Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe, insbesondere ein Stirnradkammwalzenschaltgetriebe, mit mindestens zwei Schaltstufen, das eine drehbar gelagerte Antriebswelle, und eine drehbar gelagerte erste Abtriebswelle und eine drehbar gelagerte zweite Abtriebswelle aufweist, die parallel angeordnet und über eine Abtriebsgetriebestufe so miteinander verbunden sind, dass sie sich in jeder Schaltstufe des Schaltgetriebes bei einem an die Antriebswelle angelegten Eingangsdrehmoment gegensinnig drehen. Das Schaltgetriebe ist vorzugsweise als Teil des Antriebs von Walzen, etwa Arbeits-, Zwischen- und/oder Stützwalzen in der Walzwerkstechnik anwendbar.

Hintergrund der Erfindung

In der Walzwerkstechnik werden in Gerüsthauptantrieben Getriebe mit einer Stirnradschaltstufe und einer Kammwalzenstufe eingesetzt. Die Stirnradschaltstufe dient zur Änderung der Abtriebsdrehzahl (bzw. des Abtriebsmoments) relativ zur Antriebsdrehzahl (bzw. zum Antriebsmoment). Über die Kammwalzenstufe werden etwa eine damit verbundene Oberwalze und Unterwalze mit gleicher Drehzahl gegensinnig angetrieben. So beschreibt beispielsweise die DE 42 19 399 A1 einen Walzenantrieb für Maschinenwalzen, der ein Schaltgetriebe zwischen einer Antriebswelle und anzutreibenden Druckwalzen aufweist.

Grundsätzlich erzeugt jeder Zahneingriff innerhalb eines Getriebes eine Schwingungsanregung im Antriebsstrang mit der Zahneingriffsfrequenz der im Eingriff befindlichen Stufe und ihren Harmonischen. Derartige Anregungen aus dem Antriebsstrang können insbesondere bei schnelllaufenden Walzanlagen, etwa Kaltwalzanlagen, Eigenschwingungsformen des Walzgerüsts oder des Walzensatzes anregen (beispielsweise gemäß dem sogenannten "5th-Octave Chatter"), wodurch die Produktqualität erheblich beeinträchtigt werden kann. Zur Vermeidung kritischer Schwingungsanregungen ist häufig eine Begrenzung der Produktionsgeschwindigkeit notwendig. An derartigen drehzahlproportionalen Anregungen ist insbesondere die Verzahnung der Über- oder Untersetzungsstufe ursächlich beteiligt, da diese im Vergleich zur Kammwalzenstufe eine höhere Momentenbelastung aufweist. Bei der herkömmlichen Bauart von Stirnradkammwalzengetrieben tritt dieses Problem auch dann für alle Schaltstufen auf, wenn eine Schaltstufe mit einer Übersetzung im Bereich von oder gleich Eins konzipiert ist. Ferner können sich die vergleichsweise großen Massenträgheiten der Getrieberäder nachteilig auf das dynamische Verhalten und Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs auswirken, wodurch sich Probleme bei der Optimierung der Drehzahlregelung ergeben können.

Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schaltgetriebe, insbesondere zur Verwendung in der Walzwerkstechnik, anzugeben, das ein verbessertes Schwingungsverhalten aufweist und somit vorzugsweise Produktivitätseinbußen und Qualitätseinbußen verringern kann.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Schaltgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

Das Schaltgetriebe, das zumindest zwei Schaltstufen aufweist, eignet sich besonders zum Einsatz in der Walzwerkstechnik, es ist vorzugsweise anwendbar als Teil des Hauptantriebs von Walzen, etwa Arbeits-, Zwischen und/oder Stützwalzen beim Kaltwalzen von bandförmigen Produkten, etwa Metallbändern aus Stahl oder Nichteisenmetallen, den sogenannten NE-Metallen.

