DE1189351B - Anbaugetriebe zur fehlerarmen getriebetechnischen UEbertragung der Drehbewegung einer Anstellspindel von Walzengeruesten auf die Welle eines empfindlichen Messwertgebers - Google Patents

Description

• Anbaugetriebe zur fehlerarmen getriebetechnischen übertragung der Drehbewegung einer Anstellspindel von Walzengerüsten auf die Welle eines empfindlichen Meßwertgebers Die Erfindung bezieht sich auf ein Anbaugetriebe zur fehlerarmen getriebetechnischen übertragung der Drehbewegung einer Anstellspindel von Walzengerüsten auf die Welle eines empfindlichen Meßwertgebers, in Verbindung mit einer zentrisch in Achsrichtung auf ein freies Ende der Anstellspindel gesetzten Getriebewelle und einer in ihrer Achsrichtung angeordneten Gleitfeder. Dabei entspricht einem Winkelmeßwert einer Drehbewegung der Anstellspindel ein Spindelhub in ihrer axialen Richtung zur Positionierung von Walzen.
• Derartige Anbaugetriebe sind bei Anstellspindeln von Walzengerüsten von Interesse, bei denen der zulässige Gesamtfehler im übertragungsweg der Anstellspindelbewegung auf einen Meßwertgeber, bezogen auf die Walzspaltverstellung, in der Größenordnung von wenigen Mikron liegen soll.
• Bei ihnen wird das freie Ende der Anstellspindel durch eine Getriebewelle mit geringerem Durchmesser als die Anstellspindel axial verlängert, die axial mit einer Gleitfeder versehen ist. Diese Gleitfeder überträgt die Drehbewegung der Anstellspindel über ein Getriebe auf die Welle eines Meßwertgebers.
• Die Schwierigkeit, die genaue Walzspaltanstellung über die Anstellspindelbewegung mit weitgehender Genauigkeit zu messen, entsteht dadurch, daß bei derartigen Getrieben vor allem wegen der auftretenden großen Wärmedifferenzen relativ große Spiele (Losen und Rundlauffehler) zwischen den ineinandergreifenden Teilen vorhanden sein müssen.
• An den verschiedensten Stellen sind in dem übertragungsweg sowie im Anbau der Getriebeteile und Getriebegehäuse Meßfehlerquellen vorhanden, die zu einem mehr oder weniger großen Winkelfehler der zu messenden Spindeldrehbewegung, bezogen auf die Walzenhubbewegung, führen.
• Dieser Fehler ist nicht etwa für jede Drehung der Welle gleichförmig im Ablauf, sondern nimmt völlig unkontrollierbare Werte in bezug auf Zeit und Beschleunigung an. Hierbei spielen auch Erschütterungen und die sonstigen Arbeitsbedingungen eine erhebliche Rolle.
• Da die vom Meßwertgeber gelieferten Meßwerte in einem solchen Fall nicht den wirklichen Istwerten entsprechen, ergeben sich falsche Regelbefehle.
• Zum näheren Verständnis werden zunächst die Fehlerquellen an Hand einer Zeichnung im einzelnen erläutert.
• F i g. 1 zeigt eine Anstellspindel 2, die axial durch eine Getriebewelle 3 verlängert ist, die ihrerseits axial mit einer Gleitfeder 10 versehen ist, an der eine gleitbare getriebetechnische Vorrichtung 22 zur Übertragung der Drehbewegungen der Getriebewelle 3 über ein Getriebe 21 auf die Welle 23 des Meßwertgebers 1 vorgesehen ist.
• Das Anbaugetriebegehäuse 17 des Anbaugetriebes ist auf dem Spindelgehäuse 27 der Anstellspindel 2 derart gelagert, daß es unter Zwischenschaltung eines Gleitringes 40 auf dem Tragteil 28 des Gehäuses 17 entsprechend den radialen fehlerhaften Bewegungen der Spindel 2 gleiten kann.
• Im übertragungsweg der Hubbewegung der Anstellspindel 2 in Drehbewegungen auf die Welle 23 des Meßwertgebers 1 treten folgende Meßfehlerquellen auf: 1. Radiales Spiel d a = etwa 1 mm der Anstellspindel 2.
• 2. Zentrierfehler A b * 0 und Winkelfehler c * 180° der Getriebewelle 3 zur Anstellspindel 2.
• 3. Winkelfehler J d1 * 90° der Gehäuseaufbaufläche 4.
• 4. Ungleichmäßigkeit der Gleitflächen der Gleitfeder 10.
• 5. Winkelfehler und Losen der getriebetechnischen Vorrichtung 22 und der Führung des Getriebes 21 an der Getriebewelle 3.
