DE2905560A1 - Ein- und ausrueckbare kupplung - Google Patents

Ein- und ausrueckbare kupplung

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DE2905560A1 DE19792905560 DE2905560A DE2905560A1 DE 2905560 A1 DE2905560 A1 DE 2905560A1 DE 19792905560 DE19792905560 DE 19792905560 DE 2905560 A DE2905560 A DE 2905560A DE 2905560 A1 DE2905560 A1 DE 2905560A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

FRIEDRICH KOCKS -A-
Beschreibung ^
Kupplungen zum Verbinden zweier fellen sind in einer großen Vielfalt bekannt. Darunter sind auch ein- und ausrückbare Kupplungen, die kurzfristig ein Trennen bzw. ein erneutes Verbinden der beiden Wellenenden erlauben.. Eine besondere Art der ein- und ausrückbaren Kupplungen sind sogenannte Schneilösekupplungen, bei denen der Kuppelvorgang ohne jedes Eingreifen von Hand und unter weitgehendem Vermeiden von Totzeiten erfolgt.
Die miteinander zu verbindenden Wellen sind in vielen Fällen nicht exakt zueinander ausgerichtet, sondern ihre Mittellängsachsen liegen in einem wenn auch nur kleinen Winkel geneigt zueinander und/oder sie sind seitlich bzw. in ihrer Höhe parallel versetzt zueinander angeordnet. Die Ursachen hierfür können Herstellungstoleranzen, Montageungenauigkeiten, Erwärmungserscheinungen und ähnliches sein. Bei Walzwerksantrieben verursacht die Anstellbewegung der Walzen oftmals einen solchen Parallelversatz der zu kuppelnden Wellen.
Die Erfindung betrifft eine solche ein- und ausrückbare Kupplung zum drehfesten Verbinden zweier Maschinenwellen, insbesondere von Abtriebswellen eines Walzwerkgetriebes mit Antriebswellen von Walzgerüsten, bei der zum Ausgleich von Winkelversatz und/ oder Fluchtfehlern der Wellen mindestens ein Ausgleichselement vorgesehen ist. Bei den meisten Kupplungen dieser Art werden jedoch zwei Ausgleichselemente benötigt, weil meist nicht nur Winkelversatz, sondern auch Fluchtfehler auszugleichen sind, für die ein zweites Ausgleichselement benötigt wird.
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Bei einer bekannten Kupplung dieser Art mit zwei Ausgleichselementen greifen als drehmomentübertragende Kupplungsmittel Zähne je einer Innen- und Außenverzahnung ineinander, die in axialer Richtung in Eingriff gebracht werden. Um dies zu ermöglichen, besitzt eine Kupplungshälfte eine teleskopartige Ausziehvorrichtung, die aus einer Vielkeilwelle und einer zu dieser passenden Hülse besteht.
Die bekannten ein- und ausrückbaren Kupplungen der oben erwähnten Art besitzen den wesentlichen Nachteil, daß sie in gekuppeltem Zustand in Drehrichtung nicht spielfrei sind. Dies kommt daher, daß die drehmomentübertragenden Kupplungsmittel und die teleskopartigen Ausziehvorrichtungen aus Verzahnungen bestehen, die zwangsläufig Spiel haben müssen, um ordnungsgemäß funktionieren zu können, weil sie anderenfalls nicht einrückbar beziehungsweise axial verschiebbar wären. Das zwangsläufig vorhandene Spiel macht sie für mittlere und höhere Drehzahlen ungeeignet, weil durch dieses Spiel in den Verzahnungen beträchtliche Schwingungen entstehen, die zu einer Zerstörung zugeordneter Lager, Zahnräder und anderer Maschinenelemente führen. Bei Antrieben von Walzgerüsten können solche Schwingungen auch Markierungen auf dem Walzgut verursachen. Man benötigt deshalb für zahlreiche Antriebe spielfreie Kupplungen, insbesondere zum Verbinden von Abtriebswellen eines Walzwerkgetriebes mit den Antriebswellen von Walzgerüsten. Dies gilt vor allem für solche Walzgerüste, deren Walzen mit hohen Drehzahlen umlaufen, wie dies zum Beispiel bei Drahtwalzwerken der Fall ist.
