轴毂连接件、轴颈容纳部以及具有这种轴毂连接件的驱动装置

摘要

本发明涉及一种轴毂连接件，具体而言是具有权利要求1的前序部分的特征的轴毂连接件。本发明还涉及一种用于使用在轴毂连接件中的轴颈容纳部以及一种具有按照本发明构造的轴毂连接件的驱动装置。本发明的特征在于，设置在轴颈容纳部与轴之间的再调装置包括至少一个再调元件，其具有至少一个与联接部件之一(轴颈容纳部和/或轴)协同作用的实施为楔面的面，其中，特征在于具有与能通过轴颈容纳部的纵轴线及其垂线来描述的平面垂直或者成角度的取向。

说明书

技术领域

本发明涉及具体而言具有权利要求1前序部分的特征的轴毂连接件。本发明还涉及用于使用在轴毂连接件中的轴颈容纳部以及具有按照本发明构造的轴毂连接件的驱动装置。

背景技术

进行驱动和被驱动的构件之间、尤其是在使用在轧机中的轴轴颈和工作辊以及安置于其上的碰撞器之间的抗相对转动的(drehfest)，也就是传递力矩意义上的、形状锁合的(formschlüssig)快速拆卸的连接就多种实施方案而言由现有技术所公知。在这里，碰撞器应当理解为万向轴和轴轴颈之间的连接单元，其中，它们可以配属有其他功能。作为代表，在这里引用例如出自文献DE 950 782、DE 197 10 554 A1和DE 197 10 552 A1的实施方案。在这些实施方案中，通过轴轴颈上的随动面和碰撞器形式的各个联接元件之间的形状锁合进行出现的转矩的传递。工作辊至少间接地通过万向轴与驱动机联接。因为在轧机中必须将轧辊定期地重新研磨，因此在各个工作辊和万向轴之间需要连接技术，该连接技术能够实现快速的连接和拆卸并且是低磨损的。在这种常规的连接的情况下，根据现有技术，提出一种常见的构造，用以将毂和可配属的轴轴颈在具有配合间隙的情况下构造为与彼此嵌接的联接配合面以及可附加置入的磨损板的形状锁合的联接的一部分。转矩传递通过与毂形状锁合地连接的平轴颈进行。存在的配合间隙尽管对安装是有利的，但是导致辊运行中的动态转矩过高，并由此导致碰撞器毂和磨损板的强烈磨损以及驱动集合体的高的负荷峰，这也强烈地影响轧件的质量。

因此，文献DE 197 10 554 A1提出，为了建立配合面之间的无间隙的形状锁合，在构造于其间的楔形容纳间隙中置入弹簧加载的楔形板，其中，在轴轴颈的纵向方向上并因此也在轴颈容纳部的纵向方向上或者纵轴线方向上构造出楔面。在这种情况下在辊的引入过程中，将弹簧加载的楔形板在轴向上并且同时由于其楔形形状在径向上移动，并因此将轴轴颈以其抵靠面夹在碰撞器上。在这里，转矩传递可以以形状锁合的方式通过平轴颈进行。在结构上要考虑用于调节楔形板的调整装置。该实施方案是相对耗费的并且在磨损情况下的再调是不可能的或者仅仅具有非常受限的可能性。

由DE 1 192 885公知了一种轴和毂之间的楔形连接件，其具有可在切向和径向上移动的楔形对。该楔形对通过平行于旋转轴线布置的张紧螺钉在布置于毂/轴中的槽中张紧。由此建立起无间隙的连接。为了在张紧螺钉松脱或去除后将楔形连接件拆卸，设置有用于夹紧楔形块的松脱的弹簧。

由US 3,315,993公知了一种轴-轴颈连接件，其中，将轴颈通楔形元件固定。该楔形元件的楔面垂直于轴的旋转轴线布置。为了将轴固定，将楔形元件通过螺钉连接垂直于旋转轴线运动。在磨损的情况下，可以将楔形元件和所设置的磨损板替换。在该布置的情况下。也设置有用于轴-轴颈连接件的拆卸的楔形连接的拆卸。

