DE3423982A1

DE3423982A1 - Planetengetriebe fuer den antrieb einer walze

Info

Publication number: DE3423982A1
Application number: DE19843423982
Authority: DE
Inventors: Josef 4005 Meerbusch Kunnen
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1986-01-02

Description

- 3 - pz 3360 34.2398

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit mindestens zwei Planetenrädern,, einem Sonnenrad und einem Hohlrad für den Antrieb einer Walze mit feststehender Achse, einem angetriebenen Walzenmantel und einer nach außen geführten
mittigen Antriebswelle.-

Planetengetriebe zum Antrieb von Walzen, insbesondere

schwimmenden Walzen, sind in der Form bekannt, daß der
-Walzenmantel direkt mit einem Hohlrad verbunden ist. Die im Inneren des Hohlrades kämmenden Planeten sind pendelnd auf dem Planetenträger gelagert. Der Planetenträger selbst

steht fest. Das die Planetenräder antreibende Sonnenrad
weist keine feste Lagerung auf, sondern stellt sich selbst ein. Auf der feststehenden Achse ist ein Außenflansch
aufgesetzt, der über eine Lippendichtung gegen eine Fläche des drehenden Walzenmantels abdichtet. Die Abstützung der gesamten Walze erfolgt auf "die Weise, daß die feststehende Walzenachse außerhalb des Planetengetriebes in einem
kalottenförmigen Lager abgestützt wird, während sich der
Walzenmantel auf der Walzenachse weiter innnen über
sphärische Lager abstützt. Das Planetengetriebe liegt also zwischen der Abstützstelle des Walzenmantels und der der
Walzenachse.

Planetengetriebe der beschriebenen Art sind wegen der
großen Zahl sphärischer Lager sehr aufwendig und nur in
einer großen Zahl von Montageschritten zu montieren.

Insbesondere bereitet der zentrische Einbau des Sonnenrades Schwierigkeiten. Durch Montageungenauigkeiten kann es dann zu Laufstörungen und Schäden an den Verzahnungen kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe anzugeben, daß die Nachteile der bekannten konstruktiven Lösung vermeidet und insbesondere leichter zu mon-

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tieren Ist. Außerdem soll es einfachere Bauelemente aufweisen, wodurch gleichzeitig eine höhere Betriebssicherheit erreicht werden soll.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Sonnenrad eine Achse aufweist, die fest mit der Walzenachse verbunden ist. Durch diese Anordnung entfallen sphärische Lager, die sonst für das Getriebe erforderlich sind. Dabei ist zwangsläufig die Sonnenradachse immer in Richtung der 3iegelinie der feststehenden Walzenachse ausgerichtet. Verlagerungen des Sonnenrades relativ zu Walzenachse entfallen! Die Justier-2arbeiten bei der Hontage werden erleichtert. Die Montagezeiten verkürzen sich.

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In Ausgestaltung des Piarietengetriebes ist vorgesehen, daß es einen Planetenträger aufweist, der fest mit der Walzenachse verbunden Ist. Die feste Verbindung des Planetenträgers mit der Walzenachse bewirkt auch hier die zwangsläufige Ausrichtung der Planetenradachsen parallel zur Biegelinie der feststehenden Walzenachse und somit auch parallel zur Sonnenradachse. Der Zahneingriff der Planetenräder und des Sonnenrades bleibt damit unbeeinflußt von der Biegung der feststehenden Walzenachse. Aufwendige Pendellagerungen der Planetenräder etc. können entfallen.

Der Aufbau des Getriebes vereinfacht sich wesentlich. Laufstörungen infolge Undefinierter Lageänderungen der Zahnräder werden vermieden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe anzugeben, daß die Nachteile der bekannten konstruktiven Lösung vermeidet und Insbesondere leichter zu montieren ist. Außerdem soll es einfachere Bauelemente aufweisen, wodurch gleichzeitig eine höhere Betriebssicherheit erreicht werden soll.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Sonnenrad eine Achse aufweist, die' fest mit der Walzenachse verbunden ist. Durch diese Anordnung entfallen sphärische Lager, die sonst für das Getriebe erforderlich sind. Dabei ist zwangsläufig die Sonnenradachse immer in Richtung der Biegelinie der feststehenden Walzenachse ausgerichtet. Verlagerungen des Sonnenrades relativ zu Walzenachse entfallen! Die Justierarbeiten bei der Montage werden erleichtert. Die Montagezeiten verkürzen sich.

