DE2650692A1

DE2650692A1 - Kupplung einer spindel oder welle mit einem zum anschluss des anschlussendes einer walze dienenden teil

Info

Publication number: DE2650692A1
Application number: DE19762650692
Authority: DE
Inventors: John Wright
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-05
Publication date: 1977-05-26
Also published as: FR2331712B1; FR2331712A1; US4037430A; GB1569894A; DE2650692B2; CA1068924A

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W.Schalk · dipl.-ing.P. Wirth · dipl.-ing.G. Dannenberg DR. V. SCHM-^D-ICOWARZIK · DR. P. WEINHOLD ■ DR. D. GüDEL

6 FRANKFURT /-M MAIN CR. ESCHENHEIMER STRASSE 89

Case 75 M 17

3. November 1976
PW/Ar

Koppers Company, Inc. Koppers Building

Pittsburgh, Pa. 15219 / USA

Kupplung einer Spindel oder Welle, mit einem zum Anschluss des Anschlussendes einer Walze dienenden Teil.

Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungen und insbesondere Spindelkupplungen der Bauart, die dazu dient, eine mit Energie gespeiste Antriebsmaschine mit den Walzen eines Walzwerks oder das Zahnradgetriebegestäl mit den Walzen oder mit einer ähnlichen Vorrichtung zu verbinden.

Die übliche Bauart einer Spindelkupplung, die im Walzwerksbetrieb benutzt wird, besitzt eine Kupplungsmuffe an jedem Ende der Spindel oder Welle. Die Kupplungsmuffe stellt an einem Ende die Antriebsverbindung mit einer Antriebsmaschine oder einem Zahnradgetriebegestell und am anderen Ende die Verbindung mit dem Anschlussteil (spade) her, der sich an einem Ende einer Walze eines Walzwerks befindet.

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Wenn die Walze eines Walzwerks ausgewechselt werden muss, so wird sie von der Kupplungsmuffe abgezogen, mit der das Walzenende gekuppelt ist, und wird eine neue Walze in die Kupplungsmuffe eingesetzt.

Wenn die Walze abgezogen worden ist, so neigt die Kupplungsmuffe unter dem Einfluss ihres Gewichts dazu, durchzuhängen, ^: so dass sie dann nicht mehr axial mit der Spindel ausgerichtet ist. Die Kupplungsmuffe ist dann aus der Richtung der Spindel heraus so verlagert, dass es schwer ist, den Anschlussteil des Walzenendes in die Kupplungsmuffe einzuführen, wenn nicht zuvor die Kupplungsmuffe durch Anwendung einer aus s er en Kraft angehoben wurde, was jedoch kostspielig und zeitaufwendig ist.

Die USA-PS 2 845 781 zeigt und beschreibt eine Ausführungsform einer Universalkupplung der Bauart, wie sie zum Verbinden einer Antriebsmaschine für Drehantrieb oder des dieser Maschine zugeordneten Zahnradgetriebegestells mit den Walzen eines Walzwerks verwendet wird. Diese Kupplung besitzt einen kreisförmigen Anschlagring 51, der mittels Schraubenbolzen 52 mit dem Stirnende eines Gehäuses^?£4 verbunden ist. Ein nach innen ragender Teil 53 des Rings 51 erstreckt sich axial zu einer Nabe 33; beim Betrieb, der Kupplung hat der Teil 53 einen kleinen Abstand von der Nabe. Wenn das Anschlussende der Walze aus dem Gehäuse herausgezogen wird, so übt eine innere Feder 39 Druck auf den Teil 53 derart aus, dass er an der Nabe 33 angreift und hierdurch das Gehäuse axial mit. der Spindel ausgerichtet hält. ν '■ ■

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Spindelkupplung nach der USA-PS 2 845 781 auf die mit den Maschinenteilen verbundenen Lager Druckkräfte ausübt, die zu. einer Beschädigung oder Ausfall solcher Lager führen können. - ·

Aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsf orm der vorliegenden' Erfindung ist ersichtlich, dass zwischen der

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Nabe oder Büchse und einem Druckring ständig eine die Spindel und eine Kupplungsmuffe ausrichtende Druckkraft wirkt; dabei bewirkt eine axiale Bewegung der Walze in Bezug auf die Spindel oder Welle keine axiale Bewegung der Kupplungsmuffe,. Auch wird auf die mit den Teilen der Kupplung verbundenen Lager kein Druck ausgeübt, und die axialen Druckkräfte führen nicht zu Schaden oder Ausfallen der Lager.