Das Schaltgetriebe weist eine drehbar gelagerte Antriebswelle auf, an die ein Eingangsdrehmoment anlegbar ist. Die Antriebswelle kann beispielsweise von einem Elektromotor angetrieben, d.h. in Drehung versetzt werden. Ferner weist das Schaltgetriebe eine drehbar gelagerte erste Abtriebswelle und eine drehbar gelagerte zweite Abtriebswelle auf, die entlang ihrer Axialrichtungen parallel angeordnet und über eine Abtriebsgetriebestufe so miteinander verbunden sind, dass sie sich in jeder Schaltstufe des Schaltgetriebes bei einem an die Antriebswelle angelegten Eingangsdrehmoment gegensinnig, vorzugsweise mit derselben Drehzahl, drehen. Das Schaltgetriebe weist ferner eine erste Kupplung auf, die eingerichtet ist, um die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle auf eine schaltbare Weise miteinander zu verbinden bzw. zu trennen, wobei im gekuppelten Zustand der ersten Kupplung eine erste Schaltstufe des Schaltgetriebes realisiert ist, in der die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle so miteinander verbunden sind, dass das Eingangsdrehmoment ohne Über- oder Untersetzung auf die erste Abtriebswelle übertragen wird. In anderen Worten: Im gekuppelten Zustand der ersten Kupplung wird das Eingangsdrehmoment von der Antriebswelle ohne Verzahnung, in der Übersetzung Eins direkt und ohne Umleitung auf die erste Abtriebswelle übertragen. Vorzugsweise sind zu diesem Zweck die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle im gekuppelten Zustand der ersten Kupplung auf eine starre Weise verbunden. Bevor die technischen Wirkungen des Schaltgetriebes dargelegt werden, sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen "erste" und "zweite" lediglich der sprachlichen Unterscheidung der betreffenden Komponenten dienen, sie sind insofern als Teil der Bezeichnungen zu verstehen, sie implizieren jedoch keine Ordnung, Abhängigkeiten oder dergleichen. Wenn ferner von einer "Verbindung" von drehbar gelagerten Getriebekomponenten, etwa der Antriebswelle und der ersten Abtriebswelle, die Rede ist, dann kann eine mechanisch starre Verbindung vorliegen, wichtig jedoch ist, dass eine Drehmomentübertragung gewährleistet ist.

Indem im gekuppelten Zustand der ersten Kupplung eine erste Schaltstufe des Schaltgetriebes realisiert ist, werden Schwingungsanregungen des Schaltgetriebes, resultierend aus einer etwaigen Getriebeverzahnung, eliminiert, da die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle über die erste Kupplung, ohne Verzahnung miteinander verbunden sind. In der ersten Schaltstufe des Schaltgetriebes entfällt somit eine Übersetzungsstufe mit Verzahnung. Damit geht ein günstigeres dynamisches Verhalten des Antriebsstrangs in der ersten Schaltstufe einher, da träge Massen, wie etwa Stirnräder herkömmlicher Schaltstufen, entfallen. Ferner ist das Schaltgetriebe dadurch kostengünstig, kompakt und wartungsarm. Vorzugsweise sind die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle axial hintereinander entlang derselben Drehachse gelagert, wodurch eine kompakte Bauweise realisierbar ist. Die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle sind in diesem Fall gentrennte Bauteile, die jedoch technisch so verbunden sind, dass sie wie eine einzelne Welle wirken. Die erste Kupplung kann im gekuppelten Zustand mit einem besonders einfachen Aufbau eine zuverlässige und starre Verbindung realisieren.

Vorzugsweise weist die Abtriebsgetriebestufe eine erste Kammwalze, die fest mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist, und eine zweite Kammwalze auf, die fest mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist und mit der ersten Kammwalze im Zahneingriff steht, wobei die erste Kammwalze und die zweite Kammwalze denselben Durchmesser aufweisen. Wenn das Schaltgetriebe auf diese Weise als Kammwalzengetriebe ausgeführt ist, stehen schrägverzahnte Ritzel mit mehreren Zähnen gleichzeitig im Eingriff, wodurch eine schwingungsarme und gleichmäßige Drehmomentübertragung gewährleistet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die oben genannte "feste" Verbindung eine integrale und einstückige Ausbildung umfasst. Die beiden Kammwalzen weisen denselben Durchmesser auf, um eine identische Drehzahl bei entgegengesetzter Drehrichtung zu realisieren. Ein solcher Aufbau ist insbesondere beim Antrieb eines Walzenpaares anwendbar. Vorzugsweise ist die erste Kupplung eine formschlüssige Kupplung, die gemäß einer besonderen Ausführungsform eine zur ersten Abtriebswelle konzentrisch angeordnete erste Schalthülse aufweist, die zur Schaltung der ersten Kupplung axial verschiebbar ist. Auf diese Weise wird das Kuppeln und Trennen der Antriebswelle und der ersten Abtriebswelle auf technisch einfache und sichere Weise realisiert, indem zur Betätigung der ersten Kupplung die erste Schalthülse axial verschoben, d.h. eingerückt bzw. ausgerückt wird.

