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Elektrischer Einzelantrieb der Förderrollen von Rollgängen, insbesondere
für Walzwerke Es ist häufig erwünscht, die Förderrollen von Rollgängen o. dgl.,
insbesondere für Walzwerke, mit Einzelantrieb zu versehen, da bei gemeinschaftlichem
Antrieb der Rollen bei Ausschaltung des Antriebes der ganze Rollgang außer Betrieb
gesetzt wird, während bei Einzelantrieb jeweils nur einzelne Rollen zum Stillstand
kommen.
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Bei zahlreichen Einzelantrieben dieser Art werden die einzelnen Förderrollen
unmittelbar je durch einen Elektromotor angetrieben, der innerhalb oder außerhalb
der Rolle angeordnet ist. Derartige Einzelantriebe haben indessen den Nachteil,
daß zwischen Motor und Rolle ein starres Triebwerk benutzt wird, was zur Folge hat,
daß die gesamten beim Betrieb der Förderrollen auf diese ausgeübten Belastungsstöße
auf den Motor zurückwirken.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Förderrollen von Rollgängen
einzeln mittels eines Elektromotors mit mittlerer Drehzahl und eines einfachen Geschwindigkeitsverminderungsgetriebes
anzutreiben. In diesem Falle ist die Kupplung zwischen Motor und Förderrolle entweder
starr, halbstarr oder nachgiebig, je nachdem zwischen Antriebsmotor und Rolle ein
Zahnradgetriebe ohne oder mit halbnachgiebiger Kupplung oder ein Reib- oder Riemengetriebe
benutzt wird.
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Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, die Förderrollen einzeln durch
einen schnell laufenden Elektromotor über ein Reibgetriebe und ein Zahnradübersetzungsgetriebe
unter doppelter Geschwindigkeitsverminderung anzutreiben.
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Diese bekannten Antriebe ergeben jedoch keine zufriedenstellende Lösung
des Einzelantriebes von Förderrollen, weil einerseits bei starrem Antrieb der obenerwähnte
Nachteil besteht und andererseits bei Verwendung eines Reibgetriebes dieses schlecht
geschützt und infolgedessen einer großen Abnutzung unterworfen ist.
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Die Erfindung will die den geschilderten Einzelantrieben anhaftenden
Nachteile beseitigen,
einen Betrieb bei geringem Stromverbrauch
und Raumbedarf für das Getriebe sowie bei leichter Auswechselbarkeit der einzelnen
Teile und Widerstandsfähigkeit des gesamten Antriebes gegen Stöße und Temperaturwechsel
ermöglichen und auch die Anschaffungs- und Betriebskosten der Anlage herabsetzen.
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Erfindungsgemäß besteht das Kraftbegrenzungsgetriebe aus zwei kegelförmigen,
eine doppelkegelförmige Reibfläche bildenden, auf der hohlen Welle der Förderrolle
sitzenden Buchsen und einem gleichachsig mit der Förderrolle liegenden Zahnrad mit
einer doppelkegelförmigen, mit den doppelkegelförmigen Reibflächen derBuchsenzusammenarbeitenden
Innenreibflächen, wobei eine innerhalb der hohlen Welle gleichachsig zu dieser untergebrachte,
verhältnismäßig lange Feder zur genauen Regelung des ohne Gleiten zwischen den Reibflächen
übertragenen größten Drehmoments dient, damit die Reibflächen bei gleitungsfreiem
Zusammenarbeiten einer Abnutzung nicht unterworfen sind und bei gleitendem Zusammenarbeiten
nur eine gleichmäßige, zur Drehachse gleichmittige Abnutzung zustande kommt. Weiterhin
wird bei Lagerung der Rollen auf Wälzlagern erfindungsgemäß das Kraftbegrenzungsgetriebe
so eingerichtet, daß es das Wälzlager für den mit den Getrieben verbundenen Drehzapfen
der Förderrolle trägt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Gegenstandes der
Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Es stellen dar: Fig. i einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäß
eingerichtete Förderrolle eines Rollgangs nebst dem die Rolle antreibenden Geschwindigkeitsverminderungsgetriebe
mit zwei Zahnradpaaren, Fig.2 einen Querschnitt durch ein anderes Geschwindigkeitsverminderungsgetriebe
mit drei Zahnradpaaren und Fig. 3 noch eine andere Ausführungsform, bei welcher
die Förderrolle am Gestell des Förderers ohne Benutzung von Bodenquerbalken gelagert
ist.
