

Die Beseitigung von Umfangsspielen in der Verbindung geschieht dadurch, daß die Feder 7 (Fig. 3, 4) als Tor­ sionsdruckfeder ausgebildet ist. Vor dem Zusammenbau des Gelenkes wird die Feder 7 in die axiale Nut des Kop­ fes 1 entweder unmittelbar, oder in die Büchse 14 einge­ setzt, gegen Durchdrehung mit Hilfe eines abgebogenen Endes, das in eine Axialbohrung des Kopfes 1 eingesteckt ist, gesichert, während auf das andere abgebogene Ende der Feder 7 die Stützführung 15 aufgesetzt wird. Die Stützführung 15 wird in einer Nut der Zwischenwand 6 so angeordnet, daß sie in verschiedenen Winkellagen fest­ stellbar ist. In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel die­ ses Paars gezeigt. Die Stützführung 15 besitzt eine zy­ lindrische Sitzfläche, die in der entsprechenden Aus­ drehung der Zwischenwand 6 untergebracht wird

Mittels eines Steckschlüssels wird die Feder 7 in der Umfangsrichtung bis zu einem vorgegebenen Wert ge­ spannt. Die Stützführung 15 wird mittels der Stifte 16 gegen Durchdrehung gesichert. Bei gespannter Feder 7 wird die Spannkraft von dem Kopf 1 zur Fassung 2 über die Wälzkörper 5 übertragen, wodurch die Aufhebung der Um­ fangsspiele im Gelenk in Richtung des Drehmomentes ge­ währleistet wird, was dank Verminderung von dynamischen Beanspruchungen eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Verbindung sicherstellt.

Die beschriebene Einrichtung gewährleistet aber die Aufhebung des Spiels zwischen den Wälzkörpern 5 und den Rillen nur bei ihrer gleichmäßigen Verteilung über den Kreisumfang. Bei der Herstellung des Gelenkes sind jedoch Ungenauigkeiten in der Winkellage der Rillen des Kopfes 1 und der Fassung 2 möglich. Beim Betrieb des Gelenkes führt dies zur ungleichmäßigen Belastung der Wälzkörper.

Das erfindungsgemäße Universalgelenk mit Einstellbar­ keit der Lage der Wälzkörper 5 am Kreisumfang gestattet es, die Wälzkörper 5 (Fig. 5 und 6) dank der Umfangs­ versetzung der Rillen in den Einsatzstücken 17 bei der axialen Verschiebung der Einsatzstücke 17 in den Rillen der Fassung 2 gleichmäßig zu belasten. Beim Zusammenbau des erfindungsgemäßen Gelenkes bringt man nach dem Ein­ setzen der Wälzkörper 5 und der Einsatzstücke 17 in die Rillen der Fassung 2 mittels der Schraube 18 und der Mut­ ter 19 eines der Einsatzstücke 17 in die nach der Weg­ länge mittlere Stellung in der Rille der Fassung 2. Bei der Drehung der Bewegungsschrauben 18 relativ zu den feststehenden, an der Fassung befestigten aufgeschlitz­ ten Scheiben 20 findet die Verschiebung der Einsatzstüc­ ke 17 längs der Rillen der Fassung 2 statt. Die Rolle wird dabei in der axialen Richtung durch die Fixatoren des Kopfes 1 gehalten. Damit das Drehmoment keine be­ trächtlichen Kräfte in der Vorrichtung zur Verschiebung der Einsatzstücke 17 hervorruft, soll der Winkel α den Reibungswinkel nicht überschreiten, wodurch die Selbst­ hemmung der Einsatzstücke 17 in den Rillen der Fassung 2 durch die Betriebsbelastungen sichergestellt wird. Nach der Aufhebung der Spiele zwischen den Wälzkörpern 5 und den Oberflächen der Rillen des Kopfes 1 und der Fassung 2 in Momentübertragungsrichtung bewerkstelligt man mittels des Antriebs der Einsatzstücke 17 die Rückführung aller Einsatzstücke 17 längs ihrer Achse um einen gleichen Be­ trag, welcher die erforderliche Größe des Spiels zwischen den Wälzkörpern und den Rillen gewährleistet.

Somit gewährleistet die erfindungsgemäß vorgeschla­ gene Einrichtung eine Erhöhung der Lebensdauer des Ge­ lenkes dank einer gleichmäßigen Belastung der Wälzkör­ per 5 und der Rillen.