Gemäss einer Ausführung der Erfindung ist ein Druckring vorgesehen, der die Welle oder eine Spindel der Kupplung umgibt und der eine sphärische oder kugelige Fläche besitzt, welche mit einer Biegebüchse zusammenarbeitet, die in dem Muffenteil einer Kupplung angebracht ist, die zum Kuppeln einer Spindel mit dem Anschlussende einer Walze dient. Der Druckring wird mittels eines an dem Muffenteil der Kupplung befestigten End- · rings in Berührung mit der Büchse gehalten. Wenn erwünscht, kann der Druckring in einem Stück mit dem Endring ausgebildet sein und die sphärische oder kugelige Fläche kann an dem Ende der Büchse ausgebildet sein.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ihrer Merkmale und ihrer Vorteile wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung beschriebene

Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform einer Kupplungsmuffe für das Kuppeln einer Spindel mit dem Anschlussende einer Walze dar.

Gemäss der Zeichnung ist eine Kupplung 11 dargestellt die für den Anschluss eines Walzenendes oder Walzenanschlussteils oder einer Spindel (roll-end spindle) bestimmt ist und auf dem einen Ende einer Welle 13 sitzt. Die Spindelkupplung 11 besitzt eine hohle Muffe 15, in deren Innerem ein Hohlraum 17 ausgebildet ist, der an einem Ende dazu bestimmt ist, das Ende eines - nicht dargestellten - Walzenspatens (roll spade end) bzw. Anschlussteils eines Walzwerks aufzunehmen und mit

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diesem zusammenzuarbeiten.

Das andere Ende der hohlen Muffe 15 besitzt einen Innenhohlraum 19; die Innenwand dieses Hohlraums ist einstückig zu einer aufrecht stehenden Evolventenverz^Omung/ausgefoxldet.

Eine Druckplatte 23 bildet eine feste Trennung zwischen den beiden Innenhohlräumen 17 und 19; sie ist in der hohlen Muffe 15 ungefähr in der Mitte der Längserstreckung der Muffe angebracht. Die Druckplatte 23 arbeitet mit einem Haltering 25 zusammen, durch den sie in ihrer Stellung gehalten wird« Sie besitzt in ihrer Mitte eine axiale Bohrung 27» die das eine Ende eines Druckzylinders 29 aufnimmt (der wie gezeichnet angeordnet ist) und arbeitet mit dem jeinen Ende des Druckzylinders zusammen.

Das andere Ende des Druckzylinders 29 arbeitet mit einem Federführungsdruckknopf 31 zusammen, der auf einer Federführungsstange 33 angebracht ist. Diese Stange ist in einer axialen' Bohrung 35 der ¥elle 13 axial angebracht. Eine Druckfeder 37 befindet sich in der Bohrung der Welle und umgibt die Federführungsstange 33. Die Feder 37 arbeitet mit einem Druckring 39 zusammen, der sich am einen Ende der Bohrung 35 befindet, ferner mit einem Federf üirungskolben 41* der die Führungsstange 33 umgibt und mit dem Druckknopf 31 zusammenarbeitet. Eine einspringende axiale Bohrung 43 ist am Ende der Hauptbohrung 35 vorgesehen und dient dazu, das freie Ende der Federführungsstange 33 aufzunehmen. "

Der.*-Endteil— der Welle 13> "in dem'sich die ' 1 " Bohrung befindet, ist mit Keilverzahnungszähnen 45 versehen, die mit inneren Keilnuten 47 zusammenarbeiten, welche an der Innenwand einer Biegebüchse 49 ausgebildet sind» Diese Büchse ist an dem Endteil der Welle 13 befestigt. Die Büchse 49 ist ortsfest mittels eines kreisförmigen Halterings 51 befestigt, der an der ¥elle 13 angeschraubt ist.

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Die Biege-Büchse 49 ist mit einer Getriebeverzahnung 53 versehen, deren Zähne bogenförmiges Profil haben, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zähne 53 arbeiten mit Antriebsübertragung mit den Evolventen^ähnen 21 zusammen, die an der Innenwand der Bohrung 19 ausgebildet sind.

Der Endteil 49a der Biege-Büchse 49, die den Zähnen 53 gegenüberliegt, liegt gegen eine sphärisch gekrümmte Fläche 55 eines kreisförmigen Druckrings 57 an, der seinerseits gegeneinen kreisförmigen Endring 59 anliegt. Der Endring 59 ist in seiner Lage mittels Bolzen 61 befestigt, die durch eine Endringplatte 63 und den Endring 59 hindurchgehen; sie sind in die Muffe 15 eingeschraubt. Zwischen dem Endring 59 und der Endringplatte 63 befindet sich ein kreisförmige-r Dichtungsring 65, der einen Haltering 67 trägt, der nach Art der unter dem. Warenzeichen SPIROLOX vertriebenen Halteringe ausgebildet ist.

Es ist ersichtlich, dass bei dem vorstehend beschriebenen Gerät zwischen der Biege-Büchse 49 und dem Druckring 57 stets eine ausrichtende Druckkraft vorliegt. Es ist daher nicht erforderlich, eine Axialbewegung einer Walzwerkswalze in Bezug auf die Welle der Muffe vorzunehmen, um die Vorrichtung in betriebsfähigen Zustand auszurichten. Ferner besteht bei der' Ausführungsform der Erfindung, wie sie beschrieben wurde,Heine Druckkraft, die auf mit der Vorrichtung verbundene Wellenlager einwirkt.

