DE2734383A1

DE2734383A1 - Vorrichtung zum gegenseitigen verbinden von drehwellen

Info

Publication number: DE2734383A1
Application number: DE19772734383
Authority: DE
Inventors: Shigenori Harada
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1977-07-22
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1979-02-08
Also published as: US4126018A; FR2398215B1; FR2398215A1; GB1573583A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der Drehwellen miteinander verbunden werden können, und insbesondere eine Wellenverbindungs-Vorrichtung, die sich geeigneterweise als Kraftübertragungsvorrichtung für Walzen von Walzwerken verwenden läßt.

Bei einer Walzstrecke, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, wird eine Vielzahl von Walzen B^, Bp, B*, B^,, welche in einer Reihe angeordnet sind, durch eine Einzelantriebsvorrichtung A über Antriebsachsen G_x., Cp, CU angetrieben, welche die Antriebsvorrichtung und die Walzen miteinander verbinden. Da der Abstand L zwischen benachbarten Walzen in dieser Anordnung sehr klein ist, werden gewöhnlich Kupplungselemente a,, wie sie in den Fig. 2 und 3 gezeigt werden, bei den untereinander verbindenden Antriebsachsen C^, C₂, C, verwendet, um eine Antriebswelle b_, eine angetriebene Welle £ und eine dazwischen liegende Welle d miteinander zu verbinden.

Im Falle derartiger Walzstrecken verändert sich die Höhe der Walzen während der Drehungen auf kritische Weise, so daß die Wellen b_, £, £ der Antriebsachse zur Ermöglichung von Winkel verschiebungen angepaßt sein müssen. Um dies zu ermöglichen sind zwischen den Kupplungselementen ja, und den darin eingesetzten Wellen b_, jj», & Spielräume S^ vorgesehen, wobei auch zwischen den gegenüberliegenden Enden der Wellen b, je, d, Spielräume S₂ vorgesehen sind. Da die Wellen somit locker in den Kupplungselementen eingesetzt sind, werden auf die dazwischenliegende Welle ji während der Drehung der Antriebswelle Vibrationen in Rotationsrichtung un* Oszillationen in Axialrichtung ausgeübt, was bewirkt, daß eine Abnützung an denjenigen Oberflächen des Kupplungselements a. und der Wellen b, c., A auftritt, die als Paßflächen miteinander in Berührung stehen.

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Darüberhinaus werden die Vibrationen und Oszillationen auf die Walzen und auf andere Teile der Walzstrecke übertragen; die Folge davon ist, daß die Genauigkeit des Walzvorgangs darunter leidet und eine vorzeitige Beschädigung der mechanischen Teile verursacht werden kann. Vermutlich können diese Probleme dadurch überwunden werden, daß die mittlere Welle <1, an ihren gegenüberliegenden Enden mit Universalgelenken vom Drehlagerungstyp, die freie Winkelverschiebungen ermöglichen, ausgestattet ist, und daß weiterhin Paßjoche an den Universalgelenken mit der Antriebswelle b_ und der angetriebenen Welle _c verbunden sind; diese Anordnung macht jedoch die Antriebsachse von ihrer Gesamtlänge her gesehen übermäßig groß und kann in Walzstrecken, wo der Abstand L von Walze zu Walze, wie bereits festgestellt wurde, begrenzt ist, nicht verwendet werden.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die oben genannten Probleme grundsätzlich dadurch zu überwinden, indem eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verbindung von Drehwellen geschaffen wird, die während der Drehung frei von Vibrationen oder Oszillationen ist, freie Winkelverschiebungen zuläßt, von ihrer Gesamtlänge her gesehen kurz ist, und über eine ausgedehnte Zeitperiode auf dauerhafte bzw. beständige Weise geschmiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine kurze, mit Keilnuten versehene Achse, buchsenförmige Flanschjoche, die um die entsprechenden gegenüberliegenden Enden der Keilnutenachse herum einen verschiebbaren Paßsitz ausbilden, wobei jedes Flanschjoch als ein Element des Universalgelenks dient, und zwei Paßjoche, die an den Außenseiten der FlanschJoche angeordnet sind und datan ait entsprechenden Drehzapfen und Lagern verbunden sind, wobei jedes der PaßJoche Bit eine· EInseteteil zur Aufnahme des Ansatzes bzw. Laufzapfens einer

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ORIGINAL INSPECTED

Walze oder zur Aufnahme des Endes einer Drehwelle ausgestattet ist und 4mit in Wellendrehrichtung drehbar ist.