• 6. Getriebelosen des Getriebes 21.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der übertragung der Drehbewegung der Anstellspindel aufgezeigten Meßfehlerquellen in winkelgerechte Drehbewegungen der Welle eines Meßwertgebers weitgehend zu vermeiden.
• Gemäß der Erfindung ist an einem Anbaugetriebe der eingangs genannten Art die Gleitfeder mit einer spielfreien Vorrichtung im Eingriff, die die Drehbewegungen über ein stets spielfrei im Eingriff befindliches Getriebe auf die Welle des Meßwertgebers überträgt, dessen den Meßwertgeber tragendes Anbaugetriebegehäuse an der Getriebewelle derart gelagert ist, daß es den ungleichförmigen unerwünschten radialen Bewegungen folgen kann, am Spindelgehäuse radial beweglich abgestützt und durch eine Vorrichtung an einer Drehung gehindert und in jeder anderen Bewegungsrichtung spielfrei beweglich gehaltert ist.
• Das Anbaugetriebe gemäß der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher beschrieben und erläutert, wobei in der schon beschriebenen F i g. 1 und den F i g. 2 bis 4 die gleichen Mittel mit gleichen Funktionen gleiche Bezeichnungen haben.
• F i g. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt des Anbaugetriebes gemäß der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung; F i g. 3 zeigt den Querschnitt A -B der F i g. 2, und F i g. 4 zeigt den Querschnitt C-D der F i g. 2.
• In F i g. 2 ist eine Anstellspindel 2 axial durch eine Getriebewelle 3 verlängert, die ihrerseits axial mit einer Gleitfeder 10 versehen ist. Die an den beiden Gleitfederflächen der Gleitfeder 10 spielfrei anliegende Vorrichtung 22 ist auf einem Zahnradkranz 12 befestigt, der in Verbindung mit einer an der Getriebewelle 3 anliegenden und im Anbaugetriebegehäuse 17 ruhenden Zahnradkranzbuchse 5 in Verbindung steht.
• In F i g. 3 besteht die Vorrichtung 22 aus zwei Bauteilen 29 und 30, die mit je einer Kugellagerrolle 11 und 13 versehen sind und von denen das eine Bauteil 29 derart fest auf dem Zahnradkranz 12 befestigt ist, daß die zugehörige Kugellagerrolle 11 an der einen planparallel zur Wellenachse geschliffenen Anlagefläche der Gleitfeder 10 anliegt, während das andere Bauteil 30 schwenkbar durch eine senkrecht auf dem Zahnradkranz 12 angeordnete Schwenkachse 31 angebracht ist. Zwischen den beiden Bauteilen 29, 30 ist eine Druckfeder 32 von solcher Spannkraft gespannt, daß die Kugellagerrolle 13 über die Schwenkachse 31 federbelastet an der anderen Anlagefläche der Gleitfeder 10 anliegt, die daher gemäß der Hubbewegung der Anstellspindel 2 zwischen den Kugellagerrollen 11 und 13 spielfrei gleitet, und die Vorrichtung 22 unabhängig von Ungleichmäßigkeiten der Gleitflächen der Gleitfeder 10 ohne Auftreten von Losen stets spielfrei und umlauffehlerfrei anliegt.
• In F i g. 2 greift weiterhin der Zahnradkranz 12 in das Zahnrad 16 ein, dessen Welle 23 mit dem Meßwertgeber 1 verbunden ist. Der auf dem Anbaugetriebegehäuse 17 angeordnete Motor 15 wirkt über ein Getriebe 25 mit einem solchen Drehmoment und einer solchen Kraft auf das Zahnrad 16 ein, daß dieses entgegen dem Drehmoment des Meßwertgebers 1 und der Lagerreibung des Getriebes 25 stets spielfrei im Eingriff mit dem Zahnradkranz 12 ist. Dadurch wird erreicht, daß zwischen dem Zahnradkranz 12 und dem Zahnrad 16 auch bei einer Änderung der Spindeldrehung kein Wechsel der Zahnflankenanlagen auftritt. Getriebeumlauf- und Teilfehler können durch gehärtete und geschliffene Zahnräder hoher Güteklasse gering gehalten werden.
• Das Anbaugetriebegehäuse 17 wird durch Kugellager 26 auf der Getriebewelle 3 gelagert. Außerdem wird das Anbaugetriebegehäuse 17 durch Pendelkugellager 8, die auf Gleitscheiben 7 angeordnet sind, auf dem Spindelgehäuse 27 abgestützt. Hierdurch wird eine kardanähnliche Bewegungsfreiheit zwischen den beiden Gehäusen erreicht, so daß Zentrier- und Winkelfehler der Getriebewelle 3 zur Anstellspindel2 sowie Winkelfehler der Gehäuseaufbaufläche 4 ausgeglichen sind.