由US 3,578,363公知了一种轴-轴颈连接，其中，轴颈通过具有楔形元件的夹紧机构锁定。楔形元件垂直于旋转轴线布置，并且为了将轴颈通过螺钉锁定到夹紧位置而被移动。为了将锁定拆卸，设置有弹簧元件，通过该弹簧元件对用于减小力锁合的楔形元件施加回调力。如果将锁定螺钉拆卸，那么楔形元件运动回到初始位置。

由DE 89 05 222公知了一种具有张紧楔形块的毂轴夹紧连接件。通过与张紧楔形块处于作用连接(Wirkverbindung)中的膨胀螺钉可以实现夹紧。通过膨胀螺钉的膨胀建立起形状锁合和力锁合的(kraftschlüssig)连接。

在由现有技术公知的解决方案的情况下不利的是，为了轴毂连接件的拆卸，需要联接元件的拆卸，由此延长了停机时间。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于形状锁合的轴毂连接件的连接技术，该连接技术一方面容许构件的设计以及安装过程中的定位具有所需的间隙，并且还在运行持续期间具有所产生的间隙放大的情况下总是可以再再调到预定的间隙。该连接技术将尤其是考虑到在轧机中使用的要求，并且容许驱动系的简单且快速的连接和拆卸。此外，连接或者拆卸的过程将非常可靠并且不易受干扰，从而将装置的额外停机时间降至最低。

根据本发明的解决方案由权利要求1、13和14的特征表征。有利的设计方案在从属权利要求中给出。

轴毂连接件，尤其是用于使用在轧机中的轴轴颈碰撞器连接件，其中，能围绕在纵向方向上延伸的旋转轴线旋转的轴的至少一个子区域与轴颈容纳部形状锁合地彼此嵌接地布置，以形成连接区域，并且在轴和轴颈容纳部之间设置有再调装置，该再调装置具有至少一个用于调节间隙的再调元件以及为其配属的调整装置，其中，再调元件包括至少一个楔面，其与联接部件之一，即轴颈容纳部和/或轴，在转矩传递中协同作用，根据本发明，其特征在于，再调元件上的各个楔面与轴颈容纳部的纵向方向垂直地或者成角度地取向，并且其中，设置有再调装置(15)，用于调节出预定的间隙。

优选地，在进行辊替换时，再调到预定的最小间隙。通常每天进行辊替换。在辊替换时，可以在没有额外的运行中断的情况下测定存在的间隙。在实际间隙超过预定的尺度，优选在0.4mm至0.5mm范围内时，则再调到预定的最小间隙，优选在0.2至0.3mm范围内。

在这种情况下，楔面的取向尤其应当理解为楔面的延伸或者倾斜方向。关键是楔面的延伸方向偏离轴颈容纳部的纵轴线的延伸方向，优选与其横向地取向。

根据本发明，楔面因此不在轴颈容纳部的纵向方向上延伸，而是与该纵向方向或者与一个平面横向地或者成角度延伸，该平面可以通过轴颈容纳部的纵轴线及其垂线来描述。存在如下可能性：将在再调元件上作用的调整装置从轴颈容纳部的端侧在轴颈容纳部的纵向方向上的任意区域中在围绕轴颈容纳部的纵轴线的周向方向上移置。由此，一方面可以实现再调元件上的较大的面区域，可以更好地触及调整装置，并且再调元件就其作用方式而言可以更简单地进行再调。相对于无间隙的连接来说，具有预定间隙的连接具有如下优点：为了将轴从碰撞器连接移除，不需要无间隙连接的拆卸的工作步骤。辊替换因此能更简单地实施。

根据一个特别有利的改进方案，各个再调装置包括至少两个这种再调元件，这些再调元件布置在由轴颈容纳部的纵向方向及其垂线形成的平面的两侧。优选地，补偿元件的布置对称地进行。这也要求轴颈容纳部的对称结构，从而避免不平衡。

在一个有利的构造方案中，轴在与轴颈容纳部的连接区域中实施为平轴颈，其包括两个彼此平行布置的平侧。在每个平侧与轴颈容纳部之间设置有再调装置，其中，在具有多个再调元件的再调装置的情况下，配属于平侧的再调元件的与联接部件协同作用的楔面优选彼此相反地取向。

如果各个再调装置包括仅一个再调元件，那么该连接的特征在于具有至少两个再调元件，其中，其中各一个再调元件布置在平侧和轴颈容纳部之间。在将再调装置实施为具有两个或者更多个再调元件的情况下，于是每个平侧配属有至少两个或者更多个再调元件。