Die Planschjoche liegen einander beim Mittelbereich der Keilnutenwelle gegenüber. Zwischen den Planschen der Flansch-Joche ist eine Dichtung in der Form eines Balgens, welcher die Keilnutenachse umgibt, vorgesehen.

Bei einer abgeänderten, erfindungsgemaßen Ausführungsform sind im Inneren der Dichtung Federelemente vorgesehen, um die Flanschjoche so vorzuspannen, daß sie gegenüber der Keilnutenachse in axialer Richtung voneinander wegstreben.

Vorzugsweise wird die balgenförmige Dichtung aus einem ölresistenten, hitzeresistenten Kunststoff bzw. Kunstharz oder aus Gewebe hergestellt, das mit einem derartigen Kunststoff beschichtet ist. Die in der abgeänderten Ausführungsform vorgesehenen Federelemente sind so zwischen die Flanschjoche gesetzt, daß sie längs eines Kreises, der konzentrisch mit dem Flanschjoch verläuft, gleichabständig angeordnet sind.

Die Keilnutenachse ist mit einem Stoppglied, das mit den entsprechenden FlanschJochen in Eingriff treten kann, ausgestattet, um die Flanschjoche und damit die Drehzapfen, während der Gleitbewegungen der Flanschjoche gegenüber der Achse auf der Keilnutenachse zurückzuhalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich bei Drehwellen und insbesondere beim Auswechseln von Walzen in Walzwerkbetrieben verwenden. Daß Paßjoch läßt sich dadurch vom Laufzapfen einer Walze abnehmen, daß lediglich ein Keil$ der das Joch mit den Walzenlaufzapfen verriegelt, entfernt und das Paßjoch auf die Keilnutenaohse zu geschoben wird. Daß Paßjoch läßt sich

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dadurch am Laufzapfen einer neuen Walze anschließen, daß diese Prozedur lediglich in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt wird. Auf diese Weise kann der Austausch von Walzen mit großer Leichtigkeit ausgeführt werden.

Die balgenförmige Dichtung dient dazu, die Keilnutenachse zu schützen, Schmiermittel aufzubewahren und das von außen her erfolgende Eindringen von Staub zu verhindern.

Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch ihre extrem kurze Länge aus, so daß Walzen oder Drehwellen, die voneinander mit einem kleinen, von Ende zu Ende gemessenen Abstand angeordnet sind, miteinander durch die Vorrichtung verbunden werden können, da die entgegengesetzten Enden der Keilnutenachse den zylindrischen Bohrungen entgegengerichtet sind, die sich zentral durch die Drehzapfen der Univeraalgelenke erstrecken.

Die balgenförmige Dichtung kann zur Aufnahme von Schmiermittel verwendet werden, so daß die Achse und die daran anliegenden Teile über eine ausgedehnte Zeitperiode geschmiert werden können. Jedoch kann je nach der besonderen Situation, in der die angeschlossenen Walzen oder Wellen verwendet werden, auf die Dichtung verzichtet werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 in einer schematischen Zeichnung Walzen oder Wellen, die miteinander verbunden siad,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines bekannten Verbindungsaufbaus, wobei die dne Hälfte des Aufbaus vertikal geschnitten gezeigt wird,

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Pig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Vorderansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen

Ausführungsform, von der eine Hälfte vertikal geschnitten gezeigt wird, und

Fig. 5 eine teilweise vertikal geschnittene Vorderansicht einer abgeänderten Ausführungsform.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.

Fig. 4 zeigt Flanschjoche 1,2, die jeweils einen Teil des später beschriebenen Universalgelenks vom Drehzapfentyp darstellen. Die Flanschjoche 1, 2 besitzen Buchsen 1a, 2a, die bei den Bezugszeichen 7» 8 im Inneren mit Keilnuten versehen sind. Eine Keilnutenachse 3» die außen beim Bezugszeichen mit Keilnuten versehen ist, ist mit den FlanschJochen 1, 2 verkeilt, so daß damit «in Achsenaufbau 4 vorlügt.

Universalgelenke 10, 11, umfassen die Flanschjoche 1, 2 und Paßjoche 5»6, die mit den Jochen 1, 2 über Drehzapfen 12, 13» verbunden sind. Die Drehzapfen 12, 13» sind mit zylindrischen Bohrungen 14,15 ausgebildet, die sich zentral durch die Drehzapfen hindurch erstrecken und darin die Buchsen 1a, 2a der Flanschjoche 1, 2 des Achsenaufbaus 4 aufnehmen.

