DE4332893C1 - Ausrückbare Gelenkwelle für Walzwerksantriebe - Google Patents
Ausrückbare Gelenkwelle für WalzwerksantriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine ausrückbare Gelenkwelle für
Walzwerksantriebe deren walzenseitiger Flansch mit dem auf der
Walzenwelle befestigten Walzentreffer zentrisch kuppelbar ist und deren
getriebeseitiger Flansch über eine die Ausrückbewegung gestattende
Vielkeilwelle mit dem Antrieb verbunden ist, wobei die Vielkeilwelle
zentrisch von dem ausfahrbaren Teil einer Kolben-Zylinder-Einheit
durchdrungen wird, durch deren Druckmittelbeaufschlagung die das
Ausrücken der abstützbaren Gelenkwelle herbeiführende relative
Längsbewegung zwischen Vielkeilwelle und Flansch einleitbar ist.
Eine gattungsgemäße Einrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln von
Gelenkwellen für Walzwerksantriebe ist aus der deutschen Patentschrift
19 02 665 bekannt. Die dort beschriebene Gelenkwelle weist einen
teleskopartigen Längenausgleich dadurch auf, daß die Welle zweigeteilt
ist, wobei beide Teile über eine Vielkeilwelle miteinander
drehmomentübertragbar verbunden sind. Zum Ausrücken der Gelenkwelle
beim Walzenwechsel werden die beiden Gelenkwellenteile von im Inneren
oder an der Oberfläche dieser Teile vorgesehenen Hydraulikzylindern
relativ zueinander bewegt, wobei die ausgerückte Gelenkwelle im Bereich
der Flanschverbindungen zwischen Antrieb und Abtrieb unterstützt wird.
Gelenkwellen dieser oder ähnlicher Art sind seit vielen Jahren bekannt
und werden in einer Vielzahl von Walzwerksantrieben eingesetzt. Dabei
ist der Aufwand an Stütz- und Längsverschiebeeinrichtungen insbesondere
dann sehr hoch, wenn Gelenkwellen für schwere Walzwerke zum Einsatz
kommen, die sehr hohe Eigengewichte aufweisen. Neben manueller Arbeit
ist bei der Manipulation dieser Gelenkwellen auch ein beträchtlicher
Zeitaufwand erforderlich. Deshalb hat man stets eine Arbeits- und
Zeitersparnis beim Wechseln der Walzen durch vereinfachtes Ausrücken der
Gelenkwellen angestrebt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Gelenkwellen ist in der aufwendigen
Mechanik zu sehen, die durch den teleskopartigen Längenausgleich gegeben
ist. Die bei der bekannten Lösung vorgesehene Kolben-Zylinder-Einheit im
Inneren der Gelenkwelle ist aufwendig und wegen der schlechten
Zugänglichkeit wartungsfeindlich. Wird die Kolben-Zylinder-Einheit wie
die bekannte Lösung ebenfalls vorschlägt, außen angesetzt, so erfordert
deren Kupplung zusätzliche Handarbeit und zeitaufwendiges Manipulieren
mittels Krananlagen, wodurch erneut die Walzenwechselzeiten nachteilig
beeinflußt werden. Die zweiteilige Ausbildung der Gelenkwelle führt bei
den hohen zu übertragenden Antriebsmomenten zu Verschleiß in den
Verschiebeteilen, auch wenn diese mit hohem Aufwand erstellt bzw.
gepflegt werden.
Ausgehend von den vorbeschriebenen Problemen und Nachteilen bekannter
Gelenkwellen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ausrückbare
Gelenkwelle zu schaffen, die durch Wegfall des Längenausgleichs
einfacher, billiger und wartungsärmer wird, und die im automatisierbaren
Betrieb eingesetzt werden kann, um durch schnelles Ein- und Ausrücken
die Walzenwechselzeiten zu minimieren.