Spielfreie Kupplungen sind zwar ebenfalls bekannt ~ zum Beispiel alle festen Scheibenkupplungen fallen darunter - aber derartige Kupplungen lassen sich nicht ohne beträchtliche Stillstands-
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zeiten und nur mit erheblichem Arbeitsaufwand ein- oder ausrücken. Ein solcher Zeitverlust und ein derartiger Arbeitsaufwand, insbesondere dann, wenn zahlreiche solcher Kupplungen ein- oder ausgerückt werden müssen, ist unwirtschaftlich und kaum noch akzeptabel. So werden zum Beispiel die Stillstandszeiten eines Walzwerkes durch unzulängliche Kupplungen beträchtlich verlängert, wenn wegen Walzenverschleiß oder wegen einer Änderung des Walzprogramms Walzgerüste ausgewechselt und dabei auch die Kupplungen des Antriebes gelöst und wieder gekuppelt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zu schaffen, die hinsichtlich der Drehmomentübertragung absolut spielfrei ist und welche außerdem ohne Eingreifen von Hand und ohne Sichtkontakt der Bedienungsperson maschinell ein- und ausrückbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als drehmomentübertragendes Kupplungsmittel ein kegelstumpfförmiges Gewindestück einer der Kupplungshälften in eine entsprechend ausgebildete Gewindehülse der anderen Kupplungshälfte einschraubbar ist, wozu Gewindestück und Gewindehülse axial zusammenschiebbar beziehungsweise auseinanderbewegbar sind und daß zum Kuppeln oder Entkuppeln der ohnehin vorhandene Antrieb einer der beiden Wellen sowie eine Bremseinrichtung für die andere Welle vorgesehen sind.
Durch das Zusammenschrauben des kegelstumpfförmigen Gewindes erhält man eine absolut drehstarre Verbindung und man kann auf Verzahnungen aller Art, die stets mit Spiel ineinandergreifen, verzichten. Eine solche drehstarre Verbindung der beiden Kupp-
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lungshälften ermöglicht die Anwendung der Kupplung auch bei sehr hohen Drehzahlen, ohne daß hierbei Schwingungen auftreten, die sich nachteilig auf Lager, Zahnräder und andere zugeordnete Teile auswirken können. Benutzt man derartige Kupplungen zum Verbinden von Abtriebswellen eines Walzwerkgetriebes mit den Antriebswellen der zugehörenden Walzgerüste, beispielsweise Drahtwalzgerüste, deren Walzen mit sehr hoher Drehzahl umlaufen, so braucht man auch keine Markierungen auf dem Walzgut zu befürchten und es ist trotzdem ein sehr schnelles Auswechseln der Gerüste durch rasches Lösen der Kupplungen möglich.
Die erfindungsgemäße Verwendung eines kegelstumpfförmigen Gewindestückes und einer entsprechend ausgebildeten Gewindehülse besitzt den weiteren Vorteil, daß beim axialen Zusammenschieben der beiden Kupplungshälften eine selbsttätige Zentrierung erfolgt, die vor allem dann wesentlich ist, wenn ein oder mehrere Ausgleichselemente zum Ausgleich von Winkelversatz und/oder · Fluchtfehlern der Wellen verwendet werden. Es ist sogar die Regel, daß wenigstens ein, meistens sogar zwei solcher Ausgloichseleiaente verwendet werden, da bei sehr vielen Anwendung s fälle η eben nicht sichergestellt ist, daß kein XVinkelversatz und keine Fluchtfehler der Wellen auftreten. In allen diesen Fällen haben die Ausgleichselemente zur Folge, daß bei ausgerückter Kupplung auf Grund der Beweglichkeit der Ausgleichselemente - die durchaus drehstarr sein können - die beiden Kupplungshälfteη etwas radial versetzt einander gegenüberstehen. Beim Einrücken der erfindungsgemäßen Kupplung erfolgt eine selbsttätige Zentrierung, wodurch ein betriebssicheres Einrücken der Kupplung gewährleistet ist.
Kegelstumpfförmige Gewindestücke, die in eine entsprechend ausgebildete Gewindehülse eingeschraubt werden, sind zwar bei
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Schraubverbindungen bekannt, jedoch hat man derartige Verbindungen bislang nicht bei ein- und ausrückbaren Kupplungen zum Verbinden zweier Maschinenwellen angewendet. Man hielt eine solche Schraubverbindung für unbrauchbar zum Kuppeln zweier Maschinenwellen und hat zahlreiche andere Bauarten vorgeschlagen, die jedoch aus den eingangs genannten Gründen nicht befriedigen konnten.
