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Antriebseinrichtung, insbesondere für eine einen Wellenzapfen aufweisende Rollgangsrolle - Dokument DE3444236A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3444236A1 05.06.1986
Titel Antriebseinrichtung, insbesondere für eine einen Wellenzapfen aufweisende Rollgangsrolle
Anmelder Eberhard Bauer Elektromotorenfabrik GmbH, 7300 Esslingen, DE
Erfinder Holz, Peter, 7300 Esslingen, DE
Vertreter Rüger, R., Dr.-Ing.; Barthelt, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 7300 Esslingen
DE-Anmeldedatum 05.12.1984
DE-Aktenzeichen 3444236
Offenlegungstag 05.06.1986
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.06.1986
IPC-Hauptklasse F16D 3/58
IPC-Nebenklasse B21B 35/14   

Beschreibung[de]

Antriebseinrichtung, insbesondere für eine einen

Wellenzapfen aufweisende Rollgangsrolle Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, insbesondere für eine einen Wellenzapfen aufweisende Rollgangsrolle, deren Wellenzapfen über eine elastische Kupplung mit der als Hohlwelle ausgebildeten Arbeitswelle eines Getriebemotors verbunden ist, dessen Arbeitswelle koaxial zu dem Wellenzapfen angeordnet ist.

Bei einzeln angetriebenen Rollgangsrollen, bspw. der Rollgänge von Walzwerken, oder von Rollgängen die im Reversierbetrieb arbeiten, treten große Stoßbelastungen auf, denen auch die zugeordneten Getriebe der Getriebemotoren unterworfen sind. Es ist deshalb bekannt, zwischen der Rollgangsrolle und dem Getriebemotor eine drehelastische Kupplung anzuordnen, die als Wellenkupplung oder als Torsionsstabkupplung (GB-PS 2535 872) ausgebildet sein kann. Diese Kupplungen ergeben aber einen zusätzlichen Platzbedarf in Achsrichtung der Rollgangsrolle und erschweren außerdem die Montage und Demontage des Getriebemotors. Insbesondere bei schwerem Betrieb und hochbeanspruchten Rollgangsrollen muß damit gerechnet werden, daß bei längeren Betriebszeiten der Antrieb der einen oder anderen einzeln angetriebenen Rollgangsrolle etwa durch einen Motorschaden ausfällt. Da bspw. im Walzwerksbetrieb eine Stillsetzung des ganzen Rollganges ausgeschlossen ist, muß der schadhaft gewordene Antrieb im Störungsfall möglichst schnell von seiner zugeordneten Rollgangsrolle abgekuppelt werden, damit diese,ohne den Rollgangsbetrieb zu stören oder selbst Schaden zu nehmen, frei mitlaufen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Antriebseinrichtung, insbesondere für eine Rollgangsrolle zu schaffen, deren Wellenzapfen ohne zusätzlichen axialen Platzbedarf für eine Kupplung drehelastisch von einem Getriebemotor angetrieben ist und die sich dadurch auszeichnet, daß insbesondere im Störungsfalle der Getriebemotor rasch und einfach von dem Wellenzapfen abgekuppelt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Antriebseinrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kupplung unmittelbar zwischen dem Wellenzapfen und der auf diesem abnehmbar aufgesteckten Hohlwelle des Getriebemotors innerhalb der Hohlwelle angeordnet ist.

Damit kann im Störungsfalle der Getriebemotor einfach von dem Wellenzapfen abgezogen werden, während andererseits durch die Anordnung der Kupplung innerhalb der Hohlwelle gewährleistet ist, daß die ganze Antriebseinrichtung keinen durch die Kupplung bedingten zusätzlichen axialen Platzbedarf aufweist oder - abgesehen von dem Wellenzapfen - zusätzliche besondere Vorkehrungen an der Rollgangsrolle selbst erforderlich macht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anordnung derart getroffen, daß der Wellenzapfen und die im Schiebesitz aufgesteckte Hohlwelle auf der Außen-bzw. Innenumfangsfläche axial ausgerichtete teilzylindrische Ausnehmungen aufweisen, die sich jeweils zu zylindrischen Bohrungen ergänzen, in welchen aus einem elastischen Material bestehende zylindrische Kupplungselemente angeordnet sind.

Um die Montage zu erleichtern, können die teilzylindrischen Ausnehmungen des Wellenzapfens oder der Hohlwelle mit ihren Achsen auf einem Teilkreis liegen, dessen Durchmesser von dem Durchmesser des Wellenzapfens sich um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet. Auf diese Weise wird erreicht, daß die zylindrischen Kupplungselemente in den Ausnehmungen des Wellenzapfens oder der Hohlwelle bei der Montage leicht klemmend gehalten werden, so daß die Hohlwelle auf den Wellenzapfen aufgesteckt werden kann, ohne daß die zylindrischen Kupplungselemente dabei besonders gehalten werden müssen.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der zwischen zwei benachbarten teilzylindrischen Ausnehmungen vorhandene Umfangsflächenbereich des Wellenzapfens größer als der Durchmesser der teilzylindrischen Ausnehmungen ist.

