DD214905A1

DD214905A1 - Ausgleichskupplung fuer hydrostatische maschinen

Info

Publication number: DD214905A1
Application number: DD25072983A
Authority: DD
Inventors: Erich Schreckenbach
Original assignee: Karl Marx Stadt Ind Werke
Priority date: 1983-05-09
Filing date: 1983-05-09
Publication date: 1984-10-24

Abstract

Ausgleichskupplung fuer hydrostatische Maschinen mit einer das Drehmoment uebertragenden Mitnehmerscheibe, in deren Ausnehmingen Elemente des treibenden und getriebenen Teiles eingreifen, wobei die Knaggen dieser Teile in Gleitsteinen gefuehrt sind. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in einer wirtschaftlich herstellbaren werkstoffsparenden Ausgleichskupplung, welche Achsversatz in zwei Ebenen ausgleicht bei Gewaehrleistung verschleissmindernder Flaechenanlage der drehmomentuebertragenden Bauteile. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe geloest durch eine Mitnehmerscheibe mit koaxialer Ausnehmung, welche parallel verlaufende Flaechen beiderseits einer senkrecht zur Mittelachse verlaufende Ebene besitzt, in die ein analoges Uebertragungselement des treibenden Teiles formschluessig eingreift, wobei vorzugsweise ausgleichende Pendelkoerper in den Flaechen angeordnet sind. Anwendungsgebiet der Erfindung sind als Pumpe oder Motor ausgebildete hydrostatische Kolbenmaschinen, vorzugsweise Radialkolbenmaschinen.

Description

Titel der Erfindung

Ausgleichskupplung für hydrostatische Maschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Ausgleichskupplungen für hydrostatische Maschinen mit einer das Drehmoment, übertragenden Mitnehmerscheibe, bei welcher bestimmte Elemente des treibenden und des getriebenen Teiles in analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreifen, wobei diametral gegenüberliegende Knaggen des getriebenen Teiles in Gleitsteinen geführt und diese in zylindrischen Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe gelagert sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Übertragung von Drehmomenten koaxial angeordneter Wellen oder ähnlicher Maschinenelemente stellt an die benötigte Kupplung (DE-AS 1.236.830) die Forderung nach Ausgleich unvermeidbaren Achsversatzes. Bestimmte Kupplungen erfüllen diese Forderung durch elastisch verformbare Körper, die als unmittelbare Übertragungsglieder wirken. Durch relativ große Abmessungen sowie eine aufwendige Bauart sind diese Kupplungen in ihrer Anwendung begrenzt und zur Drehmomentübertragung in hydrostatischen Maschinen ungeeignet. Eine andere wesentlich kleinere Bauart sind Oldham-Kupplungen (DD-PS 17.254; DD-PS 40.768; DR-PS 712.341; DE-PS 1.054*300; DE-OS 1.812.533; DE-OS 2.213.391), bei denen je zwei Klauen des treibenden sowie des getriebenen Teiles in Nuten einer Mitnehmerscheibe eingreifen. Die Nuten sind dabei jeweils um 90 Grad versetzt angeordnet, so daß die diametral angeordneten Klauen des treibenden und getriebenen Teiles

von beiden Seiten in die Mitnehmerscheibe eingreifen. Hierbei wird die maximal mögliche Kraftübertragung dieser Kupplung in erster Linie durch die zulässige Flächenpressung zwischen den Klauen und Nuten bestimmt, wodurch der Achsver-. satz aufgrund möglicher Gleitbewegungen der Klauen in den Nuten der Kuppelscheibe ausgeglichen wird. Die kreuzförmig eingearbeiteten Nuten können dabei je nach Ausführung nach außen in Richtung Peripherie oder nach innen in Richtung Zentrum der Mitnehmerscheibe geöffnet sein. Anstelle der Nuten können aber auch in sich geschlossene Öffnungen in.der Mitnehmerscheibe vorhanden sein, in welche genannte Klauen eingreifen.