Zur Lösung der Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
Vielkeilwelle am getriebeseitigen Abtriebszapfen ausgebildet ist, der
von einer mit der Verzahnung der Vielkeilwelle korrespondierenden
längsverschiebbaren Kuppelbuchse umfaßt wird, die mit dem antriebsseitigen
Flansch der längenunveränderbaren Gelenkwelle verbunden ist.
Durch den Vorschlag der Erfindung entfällt der Längenausgleich innerhalb
der Gelenkwelle, so daß diese wesentlich einfacher und billiger
herzustellen ist. Die aufwendige Wartung der bekannten
Längenverschiebungseinrichtung innerhalb der Gelenkwelle entfällt
ebenso, wie dynamische Bewegungen innerhalb der Gelenkwelle, die zum
Verschleiß der die Verschiebung ermöglichenden Teile führt. Der
getriebeseitige Abtriebszapfen ist zugänglich und von außen
kontrollierbar, die Buchse kann als Verschleißteil leicht auswechselbar
mit dem Flansch verbunden sein.
Vorzugsweise sind Vielkeilwelle und Kuppelbuchse mit einer
Evolventenverzahnung versehen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Kolben-Zylinder-Einheit an der dem Abtriebszapfen abgewandten Seite des
Getriebegehäuses befestigt ist und deren Kolbenstange den hohlen
Abtriebszapfen durchdringend, mit der Gelenkwelle verbunden
ist. Die ortsfest an der dem Walzwerk abgewandten Seite des Getriebes
befestigte Kolben-Zylinder-Einheit ist für Wartungs- und
Überwachungsarbeiten leicht zugänglich. Lediglich die Kolbenstange
durchgreift das Getriebe und den Abtriebszapfen und ist im Bereich des
getriebeseitigen Flansches mit diesem in beiden
Längsbewegungsrichtungen verbunden, so daß über die Kolbenstange die
Gelenkwelle längsverschiebbar ist.
Wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die
Kolben-Zylinder-Einheit während des Walzbetriebes mit in Richtung
Walzentreffer wirksamer Längskraft beaufschlagbar ist, so entfallen
Schraubenverbindungen zwischen dem walzenseitigen Flansch und dem auf
der Walzenwelle befestigten Walzentreffer. Das ermöglicht ein Ausrücken
der Gelenkwelle durch einfaches Zurückziehen der Kolbenstange mit der
Wirkung, daß die gesamte Gelenkwelle in Längsrichtung vom Walzentreffer
abgekuppelt wird. In bekannter Weise wird die ausgekuppelte
Gelenkwelle von einem diese unterstützenden Support getragen. Zum
Ankuppeln der Gelenkwelle wird diese in entgegengesetzter Längsrichtung
durch Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit und von der
Kolbenstange in Richtung Walzentreffer verschoben, wobei ein
Zentrierkonus das Einführen der Kupplung in die entsprechende Stellung
unterstützt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Gelenkwelle auch während des Walzbetriebes durch den im mittleren
Bereich der Gelenkwelle vorgesehenen Support abstützbar ist. Dadurch
wird die Gelenkwelle während des Betriebes gewichtsarm von dem Support
getragen, der beim Walzenwechsel auch die abgekuppelte Gelenkwelle
unterstützt.
Der Support kann in bekannter Weise als Gleitlager oder ähnliches
ausgebildet sein und von einem Kreuzschlitten getragen werden. Bei der
gegebenen Ausbildung der Gelenkwelle werden die Walzenlager in günstiger
Weise von dynamischen Kräften aus der Gelenkwelle freigehalten. Dadurch
entfallen die Walzenlagerung belastende Stöße, die zum vorzeitigen
Verschleiß der Walzenlagerung führen könnten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachfolgend beschrieben.
Die erfindungsgemäße Gelenkwelle ist
insgesamt mit 1 bezeichnet. Sie besteht aus dem längenunveränderbaren
Schaft 2, an dessen beiden Enden, über Kreuzgelenke 3 und 4 verbunden,
der walzenseitige Flansch und der getriebeseitige Flansch 6
angeschlossen sind. Der walzenseitige Flansch 5 ist in bekannter Weise
mit Klauen ausgestattet und mit dem auf der Walzenwelle 7 befestigten
Walzentreffer 8 verbindbar, wobei zum Zentrieren der Verbindung am
walzenseitigen Flansch 5 ein bekannter konischer Zapfen 9 vorgesehen
ist.
