DE2811607A1

DE2811607A1 - Gelenk-kupplung

Info

Publication number: DE2811607A1
Application number: DE19782811607
Authority: DE
Inventors: Bernard Harold Barber
Original assignee: Davy Loewy Ltd
Current assignee: Davy Loewy Ltd
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1978-09-21
Also published as: JPS53125548A; GB1562019A; US4176540A

Description

Be s ehre ibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenk-Kupplung mit einem Schaft, einer ein Schaftende umgebenden Hülse, einer zwischen Schaftende und Hülse angeordneten, begrenzte Neigungsänderungen zwischen den Achsen von Schaft und Hülse erlaubenden Antriebsübertragungseinrichtung, und mit einem System zum Zuführen von Druckflüssigkeit an und durch den Schaft sowie durch die Antriebsübertragungseinrichtung. Solche Kupplungen werden für die Antriebsspindeln der angetriebenen Walzen von Walzwerken benutzt. Die zugeführte Flüssigkeit ist gewöhnlich ein Schmiermittel.

Bei einer aus der GB-PS 1 263 898 bekannten Kupplung der eingangs genannten Art wird ständig Druckoel zu und durch den Schaft zu Zähnen der Antriebsübertragungseinrichtung geleitet. Nach Durchlauf zwischen den Zähnen fließt das OeI in ein stationäres Gehäuse, welches das Schaftende umgibt und von dem es mittels Schwerkraft und mit Hilfe des Druckes innerhalb des Gehäuses in einen Kühler abfließt, bevor es dem Pumpenkreislauf wieder zugeführt wird. Zwischen dem stationären Gehäuse und der rotierenden Welle ist bei der bekannten Kupplung eine komplizierte Rotationsdichtung erforderlich, die im Falle der genannten Druckschrift als Labyrinthdichtung ausgeführt ist. Wegen des im Gehäuse herrschenden Druckes besteht immer die Gefahr, daß das OeI einen Weg durch die Dichtung finden kann.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Leckoelgefahr im wesentlichen beseitigt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Entnahme der durch die Antriebsübertragungseinrichtung hindurchgeführten Flüssigkeit eine Saugeinrichtung mit einer Leitung, die mit dem Schaft rotiert, vorhanden ist.

Vorzugsweise sind für die Antriebsübertragungseinrichtung ineinandergreifende Zähne vorgesehen, es können aber auch andere Mitnahmeeinrichtungen wie beispielsweise Kugelkupplungen oder dergleichen verwendet werden.

Weil die Flüssigkeit nunmehr durch eine mit dem Schaft rotierende Leitung entzogen wird, benötigt man kein stationäres Gehäuse mehr, eine Rotationsdichtung ist ebenfalls überflüssig geworden. Weil außerdem jetzt die Flüssigkeit abgesaugt, d.h. mit Unterdruck entnommen wird, liegt der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kupplung an der Entnahmeseite der Antriebsübertragungseinrichtung unterhalb des atmosphärischen Druckes, man kann also eine ganz einfache Dichtungsausführung benutzen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die der Antriebsübertragungseinrichtung zugeführte und von dieser entnommene Flüssigkeit durch Kanäle im Schaft sowie Versorgungs- und Verteilungsrohre fließt, welche über von den Antriebsübertragungseinrichtungen entfernte Rotoranschlüsse angeschlossen sind.

Erfindungsgemäße Kupplungen kann man in Walzwerksantrieben benutzen, wo der Schaft an jedem Ende eine mittels einer

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separaten Antriebsübertragungseinrichtung angeschlossene Hülse besitzt. Solche formschlüssig gekuppelten Spindeln kann man sowohl in Horizontal- als auch in Vertikal-Walzwerken verwenden, sie übertragen die Antriebskraft von einem Getriebekasten zu den treibenden Walzen des Walzwerks .

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme aui eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Antriebsspindel im Verlauf einer Linie I-I von Fig.2,

Fig. 1a einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Axialschnitt gemäß Fig. 1;

Fig. 2 einen versetzten Radialschnitt, linksseitig durch eine Linie II-II und rechtsseitig durch eine Linie III-III von Fig. 1, und

Fig. 3 ein schematisches Leitungsschema für einen zu und von einer Spindelkupplung fließenden Oelstrom.

Die in der Zeichnung dargestellte Antriebsspindel ist bei einem Walzwerkantrieb zur Verbindung der einen von zwei angetriebenen Walzen mit einer von zwei Abtriebwellen eines Getriebekastens vorgesehen. Eine zweite identische Antriebsspindel verbindet die zweite Abtriebswelle des Getriebekastens mit der anderen angetriebenen Walze. In Fig. 2 ist der Walzenzapfen der betreffenden angetriebenen Walze mit 12, und die Abtriebwelle des Getriebekastens mit 13 bezeichnet.