Bei Oldham-Kupplungen:.:1st es außerdem bekannt (DD-PS 58. 211); (DD-PS 114.852) zwischen der .Mitnehmerscheibe und der jeweiligen Klaue einen Pendelkörper anzuordnen, der den Achsversatz ausgleicht und. ein volles Anliegen der Funktionsflächen für die Kraftübertragung gewährleistet. Die Pendelkörper, es handelt sich um jeweils einen für die_: vorhandenen vier ,Klauen, sind dabei mit kreisabschnittförmigem Querschnitt ': ausgebildet und in einer analogen Nut der Klauen angeordnet« Nach einer weiteren Ausführungsart sind die Pendelkörper in kreisförmigen Öffnungen der Mitnehmerscheibe angeordnet und weisen prismatische öffnungen zum Singriff der Klauen auf;. Genannte Klauen sind mit radialem Spei in diesen Öffnungen gelagert.

Weiterhin sind Kupplungen für hydrostatische Maschinen bekannt (DR-PS 738.172;. DE-PS 952*402; DE-AS;1.528.598), welche durch direkte Klauenverbindung zwischen der Triebwelle und dem Zylinderkörper der hydrostatischen Maschine realisiert v/erden. Eine Kuppelscheibe zwischen den das Drehmoment übertragenden Bauteilen ist nicht vorhanden, wobei zur Vergrößerung.der wirksamen Übertragungsflächen (Flächenpressung) die Verwendung fest angeordneter Gleitstücke bei speziellen Ausführungen möglich ist. .

Diese bekannten Kupplungssysteme gewährleisten zwar die einwandfreie und;auch teilweise verschleißarme Übertragung des

Drehmomentes hydrostatischer Maschinen, erfordern aber materialintensive und groß dimensionierte Bauteile,, die eine zeitaufwendige zerspanende Bearbeitung erfordern» Da die Klauen des treibenden und des getriebenen Teiles auf einem relativ großen Teilkreis angeordnet sind, welcher bspw. vom Durchmesser des getriebenen Zylinderkörpers einer Radialkolbenpumpe bestimmt wird, sind die infrage kommenden Bauteile entsprechend groß au dimensionieren. Dies betrifft in erster Linie die größenmäßige Ausbildung des die Klauen tragenden Antriebselementes als auch der Mitnehmerscheibe.

Bei den aufgeführten hydrostatischen Radialkolbenmaschinen ist dieses treibende Teil vorzugsweise als materialintensives Schmiedestück ausgebildet.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine Ausgleichskupplung für hydrostatische Maschinen zu schaffen, welche die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermeidet und eine ökonomisch herstellbare und werkstoffarme Ausführung derselben gewährleistet,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung- einer Ausgleichskupplung mit einer das Drehmoment überträgenden .Mitnehmerscheibe, welche Achsversatz in zwei Ebenen ausgleicht sowie eine Piächenberührung der drehmomentübertragenden Bauteile gewährleistet, um Verschleiß an den Übertragungsflächen derselben, zu reduzieren. . · ,

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mitnehmerscheibe eine koaxial« Ausnehmung aufweist, welche parallel verlaufende Plächen beiderseitig einer Ebene besitzt (verläuft senkrecht zur Mittelachse .der Mitnehmerscheibe), in welche ein analoges Übertragungselement des als Antriebswelle ausgebildeten treibenden Teiles formschlüssig eingreift. !•Jach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die koaxiale Ausnehmung dieser Mitnehmerscheibe mit Pendelkörpern versehen,

welch© in deren parallel verlaufende genannte Flächen eingelassen sind. Diese Pendelkörper sind zweckmäßigerweise mit einer kreisbogenförmigen Rückseite ausgebildet, die. in analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreift und eine ebene Anlagefläche aufweist, die am Übertragungselement der Antriebswelle anliegt»

Die parallel verlaufenden Flächen der Ausnehmung liegen senkrecht zu einer Ebene, auf der. die Gleitsteine für die Knaggen des als Zylinderkörper ausgebildeten getriebenen Teiles liegen. .