In Ausgestaltung des Planetengetriebes ist vorgesehen, daß • es einen Planetenträger aufweist, der fest mit der Walzenachse verbunden ist. Die feste Verbindung des Planetenträgers mit der Walzenachse bewirkt auch hier die zwangsläufige Ausrichtung der Planetenradachsen parallel zur Biegelinie der feststehenden Walzenachse und somit auch parallel zur Sonnenradachse. Der Zahneingriff der Planetenräder und des Sonnenrades bleibt damit unbeeinflußt von der Biegung der feststehenden Walzenachse. Aufwendige Pendellagerungen der Planetenräder etc. können entfallen. Der Aufbau des Getriebes vereinfacht sich wesentlich. Laufstörungen infolge Undefinierter Lageänderungen der Zahnräder werden vermieden.

In weiterer Ausgestaltung des Planetengetriebes ist vorgesehen, daß das Hohlrad selbsteinstellend ausgebildet ist. Durch diese Möglichkeit wird vorteilhaft erreicht, daß das Getriebe frei von dem äußerem Zwang bleibt, der infolge der Verlagerung des Walzenmantels relativ zur Walzenachse sonst aufträte. Das Hohlrad behält praktisch, innengeführt durch die Planeten, im wesentlichen seine Lage in Bezug auf die Walzenachse bei.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen Walzenmantel und Hohlrad eine winkelbewegliche Kupplung, insbesondere eine Doppelzahnkupplung, angeordnet ist. Die Zahnkupplung übernimmt die Aufgabe, das Moment vom Hohlrad

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auf den anzutreibenden Walzenmantel winkelbeweglich zu übertragen. Die LageVeränderungen der Bauteile zueinander gerade an dieser Stelle des Leistungsflusses durch eine Kupplung aufzunehmen, führt überraschender V/eise zu einer Erhöhung der Lebensdauer des Planetengetriebes. Weiterhin weist das Getriebe insgesamt eine höhere Betriebsbereitschaft auf.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgeseshen, daß die Antriebswelle in der feststehenden Walzenachse gelagert ist. Damit behält auch die Achse der Antriebswelle ihre !Lage relativ zur Biegelinie der Walzenachse bei.

Dabei ist vorgesehen, daß zwischen Sonnenrad und Antriebswelle eine Kupplung, insbesondere eine

Doppelzahnkupplung, angeordnet ist. Auch diese Kupplung erhöht die Verfügbarkeit des Walzenantriebes, da sie die Einleitung von Zwangskräften aus der Antriebswelle in das Planetengetriebe sicher verhindert. Die Lebensdauer der 2£ Verzahnung wird wesentlich erhöht.

Weiterhin ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß am Walzenmantel ein zweiteiliger Außenring angeordnet ist, der einen nach innen gerichteten Hohlradanschlagsteg aufweist. Der Anschlagsteg erleichtert wesentlich die Montage. Bei der Montage hält der Außenring das Hohlrad in seiner Montageposition. Auf weitere aufwendige Montagehilfsmittel kann verzichtet werden. Die Montagezeiten verkürzen sich. Gleichzeitig stellt der zweiteilige Außenring einen Teil des Getriebegehäuses dar.

Weiterhin ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Walzenachse einen Außenflansch mit einer Balgdichtung gegenüber dem Walzenmantel aufweist, wobei zwischen Balgdichtung und dem Walzenmantel noch eine drehbewegliche Dichtung angeordnet ist. Die Aufteilung der Dichtfunktionen in einen Dichtungsteil, der die Verlagerung

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von Walzenmantel und Walzenachse in sich aufnimmt, und einen Dichtungsteil, der die feststehenden Teile gegenüber" den drehenden Teilen abdichtet, erlaubt es vorteilhaft besonders betriebssichere, langbewährte und standardmäßig verfügbare Dichtelemente einzusetzen. Betriebsstörungen durch Versagen von Dichtungen werden vermieden.

" Es ist vorgesehen, daß das Planetengetriebe an einer schwimmenden Walze angeordnet ist. Die bei schwimmenden Walzen durch Vorspannung von Walzenmantel und Walzenachse durch Drucköl entstehenden Verlagerungen von Walzenmantel " zu Walzenachse und die damit verbundenen Antriebsprobleme werden am wirtschaftlichsten speziell durch den Einsatz des erfindungsgeraäßen Planetengetriebes gelöst. Vorteilhaft wird das Getriebe in den Rücklauf des vorhandenen ölkreislaufe geschaltet. Auf diese V/eise läßt sich eine ausgezeichnete Wärmeabfuhr aus dem Getriebe bei gleichzeitig besserer Schmierwirkung erzielen.

2Q Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen: 25

Fig. 1 die Prinzipdarstellung eines Walzengestells mit

einer Oberwalze und einer schwimmenden Walze als

Unterwalze und

Pig. 2 die Getriebeseite einer schwimmenden Walze im Schnitt.