Zum Einrücken der erfindungsgemäßen Kupplung müssen die beiden Kupplungshälften in axialer Richtung zusammengeschoben werden, was in verschiedener Weise erfolgen kann. Zunächst ist es möglich, wie bei den bekannten Bauarten eine teleskopartige Ausziehvorrichtung vorzusehen, die aber den Nachteil hätte, daß dadurch die Verbindung nicht mehr drehstarr wäre wegen des unvermeidbaren Spiels in der teleskopartigen Ausziehvorrichtung. Bei einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung erfolgt deshalb die Axialbewegung der Kupplungsmittel durch Verschieben mindestens einer der Maschinenwellen oder der zugehörenden Maschineneinheit, beispielsweise des Walzwerkgerüstes. Man kann dann auf die teleskopartige Ausziehvorrichtung verzichten und die Verbindung bleibt drehstarr. In sehr vielen Fällen lassen sich nämlich mindestens eine Maschinenwelle oder eine der zugehörenden Maschineneinheiten ohne Schwierigkeiten in axialer ■ Richtung um den geringen Betrag verschieben, der zum Ein- und Ausrücken der erfindungsgemäßen Kupplung erforderlich ist. Wird diese Kupplung bei Walzwerksantrieben verwendet, so ist häufig ohnehin eine Vorrichtung zum Verschieben der Walzgerüste vorhanden, um diese leicht auswechseln zu können. Andererseits lassen sich auch die Getriebe mit wirtschaftlich tragbaren Mitteln verschiebbar ausbilden.
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Besonders empfehlenswert ist es, wenn zum Kuppeln das Gewindestück und die Gewindehülse vor Beginn der Drehbewegung zusammenschiebbar sind, wobei eins derselben, drehfest mit seiner Welle verbunden, gegen die Kraft einer Feder um ein begrenztes Maß in axialer Richtung relativ zu seiner Welle verschiebbar ist und das jeweils schiebende Gegenstück gegen einen ausrichtenden Anschlag anliegt, wonach bei beginnender Drehbewegung das verschiebbare Gewindestück beziehungsweise Gewindehülse in beziehungsweise auf das jeweilige Gegenstück schraubbar ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht vor allem darin, daß man auch ohne teleskopartige Ausziehvorrichtung hierbei nicht gezwungen ist, die axialverschiebbare Maschinenwelle beziehungsweise die verschiebbare Maschineneinheit genau synchron zu dem kuppelnden Gewinde zu verschieben, was bedeutet, diese Teile braucht man nicht exakt mit jener Geschwindigkeit zu verschieben, die sich aus der Gewindesteigung und der Ein- beziehungsweise Ausschraubdrehzahl ergibt. Dies würde einen erheblichen zusätzlichen Aufwand erfordern.·Bei der Ausbildung nach der Erfindung werden statt dessen die Kupplungsmittel ineinandergeschoben bei stillstehenden Wellen, wobei sie sich jedoch aufgrund ihrer kegeligen Form in radialer Richtung selbsttätig zentrieren. Erst dann, wenn sie weit genug ineinandergeschoben und durch den Anschlag koaxial ausgerichtet sind, beginnt die Drehbewegung, welche die Kupplungsmittel endgültig zusammenschraubt. Dabei braucht keine der Maschinenwellen oder Maschineneinheiten mehr axial bewegt zu werden, weil das verschobene Gewindestück oder die verschobene Gewindehülse sich in die Ausgangslage zurückbewegt. Dabei verspannen sich aufgrund der kegeligen Form des Gewindes das Gewindestück und die Gewindehülse miteinander, was zu einer drehstarren Verbindung führt. Dabei kann es vorteilhaft sein, das Gewindestück oder die Gewindehülse mit im wesentlichen axial sich erstreckenden Schlitzen
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zu versehen, um ein spielfreies Verspannen zu ermöglichen.
Beim Einrücken der erfindungsgemäßen Kupplung wird - wie oben bereits erwähnt - eine der beiden Wellen von der Bremseinrichtung festgehalten, während die antriebsseitige Welle mit niedriger Drehzahl umläuft und die Kupplungsmittel verschraubt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Bremseinrichtung beim Erreichen eines vorherbestimmten, vorzugsweise einstellbaren Anzug momentes der Kupplungsmittel die abgebremste Welle freigibt. Dies kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch geschehen, daß die Bremseinrichtung beim Kuppeln einer Anschlag fläche der gebremsten Welle einen Anschlag bietet, der bei einem vorherbestimmten Drehmoment nachgibt. Dieser nachgiebige Anschlag kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Kolben oder eine Kolbenstange eines Zylinders sein, der nur bis zum Erreichen des vorherbestimmten Drehmomentes der gebremsten Welle mit Druckmitteldruck beaufschlagt ist. Das Nachgeben des Anschlages kann dabei druck- oder wegabhängig geregelt sein. Auch mechanische Lösungen sind denkbar. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Kupplungsmittel stets zuverlässig und ausreichend fest miteinander verbunden sind und kein unbeabsichtigtes Lösen zu befürchten ist.