Beim Aufstecken der Hohlwelle auf den Wellenzapfen wird auf diese Weise verhindert,daß zwischen benachbarten Ausnehmungen des Wellenzapfens liegende Umfangsbereiche versehentlich in gegenüberliegende Ausnehmungen der Hohlwelle eintreten, wodurch das Aufstecken der Hohlwelle behindert würde.

Schließlich ist es auch von Vorteil, wenn die an einer Stirnseite offenen teilzylindrischen Ausnehmungen sich lediglich über einen Teil der axialen Länge des Wellenzapfens und/oder der Hohlwelle erstrecken und die übrigen Teile des Wellenzapfens und der Hohlwelle als zylindrische Führungs- oder Notlagerflächen ausgebildet sind. Der an seiner Umfangsfläche ungestörte Wellenzapfenflächenbereich ergibt ein Notgleitlager, falls die Kupplungselemente durchgeschert werden sollten.

Drehfedernde Wellenkupplungen mit zwei einander übergreifenden zylindrischen Kupplungsteilen, die an ihrer Umfangsfläche teilzylindrische Ausnehmungen aufweisen, welche sich jeweils paarweise zu zylindrischen Bohrungen ergänzen, in die zylindrische Kupplungselemente (bspw Rollfedern) eingesteckt sind, sind in der Technik an sich bekannt. Hierbei handelt es sich aber um Wellenkupplungen in Gestalt eigener Bauelemente, deren Kupplungsteile über Naben auf die miteinander zu kuppelnden Wellen aufgekeilt sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung, in einer Seitenansicht und im Ausschnitt, Fig. 2 den Getriebemotor der Antriebseinrichtung nach Fig. 1, in einer Ansicht gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1, Fig. 3 die Hohlwelle und den zugeordneten Rollgangsrollen-Wellenzapfen der Anordnung nach Fig. 2, in einer entsprechenden Darstellung, in einem anderen Maßstab und in einer Draufsicht, Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Anordnung nach Fig. 3., unter Veranschaulichung der Verhältnisse im Bereiche eines Kupplungselementes, Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4, unter Veranschaulichung weiterer Details und in einer abgewandelten Ausführungsform, und Fig. 6 die Hohlwelle des Getriebemotors nach Fig. 2, im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht, im Ausschnitt und in einem anderen Maßstab.

Eine zylindrische Rollgangsrolle 1 eines sonst nicht weiter dargestellten Rollganges ist mit einer Welle 2 beidseitig in zwei ortsfesten Lagern drehbar gelagert, von denen eines in Fig. 1 bei 3 dargestellt ist. Auf der der Rollgangsrolle 1 abgewandten Seite ragt die Welle 2 mit einem zylindrischen Wellenzapfen 4 kleineren Durchmessers vor, mit dem ein Getriebemotor 5 gekuppelt ist.

Der Getriebemotor 5 weist einen Elektromotor 6 und ein an diesen angeflanschtes Zahnradgetriebe 7 auf, dessen Arbeitswelle in Gestalt einer Hohlwelle 8 ausgebildet ist. Mit der innenzylindrischen Hohlwelle 8 ist der Getriebemotor 5 auf den Wellenzapfen 4 axial aufgesteckt, wobei die Hohlwelle 8 mit dem Wellenzapfen 4 durch eine innerhalb der Hohlwelle 8 angeordnete drehfedernde Kupplung mit dem Wellenzapfen 4 gekuppelt ist. Der Wellenzapfen 4 trägt den Getriebemotor 5, dessen im Betrieb auftretendes Reaktionsmoment durch eine in Fig. 1 nicht weiter veranschaulichte Drehmomentstütze aufgenommen wird.

Der Wellenzapfen 4 und die Hohlwelle 8 sind auf der Außen- bzw. Innenumfangsfläche mit mehreren axial ausgerichteten teilzylindrischen Ausnehmungen 9 versehen, die über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Ausnehmungen 9 des Wellenzapfens 4 und der Hohlwelle 8 ergänzen sich jeweils paarweise zu einer zylindrischen Bohrung, in die ein bolzenförmiges, zylindrisches Kupplungselement 10 eingesteckt ist, das aus einem gummielastischen Material, bspw. Hartgummi, besteht.

An den Randkanten sind die Ausnehmungen 9 bei 11 abgeschrägt, um eine Verletzung der Außenhaut der Kupplungselemente 10 zu verhindern.