Vorzugsweise weist das Schaltgetriebe eine Antriebsgetriebestufe auf, die in einer zweiten Schaltstufe eine Über- oder Untersetzung, vorzugsweise Untersetzung, zwischen der Antriebswelle und der zweiten Abtriebswelle realisiert. Vorzugsweise wird die erste Schaltstufe mit einer Übersetzung von ungefähr oder gleich Eins für hohe Walzgeschwindigkeiten, bei denen die Problematik der Schwingungsanregung besonders relevant ist, angewendet. Niedrige Walzgeschwindigkeiten, bei denen die Anlage insgesamt weniger schwingungsanfällig ist, werden dagegen vorzugsweise in der zweiten Schaltstufe mit einer Geschwindigkeitsuntersetzung gefahren.

Vorzugsweise weist die Antriebsgetriebestufe ein erstes Stirnrad, das fest mit der Antriebswelle verbunden ist, und ein zweites Stirnrad auf, das mit dem ersten Stirnrad im Zahneingriff steht und so mit der zweiten Abtriebswelle verbindbar ist, dass in der zweiten Schaltstufe das Eingangsdrehmoment von der Antriebswelle durch die beiden Stirnräder umgesetzt und auf die zweite Abtriebswelle übertragen wird, wobei der Durchmesser des ersten Stirnrads aus dem oben genannten Grund vorzugsweise kleiner als der des zweiten Stirnrads ist. Auf diese Weise wird die zweite Schaltstufe auf mechanisch einfache und zuverlässige Weise realisiert. Das Schaltgetriebe ist besonders bevorzugt als Stirnradkammwalzenschaltgetriebe ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass auch in diesem Fall die oben genannte "feste" Verbindung eine integrale und einstückige Ausbildung umfasst. Vorzugsweise weist die Antriebsgetriebestufe eine zweite Kupplung auf, die eingerichtet ist, um die Antriebswelle und die zweite Abtriebswelle auf eine schaltbare Weise miteinander zu verbinden bzw. zu trennen, wobei im gekuppelten Zustand der zweiten Kupplung die zweite Schaltstufe des Schaltgetriebes realisiert ist. Vorzugsweise wirkt die zweite Kupplung zwischen der zweiten Abtriebswelle und dem zweiten Stirnrad. Durch die starre Kopplung zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle in der ersten Schaltstufe wird ein zweites Stirnradpaar eingespart, wodurch aufgrund der eingesparten Massenträgheitsmomente ein besonders günstiges dynamisches Verhalten des Antriebsstrangs erzielt wird.

Vorzugsweise ist die zweite Kupplung eine formschlüssige Kupplung, die gemäß einer besonderen Ausführungsform, analog zum Fall der ersten Kupplung, eine zur zweiten Abtriebswelle konzentrisch angeordnete zweite Schalthülse aufweist, die zur Schaltung der zweiten Kupplung axial verschiebbar ist. Auf diese Weise wird das Kuppeln und Trennen der Antriebswelle bzw. des zweiten Stirnrads von der zweiten Abtriebswelle auf technisch einfache und sichere Weise realisiert, indem zur Betätigung der zweiten Kupplung die zweite Schalthülse axial verschoben, d.h. eingerückt bzw. ausgerückt wird. Vorzugsweise sind die erste Kupplung und die zweite Kupplung so miteinander gekoppelt - elektronisch, mechanisch oder auf andere Weise -, dass sie stets gemeinsam und gegensinnig geschaltet werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erste Kupplung und die zweite Kupplung mechanisch miteinander gekoppelt, etwa über einen Hebelmechanismus. Eine mechanische Kopplung der beiden Kupplungen, die beim Schaltvorgang synchron zu betätigen sind, sorgt für eine systeminhärente Sicherheit des Schaltgetriebes. Das dargelegte Schaltgetriebe ist in erster Linie zur Verwendung in der Walzwerkstechnik, insbesondere für das Kaltwalzen von metallischen Bändern, ausgelegt, in der Schwingungen, die vom Antrieb der Walzen ausgehen, die Produktqualität erheblich beeinträchtigen können. Doch das Schaltgetriebe kann auch in anderen Bereichen angewendet werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale realisiert werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erfolgt mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Figur 1 zeigt schematisch ein Stirnradkammwalzengetriebe im Zustand einer ersten Schaltstufe.