Die PaßJoche 5» 6 besitzen die Form eines hohlen Zylinders und haben Einsetz- bzw. Paßbereiche 5a, 6a, welche sich um die Enden 18a, 19a von Walzen oder Drehwellen 18, 19 herum so anpassen können, daß sie eich mit den Wellen 18, 19 in der Drehrichtung der Wellen drehen können. Der innere Durchmesser der Einsetzbereiche 5a, 6a ist größer als der Außen-

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durchmesser des mit Keilnuten versehenen Bemchs 9 der Achse 3.

An den inneren Umfangsenden der Buchsen 1a, 2a der Flansch-Joche 1, 2 sind Dichtelemente 29, 30 für ein Schmiermittel vorgesehen, die durch Haltescheiben 27, welche durch Bolzen mit den Enden der Buchsen 1a, 2a befestigt sind, in ihrer Lage fixiert werden. Die Keilnutenachse 3 ist mit Stoppscheiben 25, 26 ausgestattet, die an ihren Enden 3a, 3b mit Bolzen befestigt sind. Die Stoppscheiben 25» 26 erstrecken sieh in radialer Richtung so weit nach außen, daß die Scheiben 25, 26 mit den Haltescheiben 27, 28 an den Buchsen 1a, 2a in Eingriff treten können, um die Axialbewegung der Achse 3 zu beschränken.

Die Flanschjoche 1, 2 sind von bekannter Bauweise und sind bei den Bezugszeichen 21, 22 mit gegenüberliegenden Lagergehäusen auf den Drehzapfen 12, 13 verkeilt und daran Bit Bolzen bzw. Schraubbolzen 23, 24 befestigt.

Wenn die Laufzapfen 18a, 19a der Walzen oder Drehwellen 18, 19 in Paßabschnitte 5a, 6a der Paßjoche 5, 6 eingesetzt werden, werden die Joche an den Lagerzapfen durch Keilbolten 16 17 festgehalten.

In den gegenüberliegenden Oberflächen der Flansche 1b, 2b der Flanschjoche 1, 2 sind ringförmige Nuten 33» 34 gebildet. EIn^ Dichtelement 20, das die Form eines Balgens besitzt, ist an seinen entgegengesetzten Enden mit den ausgesparten Bereichen 33, 34 fest verbunden. In den Flanschen 1b, 2b sind Luftkanal e 31, 32 gebildet, die ilftfe durch die Flansche erstrecken. Venn das Dichtelement 20 zusammengedrückt wird, strömt die im Inneren des Dichtelements vorhandene Luft durch diese Kanäle aus, so daß ein Anstieg des inneren Luftdrucks velhindert wird. Ein Schmiermittel kann in einen Raum 35» der durch das balgenförmige Dichtelement 20 und die Flanschjoche 1, 2 definiert wird, plaziert werden.

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BAD ORIGINAL

Pur eine Verbindung mit der Walze oder Drehwelle 18 funktioniert die Vorrichtung auf folgende Weise:

Falls das Paßjoch 5 von der Drehwelle 18 abgetrennt werden soll, wird der Keilbolzen 16, der den Paßteil 5a an dem Laufzapfen 18a der Drehwelle 18 befestigt, entfernt, und das Paßjoch 5 wird in Richtung des Pfeiles A nach Fig. 4 bewegt. Das Flanschjochi, das mit dem Paßjoch 5 über das Universalgelenk 10 verbunden ist, gleitet mit der Bewegung des Paßjochs 5 auf der Keilnutenachse 3 in Richtung A, womit eine Trennung des Paßjochs 5 vom Laufzapfen 18a der Drehwelle 18 ermöglicht wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird As balgenförmige Dichtelement 20 zwischen den Jochen 1 und 2 gefaltet und der Länge nach zusammengedrückt. Obwohl sich die Keilnutenwelle 3 mit dem Joch 1 mitzubewegen versucht, wird eine derartige Bewegung der Achse 3 dadurch verhindert, daß sie in Kontakt mit dem Ende des Laufzapfens 19a der anderen Walze oder Drehwelle 19 kommt, welche mit dem anderen Paßjoch 6 am anderen Ende der Achse verbunden ist.

Daraufhin kann das Paßjoch 5 mit dem Laufzapfen 18 a einer neuen Walze oder Drehwelle dadurch verbunden werden, daß das Paßjoch 5 in entgegengesetzter Richtung zur Richtung A auf den Laufzapfen 18a zubewegt wird, der in dieselbe Position wie der alte Walzenlaufzapfen gesetzt ist. Obwohl sich die Keilnutenachse $ mit der Bewegung des Flanschjoches 1 in dieselbe Richtung - in der Fig. 4, nach links - zu bewegen versucht» greift die Stoppscheibe 26 am anderen Ende 3b der Achse 3 al/Abdichtungshalteitlute 28 am Ende der anderen Jochbuchee 2a an, wodurch die Bewegung der Achse 3 verhindert wird.