Demgegenüber ist es ratsam, daß die Bremseinrichtung beim Entkuppeln einer Anschlag fläche der gebremsten Welle einen festen Anschlag bietet. Nur dieser feste Anschlag gewährleistet ein zuverlässiges Lösen der Kupplung auch dann, wenn sich Gewindestück und Gewindehülse während des Betriebes fester als vorgesehen ineinandergeschraubt haben.
Beim Kuppeln mehrerer nebeneinander angeordneter Wellen mit in entsprechender Weise gegenüberliegend angeordneten Wellen, ins-
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besondere in solchen Fällen, wo ein gemeinsamer Antrieb vorhanden ist, herrschen besondere Bedingungen dann, wenn man diese Kupplungen gleichzeitig miteinander kuppeln will. In einem solchen Fall empfiehlt es sich, die Anschläge aller Kupplungen auf einem axial verschiebbaren Balken anzuordnen und . wahlweise entweder die Anschläge zum Kuppeln oder die Anschläge zum Lösen einzurücken. Dieser Balken kann beispielsweise an einem Getriebegehäuse oder auch an den anzutreibenden Arbeitsmaschinen kupplungsseitig angeordnet werden.
Bei einem Walzwerksantrieb für mehrere hintereinander angeordnete Walzgerüste und mit einem Walzwerksgetriebe mit einer entsprechenden Anzahl hintereinander angeordneter Abtriebswellen herrschen insofern noch besondere Bedingungen, weil hierbei die Drehzahlen der einzelnen Wellen während des Betriebes unterschiedlich groß sind und bei einem Gruppenantrieb auch während des Kupplungsvorganges die Kupplungsmittel mit unterschiedlichen Drehzahlen zusammengeschraubt werden. Auch in einem solchen Fall bewährt sich die erfindungsgemäße Kupplung, weil sie zunächst ohne Drehbewegung zusammenschiebbar ist, so daß sich die unterschiedlichen Drehzahlen nicht nachteilig auswirken können. Wenn dann nach dem Zusammenschieben die Kupplungsmittel zusammengeschraubt werden, so erfolgt dies zwar wegen der unterschiedlichen Drehzahlen bei den einzelnen Wellen unterschiedlich schnell, jedoch mit dem gleichen Anzugsmoment wegen des nachgiebigen Anschlages. Hieraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Kupplung besonders zum Kuppeln der Wellen von Walzwerksverteilergetrieben mit den Antriebswellen von Walzgerüsten geeignet ist. Da sich die erfindüngsgemäße Kupplung selbst zentriert, mit dem Walzwerksantrieb ein- und ausrückbar ist und dieser Vorgang selbsttätig erfolgt, ohne daß hierzu ein Sicht-
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kontakt notwendig ist, kann die Betätigung der Kupplungen ohne Schwierigkeiten von einem entferntliegenden Steuerpult aus erfolgen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen:
Figur 1 eine Kupplung im Längsschnitt;
Figur 2 eine andere Ausführungsform der
Kupplung im Längsschnitt;
Figur 3 ein Walzwerksantrieb mit der erfindungsgemäßen Kupplung in der Seitenansicht;
Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV
der Figur 3;
Figur 5 einen Schnitt nach der Linie V-V
der Figur 3.
In Figur 1 ist mit 1 ein Getriebe bezeichnet, von dem aus eine Arbeitsmaschine 2 angetrieben wird, wobei das Drehmoment von
einer drehstarren Kupplung 3 übertragen wird.