Die Figur 2 zeigt schematisch ein Stirnradkammwalzengetriebe im Zustand einer zweiten Schaltstufe. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholende Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Schaltgetriebe 1 , beispielhaft als Stirnradkammwalzenget ebe ausgeführt, in zwei unterschiedlichen Schaltzuständen. Das Schaltgetriebe 1 weist ein Gehäuse 10 auf, in dem eine Antriebswelle 20, eine erste Abtriebswelle 30 und eine zweite Abtriebswelle 40 drehbar gelagert sind. Die Drehlager sind in den Figuren 1 und 2 gezeigt, tragen der Übersichtlichkeit halber jedoch keine Bezugszeichen. Die Antriebswelle 20, die erste Abtriebswelle 30 und die zweite Abtriebswelle 40 sind im vorliegenden Beispiel parallel angeordnet, wobei die Antriebswelle 20 und die erste Abtriebswelle 30 axial hintereinander liegen und über eine erste Kupplung 50 starr miteinander verbindbar und lösbar sind. Die Antriebswelle 20 kann beispielsweise über einen nicht gezeigten Elektromotor in Drehung versetzt werden. Das Drehmoment der Antriebswelle 20 wird im Schaltgetriebe 1 gegebenenfalls umgewandelt, wie es weiter unten im Detail beschrieben ist, und an die beiden Abtriebswellen 30 und 40 übertragen.

Im gekuppelten Zustand der ersten Kupplung 50 sind die Antriebswelle 20 und die erste Abtriebswelle 30 ohne eine Verzahnung, starr miteinander verbunden. Vorzugsweise führt die erste Kupplung 50 eine formschlüssige Verbindung der beiden Wellen durch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dazu eine erste zylindrische Schalthülse 51 vorgesehen, die konzentrisch zur Antriebswelle 20 und ersten Abtriebswelle 30 angeordnet und in axialer Richtung verschiebbar ist. Im gekuppelten Zustand steht die erste Schalthülse 51 gleichzeitig mit der Antriebswelle 20 und der ersten Abtriebswelle 30 im Eingriff, wodurch die beiden Wellen 20 und 30 formschlüssig verbunden sind. Der Eingriff kann direkt erfolgen, oder die erste Schalthülse 51 kann, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, über erste Kupplungsgegenstücke 52 und 53, die entsprechend mit der Antriebswelle 20 und der ersten Abtriebswelle 30 fest verbunden sind, geschoben werden. Durch eine axiale Verschiebung der ersten Schalthülse 51 , so dass zumindest eine der beiden Wellen 20 bzw. 30 mit dieser nicht mehr im Eingriff steht, werden die erste Kupplung 50 gelöst und die beiden Wellen 20 und 30 getrennt, wodurch sie unabhängig voneinander drehbar sind. Die Betätigung der ersten Schalthülse 51 kann elektrisch, pneumatisch oder auf andere Weise erfolgen. Es sei darauf hingewiesen, dass die erste Kupplung 50 auch auf technisch andere Weise realisiert werden kann, beispielsweise kann die starre Verbindung der Antriebswelle 20 und der ersten Abtriebswelle 30 kraftschlüssig erfolgen.

Die Figur 1 zeigt einen Zustand, in dem die erste Kupplung 50 betätigt ist, so dass die Antriebswelle 20 und die erste Abtriebswelle 30 starr miteinander verbunden sind. Das Eingangsdrehmoment von der Antriebswelle 20 wird somit eins-zu-eins auf die erste Abtriebswelle 30 übertragen.