尤其有利的是，相对于两个彼此垂直地取向的平面对称地进行再调元件的布置，其中每个平面由轴颈容纳部的纵轴线及其垂线来表征。

出于结构原因并且为了将整合调整装置所需的耗费保持得很小，各个再调元件优选在连接区域的大部分上延伸，特别优选地完全在其上延伸。然而也可以考虑的是多个在轴的纵向方向上、尤其是在轴轴颈的纵向方向上并因此在轴颈容纳部的纵向方向上彼此相邻布置的这种再调元件，其中在这里也优选两侧布置，优选对称布置。

根据一个特别有利的改进方案设置，再调元件本身实施为磨损板，即它的特征在于比联接部件具有更小的硬度。这提供了如下优点：仅要替换作为磨损元件的再调元件，并且可以在很大程度上放弃其他部件的替换。

楔面的实施至少在再调元件的一侧上进行，其中，该面与联接元件上的相应构造的楔面协同作用，该联接元件可以由轴颈容纳部或者轴轴颈形成。在一个特别有利的构造方案中，楔面设置在朝向轴颈容纳部的那一侧上，以便在这里能够动用标准化的轴轴颈、尤其是平轴颈的形式的轴颈。

为了调节间隙，尤其是调节到允许的最小间隙，再调装置除了调整装置以外还包括预紧装置，其用于至少间接地将预紧力施加到各个再调元件上。由此，再调元件相对于联接元件至少之一，即轴颈容纳部和/或轴，和/或另一个再调元件施用预紧力。可通过预紧装置施加的预紧力以至少一个方向分量与由调整装置作用在再调元件上的调整力相反地取向。

张紧装置与再调元件至少之一协同作用，其中，张紧装置可以根据下述方案至少之一或者其组合来实施：

-液压调整装置

-气动调整装置

-电子调整装置

-机械调整装置。

根据一个结构上特别简单的构造方案，张紧装置包括至少一个布置在再调元件与联接部件和/或另一个再调元件之间的弹簧单元。

优选地，调整装置被构造和设计成使其适合于实现再调到再调元件与联接部件之间的预定的最小间隙。最小间隙的调节通过借助调整装置使楔形块抵抗预紧力地移动来进行。最小间隙保证了可拆卸的连接在运行中的无瑕疵的功能。

关于调整装置的具体的结构上的构造，存在多种可行方案。调整装置优选地包括至少一个被实施和布置成施加在各个再调元件上至少间接地起作用的调整力的装置。为此，该装置可以包括至少一个配属于再调元件的张紧元件，该张紧元件在轴颈容纳部中支撑在其上地引导或者支承，并且作用在再调元件的面区域上。作为张紧元件，优选使用至少一个选自下组的元件：

-弹性元件，尤其是弹簧单元

-活塞元件，它被施加根据选自下组的一个可行方案或者其组合产生的力：

-液压方式

-气动方式

-电子方式

-机械方式

-张紧螺钉。

各个以预张紧在各个再调元件上抵抗调整力起作用的预紧装置在最简单的情况下包括至少一个布置在两个再调元件之间的弹簧单元，这两个再调元件在由轴颈容纳部的旋转轴线及其垂线形成的平面的横向方向上布置。一个替代的实施方案设置有作用在再调元件上或者与其协同作用的活塞上的液压调整装置。

用于使用在轧机中的根据本发明设计的用于抗相对转动的轴毂连接件的，尤其是根据权利要求1至12中任意一项所述的轴毂连接件的轴颈容纳部，尤其是碰撞器，该轴颈容纳部具有用于容纳能围绕旋转轴线旋转的轴的轴轴颈的在纵向方向上延伸的开口，其特征在于，在能通过该开口描述的周面上设置有至少一个构造为楔形的、用于与再调装置的再调元件协同作用的面。

针对根据本发明的用于轧机的用于驱动至少一个工作辊的驱动装置，该驱动装置通过万向轴与驱动机联接，其中，在万向轴和工作辊之间设置有碰撞器形式的连接装置，碰撞器和工作辊之间的连接实施为具有预定间隙的根据权利要求1至12中任意一项所述的轴毂连接件。该解决方案直接在轧机驱动中提供了如下优点：延长了导致运行中断的所需的替换的间隔。