Das Getriebe 1 besitzt eine Getriebewelle 4, auf der ein
Flansch 5 der Kupplung 3 drehfest aufgeschoben ist. Von dem
Flansch 5 aus wird das Drehmoment auf eine Kupplungshülse 6
übertragen, und zwar über ein Ausgleichselement 7, welches aus einer Vielzahl von Blechlamellen besteht, die im Bereich ihres Umfanges abwechselnd mit dem Flansch 5 und mit der Kupplungshülse 6 verschraubt sind. Ein derartiges Ausgleichselement ermöglicht sowohl eine axiale als auch eine Kippbewegung der Kupplung shülse 6 relativ zum Flansch 5 im Sinne der Pfeile X und Y,
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jedoch ohne jegliches Spiel in oder gegen die Drehrichtung des Antriebes. An ihrem gegenüberliegenden Endabschnitt besitzt die Kupplungshülse 6 ein weiteres Ausgleichselement 7, über das sie mit einem weiteren Flansch 8 in gleicher Weise wie mit dem Flansch 5 im Sinne der Pfeile X und Y beweglich, jedoch drehstarr verbunden ist.
Um die Bewegung der Kupplungshülse 6 und des Flansches 8 zu begrenzen, ist die Getriebewelle 4 besonders lang ausgebildet und ragt weit in die Kupplungshülse 6 hinein. Ein auf ihren· Endzapfen 4a aufgeschobenes Trag stück 9.begrenzt mit seinen seitlichen Nutflächen 9a die axiale Bewegung und mit der Grundfläche 9b derselben Nut die radiale Bewegung des Flansches 8 und damit auch der Kupplungshülse 6. Nur durch strichpunktierte Mittellinien angedeutete Schrauben oder Stifte lO sichern den festen Sitz des Flansches 5 und des Trag Stückes 9 auf der Getriebewelle 4.
Auf der mit 11 bezeichneten Antriebswelle der Arbeitsmaschine ist eine Kupplungsbüchse 12 drehfest aufgeschoben, die auf einem Teil ihrer Länge mit Vielnuten 12a versehen ist. Ein Gewindestück 13 mit dazu passendem Bohrungsprofil ist auf die Kupplungsbüchse 12 aufgeschoben. Zwischen dem Gewindestück 13 und einem Anschlag flansch 14, der an einem Kragen 12^- der Kupplung s- ~-vt büchse 12 anliegt, ist eine Druckfeder 15 angeordnet, welche das Gewindestück 13 in Figur 1 nach rechts drückt. Gesichert ist das Gewindestück 13 von einem Teller 16, der seinerseits von einer Mutter 1.7 gehalten wird, die auf einen Gewindezapfen 18a einer Zugstange 18 im Innern der Antriebswelle 11 aufgeschraubt ist.
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Die beiden Kupplungshälften, welche mit 19 und 20 bezeichnet sind, bestehen also im wesentlichen einerseits aus dem Flansch 5, den beiden Ausgleichselementen 7, der Kupplungshülse 6 und dem Flansch 8 mit seiner daran einstückig ausgebildeten Gewindehülse 21 sowie andererseits aus. der Kupplungsbüchse 12, dem Gewindestück 13, dem Anschlag flansch 14, der Druckfeder 15, dem Teller 16 mit seiner Mutter 17 und der Zugstange 18.
Soll die Kupplung gemäß Figur 1 entkuppelt werden, so wird in einer nachstehend beschriebenen Weise der Anschlag flansch 14 und mit ihm die drehfest verbundene Kupplungsbüchse 12 sowie das Gewindestück 13 festgehalten, während mit dem normalen, in Figur 1 nicht dargestellten Antriebsmotor vom Getriebe 1 her die Kupplungshälfte 19 langsam gedreht wird, was zur Folge hat, daß das kegelstumpfförmige mit 22 bezeichnete Gewinde sich löst und das Gewindestück 13 zunächst gegen die Wirkung der Druckfeder .15 in Figur 1 nach links verschoben wird. Wegen der kegelstumpf förmige η Ausbildung des Gewindes 22 kommen das Gewindestück 13 und die Gewindehülse 21 sehr bald außer Eingriff, so daß die Kupplungshälften 19 und 20 in axialer Richtung auseinandergezogen werden können. Dies erfolgt dadurch, daß entweder das Getriebe 1 oder die Arbeitsmaschine 2 um die dazu erforderliche Länge nach rechts beziehungsweise nach links verschoben werden. Auch ein Auseinanderschieben beider ist denkbar. Ein in die Gewindehülse 21 eingelegter elastischer Dichtring 23 schützt vor dem Eindringen von Schmutz und Fremdteilen in die Gewindehülse 21, insbesondere zwischen Kupplungsbüchse 12 und Gewindestück 13 sowie dem Gewinde der Gewindehülse 21 selbst. Sobald die Kupplungshälften 19 und 2O getrennt sind, werden aufgrund ihres Eigengewichtes im Sinne des Pfeils Y, insbesondere der
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Flansch 8 mit seiner Gewindehülse 21, eine nach unten um einen begrenzten Winkel geneigte Position einnehmen.
