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Wellenkupplung für Steckachsen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenkupplung, bestehend aus einer mit Innenverzahnung versehenen Muffe und einer mit entsprechender Aussenverzahnung versehenen in die Muffe eingesteckten Welle für Steckachsen od. dgl., wobei die mit Innenverzahnung versehene Muffe über eine entsprechend der Kraftverteilung mittig oder nahezu mittig ansetzende Kröpfung, Flanschverbindung oder Aussparung mit dem Antriebs-oder Abtriebselement verbunden ist.
Wenn Wellenkupplungen dieser Art stark wechselnden Belastungen, insbesondere Stossbelastungen, ausgesetzt sind, kommt es vielfach zu einem Ausschlagen der Verzahnung in der Weise, dass diese einen leicht schraubenförmigen Gang erhält, was bei Drehmomentbeanspruchungen eine unerwünschte Kraftkomponente in axialer Richtung zur Folge hat. Dies führt dazu, dass an den Lagern der Welle und des mit der Muffe versehenen Teiles Zwangskräfte auftreten, die einen unerwünscht schnellen Verschleiss der Lager hervorrufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr eines Ausschlagen der Verzahnung herabzumindern und das Auftreten von axialen Spannungen zu verhindern.
Dies wird erfmdungsgemäss dadurch erreicht, dass die Innenverzahnung der Muffe und die Aussenverzahnung der Welle ein Profil mit stumpfwinkeligen, konkaven und/oder konvexen Profilabschnitten besitzen, deren Scheitelhöhe geringer ist als deren halber Scheitelabstand, wodurch bei Auftreten eines Drehmoments eine axiale Verschiebung der Welle relativ zur Muffe verhindernde Kraftkomponente in radialer Richtung erzeugt wird.
Vorteilhaft ist die Muffe mit einer Zwischenmuffe versehen, die als auswechselbarer Verschleissteil ausgebildet ist.
Da die erfindungsgemäss verwendete flache Verzahnung bei Belastung jegliche Relativbewegung verhindert, ist die Gefahr des Ausschlagen der Verzahnung geringer und der Totgang ist letztlich nur ein Problem der Herstellungstoleranzen. Während es bei einer steilen Verzahnung bei dem geringsten Lastwechsel zu einer Lösung und Wiederherstellung der kraftschlüssigen Verbindung mit einem Schlag auf die Verzahnung kommt, ist dies bei einer sich verklemmenden Verzahnung nicht in so hohem Masse der Fall, d. h. die Zahl der Stösse, die das Ausschlagen bewirken, ist bei der erfindungsgemäss verwendeten flachen Verzahnung sehr viel geringer.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. l eine Wellenkupplung für ein Kreuzgelenk, Fig. 2 eine gegenüber Fig. l abgewandelte Ausführungsform einer Wellenkupplung für ein Kreuzgelenk, Fig. 3 und 4a bis e vorteilhafte Verzahnungsformen.
Die Welle-l-besitzt an ihrem freien Ende eine Verzahnung-2-, auf die eine Muffe - für das Kreuzgelenk aufgeschoben ist. Die Muffe --3-- besitzt eine mittig ansetzende Kröpfung-4-, an die sich einstückig mit dieser ein hohlzylinderförmiger Abschnitt-S-- anschliesst, in dem die Augen --6-- für das Kreuzgelenk angeordnet sind. Je nach Art des Kräfteangriffes an dem zylinderförmigen Abschnitt--5--kann der Ansatz der Kröpfung derart von
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der Mitte weg versetzt werden, dass eine gleichförmige Kraftverteilung an beiden Seiten der Muffe - -3-- bei übertragung eines Drehmoments durch die Wellenkupplung gegeben ist.
Zwischen Muffe - -3-- und Welle --1-- kann auch eine Zwischenmuffe als auswechselbarer Verschleissteil vorgesehen werden.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf die mit einer Verzahnung-2versehene Welle --1-- eine Muffe --3-- aufgeschoben, die einen etwas aussermittig ansetzenden Flansch --7-- besitzt. An diesen Flansch --7- ist eine Büchse-8-über die Muffe-3-
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beiden Flansche eine etwa mittig ansetzende kraftschlüssige Verbindung darstellen. In der Büchse --8-- sind die Augen --6-- für das Kreuzgelenk vorgesehen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Schnitt besitzt die Verzahnung --2-- der Welle -1-- ein stumpfwinkeliges Profil, was nach Einsetzen der Welle in die Muffe --3-- beim Auftreten eines Drehmoments die Erzeugung einer Kraftkomponente in radialer Richtung hervorruft, die eine Verschiebung der Welle gegenüber der Muffe --3-- in axialer Richtung verhindert. Die Muffe-3besitzt auch in diesem Falle einen etwa mittig ansetzenden Flansch-7-.
In Fig. 4a, b, c, d sind weitere Ausführungsbeispiele von Verzahnungen der Welle--l--dargestellt.
Fig. 4e zeigt eine der Fig. 4c entsprechende Wellenverzahnung innerhalb einer Muffe-3-mit Ringflansch-7-. Selbstverständlich können auch andere beliebige Verzahnungsformen mit stumpfwinkeligen konkaven oder konvexen Seitenflächen verwendet werden, die bei Auftreten eines Drehmoments eine Kraftkomponente in radialer Richtung hervorrufen, welche eine relative Verschiebung zwischen der Welle-l-und der Muffe --3- hemmt.
Durch den mittig oder nahezu mittig erfolgenden Anschluss der ein Drehmoment übertragenden Teile an die Muffe --3-- wird bei der erfindungsgemässen Wellenkupplung ein Ausschlagen der Verzahnung infolge Torsion der Muffe weitgehend verhindert, und durch die besondere Art der Verzahnung kann das Auftreten axialer Spannungen bei Übertragung grösserer Drehmomente wirksam verhindert werden.
Vorhandene Wellenkupplungen lassen sich vorteilhaft in der Weise in erfindungsgemässe Kupplungen umbauen, dass eine Zwischenmuffe verwendet wird, die entweder mit der Welle oder mit der Muffe starr verbunden ist und an der Aussen-bzw. Innenseite in erfindungsgemässer Weise verzahnt und mit dieser Verzahnung in eine entsprechend verzahnte Muffe eingesetzt oder auf eine entsprechend verzahnte Welle aufgesetzt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wellenkupplung, bestehend aus einer mit Innenverzahnung versehenen Muffe und einer mit entsprechender Aussenverzahnung versehenen in die Muffe eingesteckten Welle für Steckachsen od. dgl., wobei die mit Innenverzahnung versehene Muffe über eine entsprechend der Kraftverteilung mittig oder nahezu mittig ansetzende Kröfpung, Flanschverbindung oder Aussparung mit dem Antriebs-oder
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Muffe (3) und die Aussenverzahnung (2) der Welle (1) ein Profil mit stumpfwinkeligen, konkaven und/oder konvexen Profilabschnitten besitzen, deren Scheitelhöhe geringer ist als deren halber Scheitelabstand, wodurch bei Auftreten eines Drehmoments eine eine axiale Verschiebung der Welle relativ zur Muffe verhindernde Kraftkomponente in radialer Richtung erzeugt wird.
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