Ein Schaft 14 der Antriebsspindel bildet mit zwei Kupplungshülsen 15 und 16 zwei formschlüssige Kupplungen» Die Kupplungshülsen 15 und 16 sind jeweils mit dem Walzenzapfen 12 bzw. mit der Abtriebwelle 13 verbunden=

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Zwischen dem Schaft 14 und jeder Kupplungshülse 15 und 16 befindet sich je eine Endbuchse 17 bzw. 18, von denen jede mit Innenzähnen 21 der Kupplungshülsen 15, 16 im Eingriff stehende integrale tonnenförmige Zähne besitzt. Dieses Merkmal gestattet begrenzte Winkelverschiebungen zwischen der Achse des Schaftes 14 einerseits und den Achsen der Kupplungshülsen 15,16.

An den Enden der Kupplungshülsen 15 und 16 sind jeweils zwischen einem Ringscheibenpaar 22/26 bzw. 23/27 einfache flexible Membranringdichtungen 24 bzw. 25 befestigt und mit Hilfe von Federringen 30 bzw. 31 an den Außenoberflächen der Endbuchsen 17 und 18 gehalten.

Eine koaxial innerhalb der Kupplungshülse 15 verschraubte Kappe 32 besitzt einen nach außen vorstehenden integralen Zapfen 33, welcher in den Schaft 14 hineinragt und mit seiner Stirnfläche einen zentral in einer Bohrung 35 des Schaftes 14 eingesetzten Kolben 34 berührt, welcher seinerseits durch eine Feder 36 gegen den Zapfen 33 vorgespannt ist und eine mit ihrem Ende in einer Buchse 38 aufgenommene Kolbenstange 37 besitzt. Ein Axialkanal 40 des Schaftes 14 ist in der Mitte durch einen Blindbohrungen 42,43 aufweisenden Kern 41 versperrt. Ein Rohr 44 im Axialkanal 40 verbindet die Blindbohrung 42 mit der Zentralbohrung der Buchse 38, während ein ausgebuchster Radialkanal 45 sich von der Bohrung 4 2 zur Außenseite des Schaftes 14 erstreckt.

Auf der Getriebeseite des Schaftes 14 steht die an einen ausgebuchsten Axialkanal 50 angeschlossene Blindbohrung in Verbindung mit einem Rohr 51 innerhalb des Axialkanals 40, und auf diese Weise mit einer zwischen Scheiben 53 und 54 eingegrenzten vergrößerten Kammer 52. Die Scheibe liegt an am vorstehenden Ende 55 eines Federstößels 56, welcher seinerseits in der Abtriebwelle 13 und durch eine an Hülse 16 festgeschraubte Kappe 57 gehalten ist.

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Zwischen den Kupplungshülsen 15 und 16 befindet sich ein Rotoranschluß für die Zufuhr und Entnahme von OeT zu und von den profilierten Kupplungen; dieser Rotoranschluß besteht aus einem den Zapfen 14 umgebenden Hülsenblock 60, der mit Hilfe von drehbar an nicht dargestellten festen Säulen angebrachten Lenkern 61 (Fig.2) rotationsfrei gehalten ist. Insgesamt besitzt der Hülsenblock 60 sechs folgend aufgeführte Leitungskupplungen: Ein Paar diametral gegenüberliegender Kupplungen 62, die mittels Kanälen 63 durch den Hülsenblock 60 mit einer Ringnut 59 in der Innenoberfläche des Leitungsblockes verbunden sind. Zwei Radialkanäle 64 im Schaft 14 münden an ihren äußeren Enden in den Kanal 63 und an ihren inneren Enden in den Axialkanal 40.

Kupplungen 65 verbinden einen Kanal 66 durch den Hülsenblock 60 hindurch mit einer Ringnut 67 und somit mit Radialkanal 45.

Eine Kupplung 68, welche der Kupplung 65 ähnlich ist, steht durch einen Kanal 70 im Hülsenblock 60 und über eine Ringnut 71 mit Radialkanal 50 in Verbindung.

Ein Paar diametral gegenüberliegender Kupplungen 72 stehen über Kanäle 73 im Hülsenblock mit einer Ringnut 74 und somit über ein Paar Radialkanäle 75 im Schaft 14 mit dem Axialkanal 40 auf der Getriebeseite des Kernes 41 in Verbindung.

