Wellenkupplung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Wel lenkupplung, insbesondere auf eine Wellen kupplung für Turbomaschinen. Sollen zwi schen zwei Wellen sowohl Torsionskräfte als auch Axialkräfte übertragen werden, :so sind die Wellen bei Verwendung einer starren Kupplung meist genau gegeneinander zen triert oder bei Verwendung einer nachgiebi gen Kupplung werden die Axialkräfte einer jeden Welle einzeln abgefangen. Um einer eeitseine genaue Zentrierung und anderseits das einzelne Abfangen der Axialkräfte zu vermeiden, sind bei der Wellenkupplung gemäss der Erfindung die beiden Wellen durch zwei Übertragungselemente mitein ander verbunden, von denen dies eine nur Tor sionskräfte und das andere nur Axialkräfte überträgt.
Es wird .dadurch ermöglicht, einer seits geringe seitliche Verschiebungen der Wellen zuzulassen, .anderseits aber Axial kräfte von einer Welle auf die andere zu übertragen.
Die Torsionskräfte können zum Beispiel durch eine verzahnte Hülse und die Axial- kräfte durch '.eine mit beiden Wellenenden verbundene Stange übertragen werden. Zweckmässig wird dann die vermahnte Hülse in der Weise geteilt ausgebildet und die Stange hinsichtlich der Wellen so.
angeordnet, dass nach Trennen .der Hülsenteile voneinan der und nach Lösen der Stange vom einen Wellenende die Wellen voneinander ,getrennt und in Richtung senkrecht zu ihrer Achse aus dem Kupplungsgehäuse ausgefahren wer den können.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist auf der Zeichnung darge stellt.
Um die Wellen 1 und 2 miteinander zu kuppeln, ist auf der einen Welle ein Zahn kranz 3 und: auf der andern Welle ein Zahn kranz 4 angeordnet. Diese Zahnkränze grei fen in entsprechende Zahnkränze einer aus den beiden Teilen 5 und 6 bestehenden Hülse, so d'ass die Torsn.o-nskräfte über die Verzahnun gen und die Hülse von der einen Welle .auf die andere übertragen wenden können.
Die Zähne sind dieraxt geformt, dass zwischen der Achse der Welle 1 und der Achse der Welle eine geringe seitliche Verschiebung und eine<B>geringe Neigung</B> möglich ist. Ferner ist. die Hülse gegenüber den Wellen auch in axialer Richtung verschiebbar.
Ausser über die Zahnhülse sind die bei den Wellen noch durch eine seitlich elastisch nachgiebige, in. axialer Richtung jedoch starr ausgebildete Stange 7 miteinander verbun den, welche mit Hilfe eines Gewindes 8 in der' Welle 1 und mit Hilfe des Flansches 9 an der Welle 2 befestigt ist. Die verhältnis mässig dünne Stange kann Torsionskräfte nicht übertragen, wohl aber Axialkräfte.
Auf die Welle 1 wird eine Axialkraft 10 und auf die Welle 2 eine Axialkraft 12 ausgeübt. Durch die Verbindung mittels der Stange 7 werden diese Axialkräfte weit gehend aufgehoben. Die noch bestehende kleine Kräftedifferenz wird mittels des Wel lenbundes 13 je nach ihrer Richtung entweder auf den Lagerring 14 oder den Lagerring 15 übertragen. Durch den nahezu völligen Aus gleich der Axialschübe wird es möglich, das Axiallager 13-15 klein zu halten. Ausser dem lässt die seitlich etwas nachgiebige Stange 7 ebenso wie die verzahnte Hülse 5, 6 eine geringe seitliche Verschiebung der Achsen der Wellen 1 und 2 zu.
Sollen die beiden Wellen ausgebaut wer den, so sind nach Abnahme des Kupplungs gehäusen die beiden Hülsenteile 5, 6 vonein ander zu trennen, der Flansch 9 ist vom Flansch 4 zu lösen und die Stange 7 um den Betrag a in die Gewindebohrung der Welle 1 hineinzuschrauben; sodann können die Wel len in Richtung senkrecht zu ihrer Achse aus dem Kupplungsgehäuse ausgefahren werden.