• In F i g. 4 dient die Vorrichtung 33 zur drehsteifen Halterung des Anbaugetriebegehäuses 17 am Spindelgehäuse 27, die aus einem am Anbaugetriebegehäuse 17 angebrachten Arm 20 besteht, der zwischen einer Kugel 18 und einem federbelasteten Stößel 19 geführt wird, wobei der Durchmesser des Kugelkäfigs um so viel größer als der Kugeldurchmesser gewählt ist, daß ein Abrollen der Kugel entsprechend den auszugleichenden Fehlerbewegungen ermöglicht ist.
• Das die Kugel und den Stößel enthaltende Bauteil 34 ist auf dem Spindelgehäuse 27 befestigt. Die Kugel selbst und die Anlagefläche der Kugel sind aus gehärtetem und geschliffenem Material. Damit wird erreicht, daß im Übertragungsweg von Hubbewegungen in winkelgerechten Drehbewegungen zwischen der Anstellspindel 2 und der spielfreien Vorrichtung 22 keine Losen- und Umlauffehler auftreten.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Anbaugetriebe zur fehlerarmen getriebetechnischen Übertragung der Drehbewegung einer Anstellspindel von Walzengerüsten auf die Welle eines empfindlichen Meßwertgebers, in Verbindung mit einer zentrisch in Achsrichtung auf ein freies Ende der Anstellspindel gesetzten Getriebewelle und einer in ihrer Achsrichtung angeordneten Gleitfeder, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß die Gleitfeder (10) mit einer spielfreien Vorrichtung (22) im Eingriff ist, die die Drehbewegungen über ein stets spielfrei im Eingriff befindliches Getriebe (21) auf die Welle (23) des Meßwertgebers (1) überträgt, dessen den Meßwertgeber (1) tragendes Anbaugetriebegehäuse (17) an der Getriebewelle derart gelagert ist, daß es den ungleichförmigen unerwünschten radialen Bewegungen folgen kann, am Spindelgehäuse (27) radial beweglich abgestützt und durch eine Vorrichtung (33) an einer Drehung gehindert und in jeder anderen Bewegungsrichtung spielfrei beweglich gehaltert ist.
2. 2. Anbaugetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gleitfederflächen der Gleitfeder (10) spielfrei anliegende Vorrichtung (22) auf einem Zahnradkranz (12) in Verbindung mit einer an der Getriebewelle (3) anliegenden Zahnradkranzbuchse (5) befestigt ist, wobei die Vorrichtung (22) aus zwei mit je einer Kugellagerrolle (11 und 13) versehenen Bauteilen (29 und 30) besteht, von denen das eine Bauteil (29) derart fest auf dem Zahnradkranz (12) befestigt ist, daß die zugehörige Kugellagerrolle (11) an der einen planparallel zur Wellenachse geschliffenen Anlagefläche der Gleitfeder (10) anliegt, während das andere Bauteil (30) schwenkbar durch eine senkrecht auf dem Zahnradkranz (12) angeordnete Schwenkachse (31) angebracht ist, und daß zwischen den beiden Bauteilen eine Druckfeder (32) von solcher Spannkraft gespannt ist, daß die Kugellagerrolle (13) über die Schwenkachse (31) stets federbelastet an der anderen Anlagefläche der Gleitfeder (10) anliegt.
3. 3. Anbaugetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anstellmotor (15) über ein Getriebe (25) mit einem solchen Drehmoment und einer solchen Anstellkraft auf das Zahnrad (16) einwirkt, daß dieses entgegen dem Drehmoment des Meßwertgebers (1) und der Lagerreibung des Getriebes (25) stets spielfrei im Eingriff mit dem Zahnradkranz (12) ist.
4. 4. Anbaugetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbaugetriebegehäuse (17) durch Kugel-, Nadel-, Gleit- oder Sinterlager (26) auf der Getriebewelle (3) gelagert ist.
5. 5. Anbaugetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbaugetriebegehäuse (17) durch Pendelkugellager (8), die auf Gleit-Scheiben (7) angeordnet sind, am Spindelgehäuse (27) abgestützt ist.
6. 6. Anbaugetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (33) zur drehsteifen Halterung des Anbaugetriebegehäuses (17) am Spindelgehäuse (27) dient, die aus einem am Anbaugetriebegehäuse (17) angebrachten Arm (20) besteht, der zwischen einer Kugel (18) und einem federbelasteten Stößel (19) geführt wird, wobei der Durchmesser des Kugelkäfigs um so viel größer als der Kugel- und Stößeldurchmesser gewählt ist, daß ein Abrollen der Kugel entsprechend den auszugleichenden Fehlerbewegungen ermöglicht ist, und daß das die Kugel und den Stößel enthaltende Bauteil (34) auf dem Spindelgehäuse (27) befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: AEG-Mitteilungen, Heft 5/6, 1961, S. 217 bis 225.