Will man die beiden Kupplungshälften 19 und 20 wieder miteinander verbinden, so verschiebt man entweder das Getriebe 1 oder die Arbeitsmaschine 2, gegebenenfalls aber auch beide Teile, aufeinander zu, wobei die nach unten geneigte Position der Gewindehülse 21 beseitigt wird durch die zentrierende Wirkung des kegelstumpfförmigen Gewindes 22, welches dabei in das Innere der Gewindehülse 21 eindringt.Letzteres gelingt zunächst aber nur soweit, bis die voreilende Kante des GewindeStückes 13 im mittleren Längenabschnitt gegen Gewindegänge der Gewindehülse 21 stößt. Die Kupplungshälften 19 und 20 werden dann aber weiter zusammengeschoben, so daß das Gewindestück 13 gegen die Wirkung der Druckfeder 15 nach links zurückgeschoben wird. Das Zusammenschieben der Kupplungshälften 19 und 20 erfolgt soweit, bis die mit 21a bezeichnete Stirnfläche der Gewindehülse 21 am Anschlag flansch 14 anstößt und auf diese Weise koaxial ausgerichtet wird und spätestens dann befindet sich die Gewindehülse 21 nicht mehr in einer zur Kupplungslängsachse geneigten, sondern koaxialen Position. Nachdem so das Zusammenschieben der Kupplungshälften 19 und 20 beendet ist, wird der Anschlag flansch 14 und mit ihm die Kupplungsbüchse 12 sowie das Gewindestück 13 festgehalten, während der Antrieb die Gewindehälfte und damit auch die Gewindehülse 21 langsam dreht, wodurch sich Gewindestück 13 und Gewindehülse 21 unter gleichzeitiger Entspannung der Druckfeder 15 zusammenschrauben. Nicht dargestellte axiale Schlitze im Gewindestück 13 ermöglichen es, daß dessen Innendurchmesser so weit verkleinert wird, daß das geringe Spiel zwischen dem Gewindestück 13 und der Kupplungsbüchse 12 im Bereich der Vielnuten 12a beseitigt wird, und zwar durch den radialen Anpreßdruck, der beim Zusammenschrauben des kegelstumpf förmigen Gewindes 22 auftritt. Man erhält auf diese Weise eine drehstarre, leicht lösbare Verbindung.
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Die Ausführungsform gemäß Figur 2 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Figur 1, weshalb für vergleichbare Teile auch dieselben Bezugszeichen verwendet worden sind. Der Unterschied besteht lediglich darin ,daß die geneigte Position der Kupplungshülse 6 und der Gewindehülse 21 nicht von einem Tragstück 9 im Innern der Kupplung 3 begrenzt wird, sondern von einer Halterung 24, welche die Kupplung 3 außenseitig umgibt und am Gehäuse des Getriebes 1 befestigt ist. Dadurch entfällt das Tragstück 9 und die Verlängerung der Getriebewelle 4, so daß ein Getriebe 1 mit normalem Abtriebszapfen verwendbar ist.
In Figur 3 ist die erfindungsgemäße Kupplung 3 dargestellt, wie sie in einem Walzwerksantrieb eingebaut ist. Als Arbeitsmaschine 2 ist ein Walzgerüst anzutreiben mittels eines Antriebsmotors 25 über eine bekannte Kupplung 26 und das Getriebe 1. Sollen nun beispielsweise die Walzgerüste 2, von denen eine größere Anzahl hintereinander angeordnet sind, was in Figur 3 nicht zu erkennen ist, ausgewechselt werden,, so sind zunächst die Kupplungen 3 zu lösen. Zu diesem Zweck muß der Anschlag flansch 14 festgehalten werden, was mittels einer Bremseinrichtung 27 durchführbar ist. Erst dann läßt sich das Walzgerüst 2 in Pfeilrichtung Z entfernen.
Die Bremseinrichtung 2 7 ist in Figur 4 zu erkennen. Sie besitzt einen Balken 28, welcher drehfest jedoch axial verschieblich von Lagern 29 gehalten ist. Ein Druckmittelzylinder 30 verschiebt den Balken 28 um das erforderliche Maß. Dargestellt ist die mittlere Position des Balkens 28, die er während des normalen Betriebes einnimmt. Die in Figur 4 eingezeichneten Drehrichtungspfeile geben die normale Drehrichtung während des Betriebes an entsprechend den Erfordernissen der Walzgerüste.