Nun zu Fig. 3. Im Betrieb pumpt eine eine Pumpe 80 OeI mit niedrigem Druck von einem Reservoir 81 zu den Kupplungen 65 und 68. Das der Kupplung 65 zugeführte OeI gelangt durch den Radialkanal 45 zur Blindbohrung 4 und anschließend über das Rohr 44 und einen Kanal 82

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in Kolbenstange 37 zur Bohrung 35. Dann fließt das OeI durch einen Axialkanal 83 im Kolben 34 und zwischen dem Zapfen 33 und einem Begrenzerring 84 hindurch in eine zwischen der Kappe 32 und dem Ende des Schaftes 14 gebildete Kammer 85. Anschließend verteilt sich das Gel zwischen den Zähnen 20 und 21, um dort zu schmieren und zu kühlen.

Eine an die Kupplungen 62 und 72 angeschlossene Saugpumpe 86 fördert OeI durch einen Oelküiiler 87 zum Reservoir 81. Das zwischen den Zähnen 20 und 21 hindurchtretende OeI wird durch Kanäle 90 in der Endbuchse 17, Radialkanäle 91 im Schaft 14, den Axialkanal 40, den Radialkanal 64 und den Kanal 63 im Hülsenblock 60 von der Kupplung abgeleitet.

Ähnlich gelangt auf der Getriebeseite des Schaftes OeI, welches der Kupplung 68 zugeführt wird, durch Radialkanal 50, Rohr 51, Löcher 89 in Scheibe 54 und Kanäle 90 zu den Getriebezähnen. Die Saugpumpe 86 saugt das OeI zwischen die Zähne 20, 21 der getriebeseitigen Kupplung, die Radialkanäle 91 in der Buchse 18, Kanäle 92 im Schaft 14, den Axialkanal 40, die Radialkanäle 75 und schließlich durch die Kanäle 73 im Hülsenblock 60 an.

Weil das zwischen den Zähnen der Kupplungen fließende OeI durch den Schaft 14 hindurch abgeleitet wird, benötigt man kein stationäres Gehäuse um jede Kupplung, und aus diesem Grunde kann auch auf Rotordichtungen verzichtet werden. Ferner erzielt man durch die saugende Oelentnahme den Vorteil, daß an den Ablaßseiten der Getriebe ein geringer Druck existiert, und man einfache Oeldichtungen verwenden kann.

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Selbstverständlich kann die Länge des Schaftes 14 wesentlich größer gewählt werden als relativ zu den anderen Elementen des Spindelantriebs dargestellt. In der Zeichnung beansprucht der Hülsenblock 60 fast die gesamte Axialentfernung zwischen den Kupplungshülsen 15 und 16; in Wirklichkeit wird er nur einen Bruchteil dieser Strecke beanspruchen, und sich etwa in der Mitte des Schaftes aufhalten.

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Leerse ι t e

Claims

DAVY-LOEWY LIMITED, Prince of Wales Road, Sheffield S9 4EX, Yorkshire, England

Gelenk-Kupplung

Patentansprüche

η J Gelenk-Kupplung mit einem Schaft, einer ein Schaftende umgebenden Hülse, einer zwischen Schaftende und Hülse angeordneten, begrenzte Neigungsänderungen zwischen den Achsen von Schaft und Hülse erlaubenden Antriebsübertragungseinrichtung, und mit einem System zum Zuführen von Druckflüssigkeit an und durch den Schaft sowie durch die Antriebsübertragungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme der durch die Antriebsübertragungseinrichtung (17;18) hxndurchgeführten Flüssigkeit eine Saugeinrichtung (86) mit einer Leitung (90,91,40,64), die mit dem Schaft (14) rotiert, vorhanden ist»

DKS/KG/gs

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ORIGINAL INSPECTED
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Leitung ein axial durch den Schaft (14) geführter Kanal (40) gehört.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführsystem (81...) und die Rückführleitung (40...) über einen axial von der Hülse (15;16) entfernten Rotoranschluß (60) jeweils mit einer Zuführpumpe (80) und einer Saugpumpe (86) verbunden sind.
4. Kupplung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Schaftes (14) von einer zweiten Hülse (16) umgeben und mit dieser durch eine zweite Antriebsübertragungseinrichtung (18) verbunden ist, und daß auch dieser Antriebsübertragungseinrichtung Druckflüssigkeit zugeführt und Flüssigkeit mit Unterdruck entnommen wird über Leitungen (40...), welche mit dem Schaft (14) rotieren.
5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotoranschluß (60) auch Anschlüsse zu den Leitungen der zweiten Antriebsübertragungseinrichtung (18) besitzt.

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