Die Gestaltung der Antriebswelle mit einem zentralen Übertragungselement ermöglicht eine entscheidende Verkleinerung und damit eine masseredusierte Mtnehmerscheibe mit nur einer Ausnehmung, welche zentral angeordnet ist. Diese zentrale Ausnehmung gewährleistet durch Anordnung von Pendelkörpern einen Ausgleich fertigungsbedingten Aehsversatses bei gleichzeitiger Flächenberührung der drehmomentübertragenden Bauteile (Antriebswelle/Mitnehmerscheibe).: lieben dem Ausgleich im Bereich des zentralen Übertragungselementes erfolgt mittels . der Gleitsteine, welche die Knaggen des Zylinderkörpers : umgeben, ein Spielausgleich durch die radiale--Bewegungsfreiheit, der Knaggen in den Ausnehmungen der Gleitsteine. Durch den Wegfall seitlich angeordneter Knaggen an der Antriebswelle 'wird diese in ihren Abmessungen wesentlich reduziert und damit massearm ausgebildet. Hinsichtlich Materialökonomie sowie Fertigungszeiteinsparung bringt diese Gelenkkupplung auch wesentliche wirtschaftliche Vorteile.

Ausführungsbeispiel ^{; :}

. . Nachfolgend wird die Erfindung an Ausiührungsbeispielen 7 erläutert, wobei die Zeichnung folgendes darstellt:

Fig. 1 eine Mitnehmerscheibe in Forderans.icht. '

Fig. 2 den Längsschnitt der Mitnehmerscheibe gemäß.Ebene A-A nach Fis.1.

Pig. 3 eine weitere Mitnehmerscheibe in Vorderansicht, deren koaxiale Ausnehmung mit Pendelkörpern versehen ist.

Pig. 4 den Längsschnitt der Mitnehmerscheibe gemäß Ebene A-A nach Pig« 3«

Sine hydrostatische Radialkolbenmaschine besitzt in bekannter Weise einen drehbaren Zylinderkörper 1, der antriebsseitig mit Knaggen 2,3 zur. Drehmomentübertragung/Drehmomenteinleitung versehen ist. .

Auf den Knaggen 2,3 sind zylindrische Gleitsteine 4,5 angeordnet, die in analogen zylindrischen Ausnehmungen 6,7 einer Mitnehmerscheibe 8 gelagert sind.

Die Knaggen 2,3 sind dabei in den Gleitsteinen 4,5 axial und radial beweglich gelagert, um Achsversatz auszugleichen. Die das Drehmoment übertragenden Seitenflächen der Knaggen 2, 3 sind spielfrei in den Gleitsteinen 4,5 angeordnet, d.h. sie liegen an der Gegenfläche derselben an und gewährleisten' Flächenberührung, welche für die Drehmomentübertragung vorteilhaft ist« '..

Die Mitnehmerscheibe 8 besitzt jeweils zwei Ausnehmungen 6,7 die diametral angeordnet sind und in einer Ebene A-A senkrecht zu einer Mittelachse B-3 liegen, Weiterhin weist die Mitnehmerscheibe 8 eine koaxiale rechteckige Ausnehmung 9 auf, deren parallele Flächen 10,11 zur übertragung des Drehmomentes beiderseits einer Ebene C-C verlaufen, die ebenfalls senkrecht zur Mittelachse B-B liegt.

Die EbenenA-A und C-C schließen,einen rechten Winkel ein. In die koaxiale Ausnehmung 9 der Mitnehmerscheibe 8 greift ein übertragungselement 12 einer Antriebswelle 13 der Radialkolbenmaschine« Genanntes übertragungselement 12 besitzt annähernd die Form der Ausnehmung 9, wodurch ein Toraschlüssiger Eingriff gewährleistet ist. ; .