附图说明

下面参照附图解释根据本发明的解决方案。其中具体示出了：

图1示例性地说明了具有根据本发明实施的轴颈容纳部和轴轴颈之间的轴毂连接件的驱动系；

图2a和2b示例性地示出了单部件：轴，尤其是轴轴颈和轴颈容纳部；

图3示出再调装置的一个有利的构造方案，其具有机械调整装置和预紧装置；

图4示例性地示出具有两个楔面的再调元件。

具体实施方式

图1以示意性简化的视图说明了用于驱动至少一个辊2的驱动系1的结构，该辊在特别有利的应用中在轧机3中用作工作辊。驱动系1包括至少一个驱动机4，该驱动机为了补偿位置精度通过所谓的重型万向轴形式的万向轴5至少间接地与工作辊连接。连接通过轴毂连接件6进行，其中，毂要么可以是由万向轴凸缘本身形成，要么在一个特别有利的实施方案中由独立的、与万向轴5抗相对转动地连接的毂形成。这种在万向轴5和轧机3的工作辊2之间使用的连接单元也被称为碰撞器。在这种情况下，毂或者碰撞器充当所谓的轴颈容纳部7。在这种情况下，与工作辊2的连接在轴颈容纳部7与轴、尤其是工作辊2的轴轴颈8之间进行。轴毂连接件6实施为形状锁合的连接件。通常将轴轴颈8实施为所谓的平轴颈。平轴颈可通过两个彼此相对并且彼此平行布置的平侧9和10描述。轴轴颈8上的各个平侧9和10之间的连接的特征在于过渡区域，该过渡区域例如可以是能通过半径描述的。轴毂连接件6通过将平轴颈的至少一个子区域在工作辊2的纵向方向上观察引入轴颈容纳部7上的与其互补的凹陷部中、尤其是开口11中来实现。为了保证平轴颈的顺利引入和引出，在平轴颈与轴颈容纳部7之间总是需要间隙配合或者过渡配合。为了调节轴轴颈8与轴颈容纳部7之间的最小间隙，设置有再调装置15。该再调装置包括至少一个再调元件16.1，在这里为16.1和16.2，其被实施和布置成将平轴颈相对于轴颈容纳部7的开口11的内周面14在调节出最小间隙的情况下张紧。该最小间隙对应于为了恰好还能将轴轴颈8直接引入轴颈容纳部7中而需要的间隙。该间隙通过相对于预紧装置31起作用的调整装置24进行调节。

然而在运行期间中由于磨损导致再调元件与联接部件(轴颈容纳部和轴轴颈)之间的间隙扩大，这可以通过再调装置15最小化或者进行再调。根据调整装置的实施方案，可以在运行期间或者在停止运行后进行再调。

各个再调元件16.1、16.2具有至少一个楔面。楔面用17.1表示，并且与轴颈容纳部7的开口11的内周面14上的与其互补构造的楔面18.1协同作用。在一个特别有利的构造方案中，再调装置15包括至少两个再调元件16.1和16.2，它们各自包括至少一个楔面17.1、17.2，该楔面可以与轴颈容纳部7的内周面上的与其互补的楔面18.1、18.2形成作用连接。在这种情况下，轴颈容纳部7上的开口11的内周面14上的楔面18.1和18.2就其延伸而言按如下方式取向，即使它们以一个方向分量与轴颈容纳部7的旋转轴线R的延伸横向地或者成角度地取向。轴颈容纳部7的旋转轴线R对应于轴颈容纳部7的中轴线。

图2a以轴向剖图说明了轴毂连接件6的各个部件的实施方案。在图2a中以轴向剖图以示例性实施方案示出了轴颈容纳部7，其具有开口11，该开口在中轴线的纵向方向上与旋转轴线R重合。此外还示出了来自工作辊2、尤其是平轴颈形式的轴轴颈8的片段。图2b中所示的平轴颈沿箭头方向引入轴颈容纳部7的开口11中。为了说明方向，在工作辊2的平轴颈上示例性地安置一个坐标系。该坐标系以X方向表示纵向方向，而Y方向对应于其横向方向并且Z方向表示高度方向。

