DE4332893C1 - Ausrückbare Gelenkwelle für Walzwerksantriebe - Google Patents

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.