In Figur 1 stellt 30 eine Oberwalze und 32 eine Unterwalze dar, zwischen denen das Walzgut 31 gewalzt wird. Infolge des hohen Drucks, der bei dem Walzprozeß auf das Gut 31 ausgeübt wird, weicht die Oberwalze 30 nach oben aus. Eine Walze gleicher Bauart wie die Oberwalze würde, als

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Unterwalze eingesetzt, nach unten ausweichen. Es ergäbe sich ein variabler Spalt zwischen den beiden Walzen. Hier jedoch ist als Unterwalze eine Walze eingesetzt, die nach dem Prinzip der schwimmenden Walze mittels Drucköl vorgespannt ist, so daß sich ein gleichdicker Walspalt ergibt. Bei diesen schwimmenden Walzen wird der Walzenmantel angetrieben, während die Walzenachse feststeht. Es ergibt sich im Betrieb eine entgegegengesetzte Durchbiegung von Walzenmantel 1 und feststehender Achse 2. Dies führt für integrierte Antriebe Im Betrieb zu erheblichen Problemen, da diese im Bereich zwischen der Auflagerkarft 6 und '2dem Lager 8 angeordnet sind.

In Fig. 2 bezeichnet 1 ebenfalls den Walzenmantel und 2 die Walzenachse. Zwischen der Achse 2 und dem Mantel 1 befindet sich der druckölgefüllte Raum 3. Die Achse 2 stützt sich über ein Kalottenlager 6 Im Lagerschild 7 ab. Der sich drehende Walzenmantel 1 seinerseits ist über Pendelrollenlager 8 auf der Achse gelagert und weist auf seiner Stirnfläche ein Zahneingriffpröfil 9 auf, daß über die Doppelzahnkupplung 10 mit den Hohlrad 11 verbunden ist.

Der Planetengetriebezug setzt sich zusammen aus dem Kohlrad 11, den Planetenrädern 12 und dem Sonnenrad 13. Das Sonnenrad 13 ist über Lager 14 auf der Sonnenradachse 15 gelagert. Die beiden Planetenräder 12 sind durch Wälzlager auf ihren Achsen 16 gelagert. Diese sind fest mit dem Planetenträger 17 verbunden, der seinerseits wiederum drehfest mit der Achse 2 verbunden ist. Die Antriebswelle 18 ist in der Bohrung der Walzenachse mittels der Lager 20 gelagert. Der Walzenmantel 1 weist einen Anschlagring 21 und einen Hintergriff 22 auf. Das Hohlrad 11 trägt eine Nut 23, In die ein Hohlradanschlagsteg 24 des zweiteiligen Außenrings 25 eingreift.

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Eine drehbewegliche Dichtung 27 und eine Balgdichtung 28 dichten das Getriebe zwischen Außenflansch 26 und zweiteiligem Außenring 25 ab.

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Der Antrieb des Planetengetriebes erfolgt von der mittig nach, außen herausgeführten Antriebswelle 18 über eine winkelbewegliche Kupplung 19 auf das Sonnenrad 13, dann weiter über die Planetenräder 12 auf das Hohlrad 11. Weiter vom Hohlrad 11 über eine winkelbewegliche Kupplung 10 auf das Zahneingriffsprofil 9 des Walzenmantels.

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Claims

Anlage zum Patentgesuch . PZ 3360 .'der Thyssen Industrie AG . 4300 Essen 1 Planetengetriebe für den Antrieb einer Walze ; Patentansprüche

1. Planetengetriebe mit mindestens zwei Planetenrädern, einem Sonnenrad und einem Hohlrad für den Antrieb einer Walze mit feststehender Achse, einem angetriebenen Walzenmantel und einer nach außen geführten mittigen Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad eine Achse (15) aufweist, die fest mit der Walzenachse (2) verbunden ist.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß es einen Planetenträger

(17) aufweist, der fest mit der Walzenachse (2) verbunden ist.

3· Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (11) selbsteinstellend ausgebildet ist.

t · «**« w ■ ν

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4. Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a durch gekennzeichnet, daß zwischen Walzenmantel (1) und Hohlrad (11) eine winkelbewegliche Kupplung, insbesondere eine Doppelzahnkupplung (10), angeordnet ist.

5. Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (18) in der feststehenden Walzenachse (2) gelagert ist.

" 6. Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5> d a durch gekennzeichnet, daß zwischen Sonnenrad (13) und Antriebswelle (18) eine Kupplung, insbesondere eine Doppelzahnkupplung (19)> angeordnet ist.

7. Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am

2Q Walzenmantel (1) ein zweiteiliger Außenring (25) angeordnet ist, der einen nach innen gerichteten Hohlradanschlagsteg (24) aufweist.

8. Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5» 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenachse (2) einen Außenflansch (26) mit einer Balgdichtung (28) gegenüber dem Walzenmantel (1) aufweist, wobei zwischen Balgdichtung (28) und dem Walzenmantel (1) noch eine drehbewegliche Dichtung (27) angeordnet ist.

9. Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe an einer schwimmenden Walze angeordnet ist..

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