图3参照垂直于轴线的剖图以特别有利的实施方案示出在平轴颈与开口11的内周面14之间的再调元件16.1和16.2的布置。为此仅仅简化示出了轴颈容纳部7并因此仅仅通过虚线表示。

在一个有利但此处未示出的构造方案中，分别在彼此对置的平侧9、10上设置有各一个这种再调装置。

图3说明了一个特别有利的设计方案，其中，再调元件16.1和16.2被实施成使其特征在于具有平的面19.1或19.2，这些平的面在待彼此连接的部件之一(轴轴颈8或轴颈容纳部7)上抵靠在与其互补的面29.1、29.2上。此外，各个再调元件16.1或16.2的特征在于具有一个与平的面对置的楔面17.1或17.2，该楔面与各个能与再调元件16.1、16.2形成作用连接的构件(轴颈容纳部7或者轴轴颈8)上的与其互补的楔面18.1、18.2发生抵靠。在这种情况下，处于安装位置的再调元件16.1、16.2上的楔面17.1、17.2以及轴颈容纳部7和/或平轴颈8上的与其互补的楔面18.1、18.2的延伸和取向的特征在于具有如下方向分量，该方向分量与能通过旋转轴线R及其垂线描述的平面成角度地取向，优选横向于旋转轴线R地取向。再调元件16.1和16.2被布置成使得两个再调元件16.1和16.2的楔面17.1和17.2彼此相反地取向。在最简单的情况下，根据图3，将各个再调元件16.1、16.2手动地通过调整装置20从外部通过轴颈容纳部7进行调节。在这里，将调整力垂直于可通过旋转轴线R及其垂线描述的平面、优选在横向方向上施加。调整力通过装置23来施加和调节，该装置在所示的情况下示例性地包括两个张紧元件。它们施加用于保持再调元件16.1、16.2和轴颈容纳部7之间的最小间隙所需的保持力。

为了调节出最小间隙，将两个再调元件16.1、16.2通过弹簧装置30在其位置中彼此预紧，其中，预紧力与调整力相反地取向。弹簧装置30是抵抗调整装置20起作用的预紧装置31的组成部分。弹簧单元30导致垂直于旋转轴线R的方向上的力F，即与调整装置20的调整力相反。为此，将弹簧单元30布置在再调元件16.1、16.2的彼此相向的端侧21.1和21.2之间。在这种情况下，分别与端侧21.1和21.2对置的端侧22.1和22.2形成用于调整装置20的作用面。

优选地，再调元件16.1、16.2由一种特征在于硬度比各个联接元件(轴轴颈8和轴颈容纳部7)的硬度更小的材料制成。由此，将磨损转移到能简单替换的再调元件16.1、16.2上。因此，在再调元件16.1、16.2发生磨损的情况下，调整轴轴颈8与轴颈容纳部7之间的连接中的间隙。这现在可以通过调整装置20重新补偿。该力可以是可调节的或者在结构上是预定的。

根据图3的调整装置20包括螺钉形式的至少两个张紧元件23.1和23.2，它们可以旋入轴颈容纳部7中，其中，螺钉轴线横向于轴颈容纳部7的纵向方向地取向，并且各个螺钉直接作用在再调元件16.1或16.2上。在这种情况下，手动再调可以在辊替换期间进行。

图3示出具有楔面17.1、17.2的再调元件16.1、16.2。也可以考虑图4中所示的实施方案，其具有各两个彼此相对布置的楔面17.1和19.1，这些楔面与轴颈容纳部7和轴轴颈8上的互补形成的面区域协同作用。

附图标记列表

1 驱动系

2 辊、工作辊、轴

3 轧机

4 驱动机

5 万向轴

6 轴毂连接件、特别是轴轴颈碰撞器连接件

7 轴颈容纳部

8 轴轴颈

9 平侧

10平侧

11开口

14开口的内周面

15再调装置

16.1、16.2 再调元件

17.1、17.2 再调元件的楔面

18.1、18.2 楔面

19.1、19.2 面

20调整装置

21.1、21.2 端侧

22.1、22.2 端侧

23装置

23.1、23.2 张紧元件

24.1、24.2 弹簧元件

29.1、29.2 面

30弹簧单元

31预紧装置

R 旋转轴线