Claims (6)

1. Universalgelenk, das einen mit einer Antriebswel­ le verbundenen Kopf mit an dessen Außenfläche eingearbei­ teten Rillen, eine Fassung, die den Kopf umfaßt und an deren Innenfläche auf der einen Seite Rillen ausgeführt sind, welche mit den Rillen des Kopfes übereinstimmen, auf der anderen Seite aber Nuten eingearbeitet sind, in denen sich Leisten zur Verbindung der Fassung mit dem Endzapfen der Arbeitswalze befinden, Wälzkörper, die in von den Rillen des Kopfes und der Fassung gebildeten Hohlräumen untergebracht sind, eine Zwischenwand, die in der Fassung senkrecht zu ihrer Achse zwischen den Stirn­ flächen des Kopfes und des Endzapfens der Arbeitswalze mit einem Zwischenraum in bezug auf diese Flächen ange­ ordnet ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es Fixatoren der Längsverschiebung der Wälzkörper (5) und eine Feder (7) enthält, die in der Stirnausdrehung des Kopfes (1) auf der Seite der Arbeitswalze (4) ange­ ordnet ist, mit der Zwischenwand (6) und dem Kopf (1) kontaktiert und die Längsverschiebung der Fassung (2) in Richtung zum Endzapfen der Arbeitswalze (4) bei auto­ matischer Aufhebung von Spielräumen zwischen den Leisten, von denen mindestens eine (12) keilförmig ausgebil­ det ist, und dem Endzapfen der Arbeitswalze (4) gewähr­ leistet, wobei die Rillen des Kopfes (1) und der Fas­ sung (2) eine solche Länge haben, bei welcher die Längs­ verschiebung der Fassung relativ zum Kopf (1) unter La­ geänderung des Gelenkmittelpunktes auf der Achse des Kopfes (1) sichergestellt wird.

2. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine Leiste (12), die die Keilform hat, mit ihrer geneigten Oberfläche zur Fassung (2) gekehrt ist und längs der Achse der Fassung (2) in einer Nut von entsprechender Keilform verschieb­ bar angeordnet ist, wobei die Leiste (12) mit einer Axi­ aldruckfeder (13) versehen ist, welche zwischen einem An­ schlag der Leiste (12) und der Fassung (2) angeord­ net ist und die Erzeugung eines Zwischenraumes zwischen den Leisten (12) zum Einführen des Endzapfens der Ar­ beitswalze (4) ermöglicht.

3. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine Leiste (12), die die Keilform hat, als einheitliches Ganzes mit der Fassung (2) ausgebildet und mit der geneigten Oberflä­ che dem Endzapfen der Arbeitswalze (4) zugekehrt ist, wobei die mit der Leiste (12) kontaktierende Oberfläche des Endzapfens der Arbeitswalze (4) eine entsprechende Keilform hat.

4. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Feder (7) des Kopfes (1) als Torsionsdruckfeder ausgebildet ist, während in der Zwischenwand (6) eine Stützführung (15) mit der Möglichkeit ihrer Drehung und Fixierung in bezug auf die Zwischenwand (6) angeordnet ist, wobei die Enden der Fe­ der (17) in dem Kopf (1) und der Stützführung (15) starr befestigt sind.

5. Universalgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es in den Nuten der Fas­ sung (2) längsverschiebbar angeordnete Einsatzstücke (17) enthält, in denen Rillen zur Aufnahme der Wälzkörper (5) ausgeführt sind, wobei die Achsen der Rillen der Fas­ sung (2) zur Längsachse der Fassung (2) um einen Winkel (α) geneigt sind, der kleiner als der Selbst­ hemmungswinkel ist, während die Achsen der Rillen der Einsatzstücke (17) zur Längsachse der Fassung (2) paral­ lel sind, und außerdem die Einsatzstücke (17) mit einem Antrieb versehen sind, welcher für ihre Längsverschie­ bung in den Nuten der Fassung (2) sorgt.

6. Universalgelenk nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es einen Begrenzer der Längsverschiebung der Wälzkörper (5) relativ zum Kopf (1) enthält, welcher in Form einer Büchse (14) mit Anschlag­ flansch ausgebildet ist, die in einer Stirnausdrehung des Kopfes (1) angeordnet ist und die Torsionsdruckfe­ der (7) umschließt.