Die elastischen Kupplungselemente 10 bilden gemeinsam mit den Ausnehmungen 9 die drehfedernde Kupplung zwischen der Hohlwelle 8 und dem Wellenzapfen 4. Sie werden bei Übertragung eines Drehmomentes auf Scherung und in der in Fig. 5 durch Pfeile angedeuteten Weise auf Druck beansprucht. Ihre Zahl, ihre Länge und ihr Durchmesser sind so bemessen, daß das auftretende Drehmoment sicher übertragen werden kann.

Um die Montage zu erleichtern, sind die Ausnehmungen 9 des Wellenzapfens 4 mit ihren Achsen auf einem Teilkreis 12 liegend angeordnet, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Wellenzapfens 4 ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die vor dem Aufstecken der Hohlwelle 8 in die Ausnehmungen 9 des Wellenzapfens 4 eingelegten Kupplungselemente 10 in den Ausnehmungen 9 in leichtem Klemmsitz seitlich gehalten werden und aus den Ausnehmungen 9 nicht herausfallen können.

Alternativ wäre es auch denkbar, den Teilkreis 12 der Ausnehmungen 9 der Hohlwelle 8 größer als deren Innenbohrungsdurchmesser zu machen, vorausgesetzt, daß dadurch keine unerwünschte Schwächung der Wandung der Hohlwelle 8 zustandekommt.

Bei der Montage kann im übrigen auch in der Weise vorgegangen werden, daß die Hohlwelle 8 zunächst auf den Wellenzapfen 4 aufgesteckt und derart ausgerichtet wird, daß sich die Ausnehmungen 9 jeweils paarweise zu einer zylindrischen Bohrung ergänzen und daß anschließend darauf von der Rückseite des Getriebes 7 her die Kupplungselemente 10 in die insoweit durchgehenden zylindrischen Bohrungen(9,9) eingeschoben werden.

Bei der in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsform der Hohlwelle 8 erstrecken sich die teilzylindrischen Ausnehmungen 9, ausgehend von einer Stirnseite, nur über einen Teil der axialen Länge der Hohlwelle 8.

Der verbleibende ungestörte zylindrische Bereich 13 der Innenbohrung der Hohlwelle 8 bildet zusammen mit dem zugeordneten Bereich des Wellenzapfens 4 eine Führungs- oder Notlagerfläche, die zum einen die Montage erleichtert und zum anderen beim Durchscheren der Kupplungselemente 10 ein Notlager ergibt.

Der gegenseitige Abstand der Ausnehmungen 9 des Wellenzapfens 4 und der Hohlwelle 8 ist derart gewählt, daß der zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen 9 vorhandene Umfangsflächenbereich 14 (Fig. 3) des Wellenzapfens 4 größer als der Durchmesser 15 der Ausnehmungen 9 ist. Damit kann beim Aufstecken der Hohlwelle 8 auf den Wellenzapfen 4 nicht der Fall eintreten, daß - bei gegenüber dem Wellenzapfen 4 verdrehter Hohlwelle 8 - ein Bereich 14 in eine Ausnehmung 9 fällt und damit das Aufschieben der Hohlwelle8 erschwert oder unmöglich macht.

- Leerseite -


Anspruch[de]

Patentansprüche 1. Antriebseinrichtung, insbesondere für eine einen Wellenzapfen aufweisende Rollgangsrolle, deren Wellenzapfen über eine elastische Kupplung mit der als Hohlwelle ausgebildeten Arbeitswelle eines Getriebemotors verbunden ist, dessen Arbeitswelle koaxial zu dem Wellenzapfen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kupplung unmittelbar zwischen dem Wellenzapfen (4) und der auf diesen abnehmbar aufgesteckten Hohlwelle (8) des Getriebemotors (5) innerhalb der Hohlwelle (8) angeordnet ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenzapfen (4) und die im Schiebesitz aufgesteckte Hohlwelle (8) auf der Außen- bzw. Innenumfangsfläche axial ausgerichtete teilzylindrische Ausnehmungen (9) aufweisen, die sich jeweils zu zylindrischen Bohrungen ergänzen, in welchen aus einem elastischen Material bestehende zylindrische Kupplungselemente (10) angeordnet sind.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilzylindrischen Ausnehmungen (9) des Wellenzapfens (4) oder der Honlwelle t8) mit ihren Achsen auf einem Teilkreis (12) liegen, dessen Durchmesser von dem Durchmesser des Wellenzapfens (4) sich um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen zwei benachbarten teilzylindrischen Ausnehmungen (9) vorhandene Umfangsflächenbereich (14) des Wellenzapfens (4) größer als der Durchmesser der teilzylindrischen Ausnehmungen (9) ist.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer Stirnseite offenen teilzylindrischen Ausnehmungen (9) sich lediglich über einen Teil der axialen Länge des Wellenzapfens (4) und/oder der Hohlwelle (8) erstrecken und die übrigen Teile (13) des Wellenzapfens (4) und/oder des Hohlwelle (8) als zylindrische Führungs- oder Notlagerflächen ausgebildet sind.







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