Eine erste Kammwalze 31 ist mit der ersten Abtriebswelle 30 fest verbunden, etwa einstückig mit dieser ausgebildet. Die erste Kammwalze 31 steht mit einer zweiten Kammwalze 41 , die wiederum fest mit der zweiten Abtriebswelle 40 verbunden ist, etwa einstückig mit dieser ausgebildet ist, im Zahneingriff. Die beiden Kammwalzen 31 und 41 weisen vorzugsweise denselben Durchmesser auf, so dass bei einem angelegten Eingangsdrehmoment die beiden Abtriebswellen 30 und 40 mit derselben Drehzahl gegensinnig angetrieben werden. Die beiden Kammwalzen 31 und 41 bilden in der vorliegenden Ausführungsform die oben genannte Abtriebsgetriebestufe aus. Anstelle der Kammwalzen 31 und 41 können auch andere Getriebeelemente, vorzugsweise geeignete Formen von Zahnrädern, angewendet werden, solange gewährleistet ist, dass bei einem an die Antriebswelle 20 angelegten Eingangsdrehmoment die beiden Abtriebswellen 30 und 40 mit einem bestimmten Drehzahlverhältnis, vorzugsweise mit derselben Drehzahl, gegensinnig angetrieben werden.

Im gekuppelten Zustand der Figur 1 (erste Schaltstufe) erfolgt die Drehmomentübertragung, wie es durch Pfeile in der Figur dargestellt ist, d.h. das Eingangsdrehmoment wird durch die starre Verbindung der Antriebswelle 20 und der ersten Abtriebswelle 30 direkt und ohne Umleitung auf die erste Kammwalze 31 übertragen, die wiederum die zweite Kammwalze 41 und damit die zweite Abtriebswelle 40 gegensinnig antreibt. Um diesen Kraftweg zu erzielen, ist es nötig, dass eine zweite Schaltstufe, die in Figur 2 gezeigt ist und im Folgenden beschrieben wird, entkoppelt ist.

Im Zustand der Figur 2 sind die Antriebswelle 20 und die erste Abtriebswelle 30 entkoppelt, d.h. die erste Kupplung 50 ist ausgerückt. Ein erstes Stirnrad 21 , das mit der Antriebswelle 20 fest verbunden, etwa einstückig mit dieser ausgebildet ist, steht mit einem zweiten Stirnrad 42 im Zahneingriff. Das zweite Stirnrad 42 ist mit der zweiten Abtriebswelle 40 so verbindbar, dass eine Drehung des zweiten Stirnrads 42 die zweite Abtriebswelle 40 antreiben kann. Zwischen dem zweiten Stirnrad 42 und der zweiten Abtriebswelle 40 ist eine Lagerung 43 vorgesehen, die so ausgelegt ist, dass in der ersten Schaltstufe der Figur 1 , d.h. bei einer Kraftübertragung von der ersten Kammwalze 31 auf die zweite Kammwalze 41 , das zweite Stirnrad 42 sich drehmomentlos mitdreht.

Zwischen dem zweiten Stirnrad 42 und der der zweiten Abtriebswelle 40 wirkt eine zweite Kupplung 60, die wie bei der ersten Kupplung 50 mittels einer axial verschiebbaren zylindrischen zweiten Schalthülse 61 geschaltet werden kann. Im gekuppelten Zustand der zweiten Kupplung 60 sind die zweite Abtriebswelle 40 und das zweite Stirnrad 42 starr miteinander verbunden. Vorzugsweise führt auch die zweite Kupplung 60 eine formschlüssige Verbindung durch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dazu die zweite zylindrische Schalthülse 61 vorgesehen, die konzentrisch zur zweiten Abtriebswelle 40 angeordnet und in axialer Richtung verschiebbar ist. Im gekuppelten Zustand steht die zweite Schalthülse 61 gleichzeitig mit der zweiten Abtriebswelle 40 und dem zweiten Stirnrad 42 im Eingriff, wodurch die beiden Elemente formschlüssig verbunden sind. Der Eingriff kann direkt erfolgen, oder die zweite Schalthülse 61 kann, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, über zweite Kupplungsgegenstücke 62 und 63, die entsprechend mit dem zweiten Stirnrad 42 und der zweiten Abtriebswelle 40 fest verbunden sind, geschoben werden. Durch ein axiales Ausrücken der Schalthülse 61 wird die zweite Kupplung 60 gelöst, das zweite Stirnrad 42 und die zweite Abtriebswelle 40 werden getrennt, wodurch sie unabhängig voneinander drehbar sind. Wie im Fall der ersten Kupplung 50 kann die Betätigung der zweiten Schalthülse 61 elektrisch, pneumatisch oder auf andere Weise erfolgen. Es sei darauf hingewiesen, dass auch die zweite Kupplung 60 auf technisch andere Weise realisiert werden kann, beispielsweise kann die Verbindung kraftschlüssig erfolgen.