In der Fig. 5 wird eine andere Ausführungsfora gezeigt, bei

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IAiι; Η■-.'■ BAD ORIGINAL

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der ein Federelement oder mehrere Federelemente 36 zwischen den in der Fig. 4 gezeigten FlanschJochen vorgesehen ist, bzw. sind, die entlang eines mit dem Flanschjoch konzentrischen Kreises mit Abstand voneinander angeordnet sind. Die Federelemente J6 spannen die Joche 1, 2 so vor, daß sie voneinander wegstreben. Da die Federelemente die Universalgelenke 10, 11 immerzu gegen die Walzen oder Drehwellen 18, 19 drücken, können die PaßJoche 5» 6 ohne Verwendung der Keilbolzen 16, 17 in Verbindung mit den Drehwellen 18, 19 gehalten werden.

Damit wird eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verbindung von Drehwellen geschaffen, bei tier die gegenüberliegenden Enden einer Vielzahl von ausgerichteten Drehwellen mit einem Achsenaufbau verbunden werden, der an seinen entgegengesetzten Enden Universalgelenke besitzt. Der Achsenaufbau umfaßt eine Keilnutenachse, verschiebbar an entsprechenden entgegengesetzten Enden der Keilnutenachse angebrachte buchsenförmige Flanschjoche, und Faßjoche, die über Drehzapfen mit den entsprechenden Flanschjochen verbunden sind und jeweils eine Bohrung besitzen, um das Drehwellenende aufzunehmen, so daß damit nur in der Dreh* richtung der Drehwelle eine Drehung möglich ist. Die Keilnutenachse ist an jedem ihrer entgegengesetzten Enden mit .'einem Stoppelement versehen, das mit dem gegenüberliegenden Ende des Flanschjoches in Eingriff treten kann, um den Flanechjoch auf der Achse zurückzuhalten. Zwischen den Flanschjochen ist An Dichtelement von der Form eines Balgens vorgesehen.

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BAD ORtGtNAL

Claims

PATENTANWÄLTE 273A383 MANITZ. FINSTERWALD & CRÄMKOW KOYO SEIKO COMPANY LIMITED München, den tt M 2-4-6, Nakagawa-higashi, Ikunoku, PA/Hi-K 2087 Osaka, Japan Vorrichtung zum gegenseitigen Verbinden von Drehwellen Patentansprüche

1. Vorrichtung zum gegenseitigen Verbinden von Drehwellen,
gekennzeichnet durch eine mit Keilnuten versehene Achse, durch mit Planschen versehene Jochelemente,
die Buchsen enthalten, welche einen verschiebbaren Paßsitz um die entsprechenden entgegengesetzten Enden der
Keilnutenachse herum bilden, und durch Paßjoche, die an den
Außenseiten der Planschjochelemente angeordnet sind und mit
diesen über entsprechende Drehiapfen verbunden sind, wobei
jedes der Paßjoche mit einer Bohrung zur Aufnahme des Endes einer Walze oter Drehwelle ausgebildet ist, so daß das
Paßjoch an die Drehwelle anschließbar und damit in Drehrichtung der Drehwelle drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnutenachse mit einer von jedem ihrer entgegengesetzten Enden hervorspringenden Stoppscheibe versehen ist, die «it den Buchsenende des Planschjochelements in Eingriff treten ta».

•R. ·. MANITX · DIM.-INO. M. FINtTIIWALD D I » L. -INO. W. ORAMKOW ZINTItALKAMI UYM. VOLKMANKfN

• MONCNIN SS. ROBIRT-KOCH-STKAfSI I 7STUTTOAtTSO HADCANNfTATT) MONCHIN. KONTO-NUMMII 7170

TU. (··♦> ■· 4a II. TIUX 0·-19«7·ΡΑΤΜΓ SIfLMROtTR. aa/a*. TIL. 10711)·· 73 ·Ι POSTSCHICK. MONCHIN 77063-·0·

ORIGINAL INSPECTED

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß ein Dichtelement von der Form eine· Balgens zwischen den gegenüberliegenden. Flanschen der Flanschjochelemente vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß zwischen den gegenüberliegenden Bereichen der Flanschjochelemente eine Federvorrichtungvorgesehen ist, um die Jochelemente so vorzuspannen, daß sie voneinander wegstreben.

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