Es ist auch klar, dass der Druckring 57$ wenn erwünscht, in einem Stück mit dem Endring 59 ausgebildet v/erden kann; in diesem Fall würde der Endring 59 die kugelige bzw. sphärische Fläche 55 aufweisen .,- die direkt auf den Endteil 49a der Biege-Büchse 49 einwirkt, statt dass man den Endring 59 auf die Biege-Büchse 49 unter Vermittlung des Druckrings 57 einwirken lässt. Statt in der vorgenannten Weise vorzugehen, kann der Endring 59,wie in der Zeichnung dargestellt, mit einer

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flachen Oberfläche ausgebildet sein und die sphärische Fläche 55 an dem Endteil 49a der Biege-Büchse 49 mit solchen Abmessungen ausgebildet sein, dass der Endring 59 mit einer sphärischen

f. bzw. kugeligen B'läche der Büchse zusammenarbeitet. Auf diese Weise besteht stets eine ausrichtende Druckkraft zwischen dem Endring 59 und der Büchse 49» gleichviel, ob ein besonderer ^: Druckring 57 verwendet wird oder nicht, und diese Druckkraft hält eine koaxiale Ausrichtung der Muffe 15 mit der Welle 13 aufrecht. . '.-.-. ^!

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich nur auf ein Beispiel der Ausführung der Erfindung, die auch anders gemäss den Patentansprüchen ausgeführt werden kann.

Der Ausdruck "Biegebüchse¹' oder "Büchse" in der vorgehenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen weist im Gegensatz zu einer starren Büchse auf eine Büchse hin, mit der ein anderes Bauelement gelenkig verbunden werden kann. Beim Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch die Außenverzahnung 53 der Biegebüchse 49, die mit der Innenverzahnung 21 der Muffe 15 kämmt. Vorzugsweise ist die Außenverzahnung 53 bogenförmig ausgebildet.

»Ansprüche

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Claims

Koppers Company, Inc.
Case 75M17
3. November 1976
PW/Ar

Patentansorüche bzw. oohutzansprüchc

f 1.\Spindelkupplung mit einer Welle und einer Muffe, die das Anschlussende einer Walze aufnimmt und mit einem Ende der Welle verbindet, mit mindestens einem elastischen Glied, das an der Welle angebracht ist und- mit einem Kolben zusammenarbeitet, der innerhalb der Muffe gegen eine Or-uck-'' platte anliegt, und mit einer Büchse, die das Ende der Welle umgibt, wobei Verbindungsglieder zwischen der Welle und der Muffe als Antriebsuber'tragungsglieder dienen, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Welle (13) umgebendes ' Glied (57) vorgesehen ist, das mit der Büchse (49) zusammenarbeitet, und dass an der Muffe (15) ein Halteglied (59) befestigt ist, mit dem das die Welle umgebende Glied (57) " zusammenarbeitet und durch das dieses in der Stellung gehalten wird, in der es mit der Büchse (49) zusammenarbeitet.

2. Spindelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das"die Welle (13) umgebende Glied (57) ein Druckring ist, der eine bogenförmige -Fläche (55) aufweist, die mit der Büchse (49) zusammenarbeitet.

3. Spindelkupplung nach Anspruch 1 _f dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (59) ein Endring ist.
4. Spindelkupplung mit einer Welle und einer Muffe, die das Anschlussende einer Walze aufnimmt und mit einem Ende der Welle verbindet, mit mindestens einem elastischen Glied, das an der Welle angebracht ist. und mit einem Kolben zusammenarbeitet, der innerhalb der Muffe gegen eine Druckplatte anliegt, und mit einer Büchse, die das Ende der Welle umgibt, wobei Verbindungsglieder zwischen der Muffe und der Welle als Antriebsübertragungsglieder dienen,.

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ORIGINAL INISPECTED

dadurch gekennzeichnet, dass ein Endring (59), der die Welle (13) umgibt und an der Muffe (15) befestigt ist, mit einem Endstück (49a) der Büchse (49) derart zusammenarbeitet, dass koaxiale Ausrichtung der Welle mit. der Muffe beibehalten wird«
5. Spindelkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Endring (59) eine sphärische oder kugelförmige Fläche (55) besitzt, die' mit dem Endstück (49a) der Büchse (49) zusammenarbeitet.
6. Spindelkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» dass das Endstück (49a) der Büchse (49) eine sphärische oder kugelförmige Fläche besitzt, die mit dem Endring

te'

(59) zusammenarbeitet.
7. Spindelkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckring (57), der die Welle (13) umgibt, zwischen dem Endring (59) und dem Endstück (49a) der Büchse (49) angeordnet ist, wobei der Endring über den Druckring gegen das Endstück drückt.
8. Spindelkupplung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (57) eine sphärische Fläche besitzt, die mit der Büchse (49) zusammenarbeitet.

Der Patentanwalt;

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