Im gekuppelten Zustand der Figur 2 (zweite Schaltstufe) erfolgt die Drehmomentübertragung, wie es durch Pfeile in der Figur dargestellt ist, d.h. das Eingangsdrehmoment von der Antriebswelle 20 wird vom ersten Stirnrad 21 auf das zweite Stirnrad 42 übertragen. Das erste Stirnrad 21 ist vorzugsweise kleiner als das zweite Stirnrad 42, um in dieser zweiten Schaltstufe eine Untersetzung zu realisieren. Gleichzeitig ist die zweite Kupplung 60 betätigt, so dass das Drehmoment vom zweiten Stirnrad 42 auf die zweite Abtriebswelle 40 übertragen wird. Diese wiederum überträgt das Drehmoment über die beiden Kammwalzen 41 und 31 auf die erste Abtriebswelle 30, die durch die nicht geschaltete erste Kupplung 50 mechanisch von der Antriebswelle 20 getrennt ist. Gemäß dem oben dargelegten Aufbau realisiert die erste Schaltstufe, die der Figur 1 , eine feststehende Übersetzung vom Betrag Eins (keine Über- oder Untersetzung) zwischen Getriebeantrieb und -abtrieb. In dieser ersten Schaltstufe entfällt eine Verzahnung; ein technischer Beitrag, der durch die erste Kupplung 50 ermöglicht wird. Die schaltbare erste Kupplung 50 verbindet in der ersten Schaltstufe die Antriebswelle 20 und die erste Abtriebswelle 30 auf eine starre Weise ohne Verzahnung. Ist die zweite Schaltstufe, die der Figur 2, mit einer Übersetzung bzw. Untersetzung ungleich Eins geschaltet, sind die Antriebswelle 20 und die erste Abtriebswelle 30 getrennt, so dass dann eine Übersetzungsstufe mit Verzahnung über die Stirnräder 21 und 42 im Eingriff ist. Zu diesem Zweck sind die beiden Kupplungen 50 und 60 - <ein>/<aus> <-> <aus>/<ein> - gegensinnig synchron zu schalten. Vorzugsweise sind die beiden Kupplungen 50 und 60 mechanisch gekoppelt.

Das Schaltgetriebe 1 ist vorzugsweise für sogenannte Gerüsthauptantriebe ausgelegt. So wird die erste Schaltstufe mit einer Übersetzung von ungefähr oder gleich Eins etwa für hohe Walzgeschwindigkeiten verwendet, bei denen die Problematik der Schwingungsanregung besonders relevant ist. Niedrige Walzgeschwindigkeiten, bei denen die Anlage insgesamt weniger schwingungsanfällig ist, werden dagegen in der zweiten Schaltstufe mit einer Geschwindigkeitsuntersetzung gefahren.

Das dargelegte Schaltgetriebe 1 , das vorzugsweise als Stirnradkammwalzenschaltgetriebe aufgebaut ist, ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Schwingungsanregung des Walzgerüsts aus dem Antriebsstrang, indem die Stirnradstufe in der ersten Schaltstufe entfällt. Damit geht ferner ein günstigeres dynamisches Verhalten des Antriebsstrangs in der ersten Schaltstufe einher, da träge Massen, wie etwa Stirnräder einer kompletten Schaltstufe, entfallen. Eine mechanische Kopplung der beiden Kupplungen 50 und 60, die beim Schaltvorgang synchron zu betätigen sind, sorgt für eine systeminhärente Sicherheit des Schaltgetriebes 1 . Ferner ist durch den Wegfall einer Stirnradstufe das Schaltgetriebe 1 kostengünstig, kompakt und wartungsarm.

Bezugszeichenliste

1 Schaltgetriebe

10 Gehäuse

20 Antriebswelle

21 Erstes Stirnrad

30 Erste Abtriebswelle

31 Erste Kammwalze

40 Zweite Abtriebswelle

41 Zweite Kammwalze

42 Zweites Stirnrad

43 Lagerung

50 Erste Kupplung

51 Erste Schalthülse

52, 53 Erste Kupplungsgegenstücke

60 Zweite Kupplung

61 Zweite Schalthülse

62, 63 Zweite Kupplungsgegenstücke