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Deutlich erkennbar ist, daß die Anschlag flansche 14 nockenartige Ansätze 14a aufweisen und daß der Balken 28 Anschläge und 32 besitzt, die jeweils paarweise im Bereich jeder Kupplung 3 angeordnet sind. ■
Sollen die Kupplungen 3 gelöst werden, so wird der Arbeitszylinder 30 so mit Druckmittel beaufschlagt, daß er den Balken 28 in Figur 4 nach rechts bewegt, so daß die Anschläge in den Bereich der Anschlagnocken 14a gelangen. Diese schlagen auf den festen Anschlägen 31 auf und halten die Anschlag flansche 14 fest, wenn der Antrieb zum Zwecke des Lösens der Kupplungen 3 entgegengesetzt zu seiner normalen Arbeitsdrehrichtung mit geringer Drehzahl angetrieben wird. Die Folge davon ist, daß die Anschlag flansche 14 in der erforderlichen Weise festgehalten werden, so daß die kegelstumpfförmigen gewinde und damit die Kupplungen 3 gelöst v/erden. Bei unterschiedlichen Drehzahlen dauert dies unterschiedlich lang, weshalb man abwarten muß, bis alle Kupplungen 3 gelöst sind. Dabei nehmen die Gewinde 22 der Kupplungen 3, die zuerst gelöst sind, keinen Schaden, weil ihre kegelstumpfförmige Ausbildung sie schnell außer Eingriff bringt und die Druckfedern 15 nicht so stark sind, daß ein Schaden an den Gewinden 22 auftreten könnte. Die Walzgerüste 2 können dann ausgewechselt werden.
Das Kuppeln erfolgt bereits mit dem Einschieben der Walzgerüste in ihre Arbeitsposition, wobei dann der Balken 28 in Figur 4 nach links verschoben wird. Es kommen dann die Anschläge 32 in den Bereich der Anschlagnocken 14a, so daß die Anschlag flansche 14 festgehalten werden, wenn der Antrieb in seiner normalen Drehrichtung antreibt, wobei er zunächst auf eine niedrige Drehzahl eingeregelt ist. Wie oben beschrieben, führt dies zu
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einem drehstarren Kuppeln der Kupplungen 3, wobei die Gewinde 22 mit vorherbestimmten gegebenenfalls einstellbaren Drehmomenten festgezogen werden. Sind die Drehmomente erreicht, geben die Anschläge 32 nach und damit den Anschlag flansch 14 frei. Sobald dies bei sämtlichen Kupplungen 3 der Fall ist, rückt man den Balken 28 in seine mittlere Position - wie in Figur 4 dargestellt - und regelt den Antriebsmotor 2 5 auf die erforderliche Betriebsdrehzahl ein.
In Figur 5 ist zu erkennen, daß die Anschläge 31 starr sind, um auf jeden Fall sicherzustellen, daß die Kupplung 3 gelöst wird. Ferner ist in Figur 5 zu erkennen, wie man ein Nachgeben des Anschlages 32 erzielen kann. Sobald die mit 14b bezeichnete Anschlag fläche des Anschlagnockens 14a den Anschlag 32 belastet, komprimiert dieser vorzugsweise Luft in einem Zylinderraum 33, weil der Anschlag 32 an seinem dem Anschlag flansch 14 abgekehrten Endabschnitt als Kolben 32a ausgebildet ist. Einstückig mit dem Anschlag 32 und seinem Kolben 32a ist ein Steuerkolben 32b vorgesehen, der beim Komprimieren der Luft im Zylinderraum 33 sich zusammen mit dem Anschlag 32 nach unten bewegt. Dabei erhöht sich der Druck im Zylinderraum 33 und damit das Drehmoment, welches am Anschlag flansch 14 wirksam wird. Ist der höchste Druck und damit das gewünschte Drehmoment erreicht, gibt die obere Kante des Steuerkolbens 32b einen Auslaßkanal 34 frei, so daß der Zylinderraum 33 und damit der Anschlag 32 schlagartig entlastet wird. Die Feder 39 drückt den Kolben 32a und damit den Anschlag 32 in die untere Endstellung. Der Anschlagnocken 14a kann sich dann frei drehen und die Kupplung 3 ist mit dem gewünschten Drehmoment zusammengeschraubt. Mit Hilfe eines Ventils 35 läßt sich der Druck im Zylinderraum 33 und damit die Höhe des wirksamen Drehmomentes einstellen.