Die beschriebene Kupplung ist besonders zweckmässig, wenn die Stange 7 nur Zug kräfte und keine Druckkräfte zu übertragen hat. Besondere Bedeutung besitzt die Erfin dung für Gasturbinenanlagen, weil bei diesen oft mehrgehäusige Verdichter miteinander ge kuppelt werden müssen. Ausser für Turbinen und Verdichter lässt .'ich die Kupplung mich der Erfindung jedoch auch in andern Fällen anwenden, wo zwei Wellen gekuppelt wer -den müssen, zwischen denen nicht nur Tor sionskräfte, sondern auch Axialkräfte zu übertragen sind.
Shaft coupling. The invention relates to a Wel steering coupling, in particular to a shaft coupling for turbo machines. If torsional forces as well as axial forces are to be transmitted between two shafts: when using a rigid coupling, the shafts are usually precisely centered against each other, or when using a flexible coupling, the axial forces of each shaft are absorbed individually. In order to avoid precise centering on the one hand and the individual interception of the axial forces on the other hand, in the shaft coupling according to the invention the two shafts are connected to each other by two transmission elements, one of which only transmits goal forces and the other only transmits axial forces.
This makes it possible, on the one hand, to allow slight lateral displacements of the shafts, on the other hand, however, to transfer axial forces from one shaft to the other.
The torsional forces can, for example, be transmitted through a toothed sleeve and the axial forces through a rod connected to both shaft ends. It is then expedient for the caulked sleeve to be divided in this way and the rod in this way with regard to the waves.
arranged that after separating the sleeve parts from one another and after releasing the rod from one shaft end, the shafts can be separated from one another and extended out of the coupling housing in the direction perpendicular to their axis.
An embodiment of the subject invention is on the drawing provides Darge.
In order to couple the shafts 1 and 2 with one another, a ring gear 3 is on one shaft and a ring gear 4 is arranged on the other shaft. These sprockets engage in corresponding sprockets of a sleeve consisting of the two parts 5 and 6, so that the torsional forces can be transferred via the teeth and the sleeve from one shaft to the other.
The teeth are axially shaped so that a slight lateral displacement and a <B> slight inclination </B> are possible between the axis of the shaft 1 and the axis of the shaft. Furthermore is. the sleeve can also be displaced in the axial direction relative to the shafts.
Apart from the toothed sleeve, the shafts are connected to one another by a laterally elastically flexible rod 7, which is rigid in the axial direction and which is connected to shaft 1 by means of a thread 8 and to shaft 2 by means of the flange 9 is attached. The relatively thin rod cannot transmit torsional forces, but it can transmit axial forces.
An axial force 10 is exerted on the shaft 1 and an axial force 12 is exerted on the shaft 2. Through the connection by means of the rod 7, these axial forces are largely canceled. The remaining small force difference is transmitted by means of the Wel lenbundes 13 either to the bearing ring 14 or the bearing ring 15 depending on their direction. Due to the almost complete equalization of the axial thrusts, it is possible to keep the axial bearing 13-15 small. In addition, the laterally somewhat flexible rod 7 as well as the toothed sleeve 5, 6 permit a slight lateral displacement of the axes of the shafts 1 and 2.
If the two shafts are to be expanded, the two sleeve parts 5, 6 must be separated from one another after removing the coupling housing, the flange 9 must be detached from the flange 4 and the rod 7 screwed into the threaded hole of the shaft 1 by the amount a ; then the Wel len can be extended from the clutch housing in the direction perpendicular to its axis.
The coupling described is particularly useful when the rod 7 has only train forces and no compressive forces to be transmitted. The invention is of particular importance for gas turbine systems because these often require multi-housing compressors to be coupled together. Except for turbines and compressors, however, the coupling of the invention can also be used in other cases where two shafts have to be coupled, between which not only torque forces but also axial forces are to be transmitted.