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Bei der in Fig. i dargestellten Ausführungsform besteht die Rolle
i aus einem Hohlzylinder mit je einem in Lagern 4, 5 laufenden Zapfen 2 und 3. Die
Lager 4 und 5 ruhen auf einem Querträger 6. Das Lager 4 bildet ein vollkommen wasserdichtes
Gehäuse für das Geschwindigkeitsverminderungsgetriebe, das in diesem Falle aus einem
Zahnradgetriebe 7, 8 und 9, io besteht, dessen erstes Zahnrad 7 auf der Welle des
schnell laufenden Motors ii sitzt. Das Gehäuse des Motors ii ist mittels eines Flansches
12 am Gehäuse des Lagers 4 befestigt. Die mittleren Zahnräder 8 und 9 dieses Getriebes
sitzen auf einer in Wälzlagern 14 und 15 gelagerten Zwischenwelle 13. Das letzte
Zahnrad io des Geschwindigkeitsverminderungsgetriebes bildet außerdem einen Teil
des Kraftbegrenzungs-Betriebes und ist zu diesem Zwecke als Zahnkranz mit Außenverzahnung
und zwei inneren Kegelflächen ausgebildet, mit weichen es mit zzi:ei Reibungskegeln
16, 17 zusammenarbeitet. Von letzteren sitzt der eine, 16, fest auf dem Zapfen 2,
während der andere, 17, auf diesem Zapfen verschiebbar ist und durch die Scheibe
18 dem Druck einer innerhalb des Hohlraumes 2o des Zapfens 2 gelagerten Feder 17
ausgesetzt wird.
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Der von der Feder i9 auf den Reibungskegel 17 auszuübende Druck wird
ein für allemal je nach der durch den Rollgang zu erfüllenden Aufgabe mittels der
Stange 21 und der Stellmuttern 22 eingestellt, derart, daß die Reibung zwischen
dem Zahnrad f o und den Kegeln 16, 17 genügt, um vom Antriebsmotor ii auf die Rolle
i das bei normalem Gang, beim Anfahren oder bei Umkehrung der Drehrichtung jeweils
erforderliche Drehmoment zu übertragen. Andererseits kommt bei einer Zunahme des
rückwirkenden Drehmoments der Rolle i das Zahnrad io aal den Reibungskegeln 16,
17 zum Gleiten, und zwar so lange, als dieses rückwirkende Drehmoment größer ist
als das vom Motor auf die Rolle i zu übertragende Drehmoment. Auf diese Weise wird
das Zahnradgetriebe 7, 8 und 9, io sowie der Motor vor jeglicher Art von Belastungsstößen
geschützt, wie sie z. B. bei Umkehr der Drehrichtung infolge der Trägheit der Rollen
oder des zu fördernden Walzgutes u. dgl., beim Anstoßen des Walzgutes gegen die
ersten Rollen des Rollgangs oder auch beim Festklemmen des Walzgutes zwischen einer
Rolle und der Platte des Rollgangs auftreten.
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Dieses Kraftbegrenzungsgetriebe dient außer zum Schutze des Motors
und des Getriebes gegen Stöße auch zur Erzielung eines sanften Antriebes beim Anfahren
und bei der Bewegungsumkehr des Rollgangs. Dabei ergibt sich, unterschiedlich von
den bekannten, zum Antrieb der Rollen von Rollgängen benutzten Reibgetrieben der
Vorteil, daß die Reibungskörper des Kraftbegrenzungsgetriebes nicht dauernd, sondern
nur während sehr kurzer Zeitabschnitte in Wirkung sind und demnach ihre Abnutzung
entsprechend verringert wird. Hinzu kommt noch, daß diese Reibungskörper ebenso
wie die Zahnräder und das Wälzlager des Getriebes in einem Ölbad arbeiten, wodurch
außer verringerter Abnutzung eine stets gleichbleibende Reibung gesichert wird.
Außerdem wird bei der Einrichtung nach der Erfindung eine etwa erfolgende Abnutzung
sich gleichmäßig über die gesamten kegelförmigen Reibungsflächen verteilen, so daß
eine nachträgliche Zentrierung der letzteren nicht erforderlich wird und die anfängliche
Einstellung nicht geändert zu werden
braucht. Auch kann die Feder
bei der Ausbildung der Kraftbegrenzungsvorrichtung nach der Erfindung bei verhältnismäßig
geringer Rauminanspruchnahme mit einer großen Anzahl Windungen ausgeführt werden
und so einen praktisch gleichbleibenden Druck auch bei einer leichten, durch Abnutzung
der Reibungsflächen eintretenden Verlagerung ausüben.
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Nach der Erfindung ist das Kraftbegrenzungsgetriebe sowie das Geschwindigkeitsverminderungsgetriebeferner
derart angeordnet, daß der Außendurchmesser der Förderrollen je nach den zu fördernden
Gegenständen beliebig gewählt werden kann, ohne daß auf das Übersetzungsverhältnis
oder auf den Raum zur Unterbringung des Getriebes und des Motors unterhalb der in
Höhe der oberen Tangente der Förderrolle liegenden Druckplatte Rücksicht genommen
werden muß, wie es bei bekannten Einrichtungen der vorliegenden Art der Fall ist.