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Über ein Ventil 36 und einen Einlaßkanal 37 kann man den Zylinderraum 33 wieder mit Druckmittel beaufschlagen, wenn ein Schieber 38 nach rechts verschoben wird, so daß der Anschlag 32 wieder die dargestellte Ausgangsposition einnimmt.
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Claims (9)

  1. FRIEORIGIi KOGES - M_5Q3
    Düsse!dorf · sie/He ι.
    Firma
    Friedrich Kocks GmbH & Co. Freiligrathstraße 1 Postfach 4805
    4000 Düsseldorf 1 Ein- und ausrückbare Kupplung
    Patentansprüche:
    .1 . :Ein- und ausrückbare Kupplung zum drehfesten Verbinden
    —' zweier Maschinenwellen, insbesondere von Abtriebswellen eines Walzwerkgetriebes mit Antriebswellen von Walzgerüsten, bei. der zum Ausgleich von Winkelversatz und/oder Fluchtfehlern der Wellen mindestens ein Ausgleichselement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als drehmomentübertragendes Kupplungsmittel ein kegelstumpfförmiges Gewindestück (13) einer der Kupplungshälften (20) in eine entsprechend ausgebildete Gewindehülse (21) der anderen Kupplungshälfte (19) einschraubbar ist, wozu Gewindestück (13) und Gewindehülse (21) axial zusammenschiebbar beziehungsweise ausexnanderbewegbar sind und daß zum Kuppeln oder Entkuppeln der ohnehin vorhandene Antrieb (25,26) einer der beiden Wellen (4) sowie eine Bremseinrichtung (27) für die andere Welle (11) vorgesehen sind.
  2. 2. Kupplung nach Anspruch !,dadurch gekenn.ze ich net, daß die Axialbewegung der Kupplungsmittel durch Verschieben mindestens einer der Maschinenwellen (4,11) oder der zugehörenden Maschineneinheit (1,2),beispielsweise des Walzgerüstes, erfolgt .
    030035/0080 .
    BAD ORIGINAL
    FRiEDK[CH KQCKS
    Düsseldorf - 2 -
  3. 3. Kupplung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kuppeln das Gewindestück (13) und die Gewindehülse (21) vor Beginn der Drehbewegung zusammenschiebbar sind, wobei eins derselben, drehfest mit seiner Welle (11) verbunden, gegen die Kraft einer Feder (15) um ein begrenztes Maß in axialer Richtung relativ zu seiner Welle (11) verschiebbar ist und das jeweils schiebende Gegenstück (21) gegen einen ausrichtenden Anschlag (14) anliegt, wonach bei beginnender Drehbewegung das verschiebbare Gewindestück (13) beziehungsweise Gewindehülse (21) in beziehungsweise auf das jeweilige Gegenstück schraubbar ist.
  4. 4. Kupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindestück (13) oder die Gewindehülse (21) mit im wesentlichen axial sich erstreckenden Schlitzen versehen sind.
  5. 5. Kupplung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (2 7) beim Erreichen eines vorherbestimmten, vorzugsweise einstellbaren Anzugmomentes der Kupplungsmittel die abgebremste Welle (11) freigibt.
  6. 6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (27) beim Kuppeln einer Anschlag fläche (14b) der gebremsten Welle (11) einen Anschlag (32) bietet, der bei einem vorherbestimmten Drehmoment nachgibt.'
  7. 7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Anschlag (32) ein Kolben (32a) oder eine Kolbenstange eines Zylinders (33) ist,
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    FHEEDPJCE! KOGKS - 3 -
    DüsseMorf
    der nur bis zum Erreichen des vorherbestimmten Drehmomentes der gebremsten Welle (11) mit Druckmitteldruck beaufschlagt ist.
  8. 8. Kupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (27) beim Entkuppeln einer Anschlag fläche (14b) der gebremsten Welle (11) einen festen Anschlag (31) bietet.
  9. 9. Kupplung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden zum Kuppeln mehrerer nebeneinander angeordneter Wellen mit in entsprechender Weise gegenüberliegend angeordneten Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (31.32) aller Kupplungen (3) auf einem axd al verschiebbaren Balken (28) angeordnet sind und wahlweise entweder die Anschläge (32) zum Kuppeln oder die Anschläge (31) zum Lösen einrückbar sind.
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    BAD ORIGINAL
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