Der getriebeseitige Flansch 6 ist mit einer Kuppelbuchse 10 verbunden,
die an ihrem Innenumfang eine Evolventenverzahnung aufweist, die mit
einer ebensolchen Verzahnung des getriebeseitigen Abtriebszapfens 11
korrespondiert. Dabei ist die Kuppelbuchse 10 auf dem Abtriebszapfen
11 um den Ausrückhub 12 längsverschiebbar.
Zum Verschieben der Kuppelbuchse 10 und damit der mit dieser verbundenen
Gelenkwelle 1 um den Ausrückhub 12 ist die Kolbenstange 16 über
eine Drehdurchführung 14 mit dem Getriebegehäuse 15 verbunden, wobei die
Kolbenstange 16 der Kolben-Zylinder-Einheit 13 das Getriebegehäuse 15 und den
Abtriebszapfen 11 wie dargestellt durchdringt. Am freien Ende der
Kolbenstange 16 ist diese über die Befestigung 17 mit der Gelenkwelle 1 in deren
Achsrichtung fest verbunden.
Zum Abstützen der Gelenkwelle 1 dient der bei 18 angedeutete Support,
der wie 19 andeutet, höhenverstellbar ist.
In der Zeichnungsfigur ist die Gelenkwelle 1 in Längsrichtung geteilt
dargestellt wobei die obere Darstellungshälfte den ausgerückten und die
untere Darstellungshälfte den eingerückten Zustand der Gelenkwelle 1
darstellt. Während des Betriebes drückt die Kolbenstange 16 über die
Befestigung 17 die Gelenkwelle 1 gegen den Walzentreffer 8, wobei die
nicht bezeichneten Klauenverzahnungen ineinandergreifend das
Antriebsdrehmoment übertragen.
Claims (5)
1. Ausrückbare Gelenkwelle für Walzwerksantriebe, deren walzenseitiger
Flansch mit dem auf der Walzenwelle befestigten Walzentreffer
zentrisch kuppelbar ist und deren getriebeseitiger Flansch über
eine die Ausrückbewegung gestattende Vielkeilwelle mit dem Antrieb
verbunden ist, wobei die Vielkeilwelle zentrisch von dem
ausfahrbaren Teil einer Kolben-Zylinder-Einheit durchdrungen wird,
durch deren Druckmittelbeaufschlagung die das Ausrücken der
abstützbaren Gelenkwelle herbeiführende relative Längsbewegung
zwischen Vielkeilwelle und Flansch einleitbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vielkeilwelle am getriebeseitigen Abtriebszapfen (11)
ausgebildet ist, der von einer mit der Verzahnung der Vielkeilwelle
korrespondierenden längsverschiebbaren Kuppelbuchse (10) umfaßt
wird, die mit dem getriebeseitigen Flansch (6) der
längenunveränderbaren Gelenkwelle (1) verbunden ist.
2. Ausrückbare Gelenkwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vielkeilwelle und die Kuppelbuchse (10) mit einer
Evolventenverzahnung versehen sind.
3. Ausrückbare Gelenkwelle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Zylinder-Einheit (13) an dem den Abtriebszapfen (11)
abgewandten Seite des Getriebegehäuses (15) befestigt ist und deren
Kolbenstange (16) den hohlen Abtriebszapfen (11) durchdringend, mit
der Gelenkwelle (1) verbunden ist.
4. Ausrückbare Gelenkwelle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Zylinder-Einheit (13) während des Walzbetriebes mit
in Richtung Walzentreffer (8) wirksamer Längskraft beaufschlagbar
ist.
5. Ausrückbare Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gelenkwelle (1) auch während des Walzbetriebes durch einen
im mittleren Bereich der Gelenkwelle (1) vorgesehenen Support (18)
abstützbar ist.
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