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Das Getriebe, das aus mehreren Zahnradpaaren bestehen kann, läßt sich
bei der Einrichtung nach der Erfindung immer derart anordnen, daß es oberhalb der
Achse der Förderrolle nur einen beschränkten Raum in Anspruch nimmt. Das gleiche
gilt für den Antriebsmotor, dessen Achse an sich unterhalb der Achse der Förderrolle
liegt. Ferner braucht die Förderrolle nur unter dem Gesichtspunkt der von ihr auszuübenden
Förderarbeit bemessen zu werden, da sie keinen zu schützenden Getriebeteil aufzunehmen
hat. Die Förderrolle kann demnach in normaler Stärke und mit normalem Durchmesser
ausgeführt werden, wodurch auch ihr Trägheitsmoment im Vergleich mit anderen Antrieben
wesentlich verringert wird. Das hat weiter zur Folge, daß bei gleicher Antriebs-
und Umkehrgeschwindigkeit der Förderrollen der Antriebsmotor kleiner gewählt werden
kann, wodurch sich sowohl die Anschaffungs- als auch die Betriebskosten verringern.
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Ferner kann man bei dem Kraftbegrenzungsgetriebe mit mehreren Zahnradpaaren
für jede den Förderrollen zu erteilende Drehzahl immer schnell laufende Motoren
(vier- oder sechspolige Motoren) verwenden, die billiger und kleiner sind als langsamer
laufende Motoren (mit acht oder mehr Polen). Hierdurch wird auch die Möglichkeit
geschaffen, in ein und demselben Hüttenwerk mit mehreren mit verschiedener Drehzahl
umlaufenden Rollgängen die gleichen Motorarten zu benutzen.
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So ist es z. B. möglich, bei einem :Motor mit iooo Umdrehungen das
gleiche Gehäuse für das Getriebe und den gleichen Durchmesser (z. B. 300
mm) der Förderrolle zu verwenden und die Geschwindigkeitsverringerungsgetriebe auszuwechseln,
um die Fördergeschwindigkeit der Rollen innerhalb weiter, die meisten bei Walzwerksrollgängen
üblichen Fördergeschwindigkeiten umfassender Grenzen (z. B. zwischen 1,5 m bis q.
m) zu ändern.
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Für langsam laufende Rollgänge kann man ein Geschwindigkeitsverminderungsgetriebe
mit drei Zahnradpaaren benutzen, wie es in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist.
Hier kämmt das auf der Motorwelle sitzende Zahnrad 23 mit dem größeren Zahnkranz
24 des Rades 25, während der kleinere Zahnkranz 26 des letzteren mit dem größeren
Zahnkranz 27 des Rades 28 in Eingriff ist. Der kleinere Zahnkranz 29 des Rades 28
treibt das Zahnrad 30, welch letzteres zum Antrieb der Förderrolle 31 über ein Kraftbegrenzungsgetriebe
ähnlich dem in Fig. i dargestellten dient. Das gesamte Zahnradgetriebe ist in einem
auf dem Träger 33 ruhenden Gehäuse 32 untergebracht. Mit Hilfe eines derartigen
Antriebes erhält man bei Verwendung eines Motors mit iooo Umdrehungen und einer
Förderrolle mit dem gleichen obenerwähnten Durchmesser leicht eine Fördergeschwindigkeit
z. B. von 0,4 m. Bei gleichen Leistungen der Förderrollen kann man die gleichen
Motoren verwenden.
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Bei großen Fördergeschwindigkeiten, beispielsweise von ,4 oder 5 m
oder darüber, kann das Geschwindigkeitsverminderungsgetriebe nur aus einem Zahnradpaar
bestehen. Das auf der Motorwelle sitzende Zahnrad kämmt in diesem Falle mit dem
unmittelbar mit dem Kraftbegrenzungsgetriebe zusammenarbeitenden Zahnrad.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 sind die Förderrollen i unter Weglassung
des Trägers 6 nach Fig. i gelagert.
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Hiernach ist im Lagerkörper 4 auf dem zu diesem Zweck verlängerten
Zapfen 2 ein zweites Wälzlager 3¢ vorgesehen, um das gesamte Getriebe in der richtigen
Weise parallel zur Achse des Zapfens und zur Achse der Rolle zuhalten. Hierbei wird
der Druck der Feder i9 auf die Kegel 16, 17 durch die Scheibe 18 und durch Stifte
35 übertragen, welch letztere durch in einem zwischen dem Zapfen 2 und dem Wälzlager
3.4 vorgesehenen Ring 36 befindliche Bohrungen hindurchlaufen. Die Lagerkörper .4
und sind frei angeordnet und in Trägern geführt, die am Gestell des Rollganges oder
auf dem Fundament gelagert sind.
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Die in Fig.3 dargestellte Ausführungsform ist insbesondere anwendbar
bei sehr langen Rollgängen oder falls die Förderrollen durch einfache Handhabung
mittels der Rollbrücke ausgewechselt werden sollen.