Um vorhandenen axialen Vorsatz des zu kuppelnden Zylinderkörpers 1 mit der Antriebswelle 13 auszugleichen, ist es vorteilhaft und möglich, gemäß einem weiteren Ausführungs-

beispiel eine veränderte Mitnehmerscheibe 14 einzusetzen, die einen Spielausgleich im Bereich des zentralen Übertragungselement es 12 gewährleistet.

Auch diese Mitnehmerscheibe 14, dargestellt in Pig. 3 und 4 der Zeichnung, besitzt eine koaxiale rechteckige Ausnehmung 15 mit parallel zur Ebene C-C verlaufenden Flächen 16,17. ' ·

Beide flächen 16,17 weisen Pendelkörper 18,19 auf, die in analogen Ausnehmungen der Mitneherscheibe 14 angeordnet sind. Die Pendelkörper 18,19 besitzen eine ebene Anlagefläche 20, .21, die am Übertragungselement 12 anliegt. Außerdem weisen sie eine kreisbogenförmige Rückseite. 22,23 auf, die in ge-r nannte analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe 14 eingreift. Die Pendelkörper 18,19 ragen mit ihren ebenen Anlageflächen 20,21. geringfügig über die Flächen 16,17 der.Mitnehmerscheibe 14 hinaus, kommen auf. der zugeordneten Fläche des Übertragungselementes 12 zur Anlage und gleichen fertigungsbedingten Achsversatz aus.

Sie gewährleisten somit durch große Übertragungsflächen eine günstige Flächenpressung Und damit geringen Verschleiß der drehmomentübertragenden Bauteile. . . Die Gleitsteine 4,5 gemäß Fig. .1 und 2 finden in gleicher. Weise auch in der Mitnehmerscheibe 14. Anwendung. Zur Erzielung.günstiger Reibungsverhältnisse und eines niedrigen Verschleißes sind die Pendelkörper aus einem Gleitlagerwerkstoff , vorzugsweise aus Miramid H als Formteil gefertigt.

Bei vorliegenden Ausführungsbeispielen handelt es sich um den elektromotorischen Antrieb einer Radialkolbenpumpe,welche für hydrostatische Kreisläufe eingesetzt wird.

Der konstruktive Aufbau und die Wirkungsweise ,derartiger hydrostatischer Radialkolbenmaschinen mit umlaufendem Zylinderkörper sind allgemein bekannt und im Stand der Technik aufgeführt, so daß deren Beschreibung nicht erforderlich ist. Die Verwendung eines derartigen Kupplungssystemes ist bei entsprechender Anpassung auch für andere hydrostatische Maschinen (Pumpen/Motoren) möglich.

Claims

Erfindungsanspruch

1« Ausgleichskupplung für hydrostatische Maschinen mit einer das Drehmoment übertragenden Mitnehmerscheibe, bei welcher bestimmte Elemente des treibenden und getriebenen Teiles in analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe·eingreifen, wobei diametral gegenüberliegende Knaggen des getriebenen Teiles in Gleitsteinen geführt und diese in zylindrischen Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die-Mitnehmerscheibe (8,14) eine koaxiale Ausnehmung (9»15) aufweist, welche parallel verlaufende Flächen (1Q,11 bzw. 16,17) beiderseits einer senkrecht zur Mittelachse verlaufenden Ebene (C-G) besitzt, in welche ein analoges Übertragungselement (12) des als Antriebswelle (13) , ausgebildeten treibenden Teiles formschlüssig eingreift*

2. Ausgleichskupplung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die koaxiale Ausnehmung (15) der Mitnehmerscheibe (14): mit Pendelkörper (18,19) versehen ist,.welche in die parallel verlaufenden·.Flächen (16,17) dieser Ausnehmung (15) eingelassen sind.

3« Ausgleichkupplung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet , daß die Flächen (10,11) bzw, (16,17) der Ausnehmung (9,15) senkrecht zu einer Ebene (A-A) verlaufen, auf der die Gleitsteine (4,5) für die Knaggen (2,3) des als Zyiinderkörper (1) ausgebildeten getriebenen Teiles liegen,

4« Ausgleichskupplung nach Punkt 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelkörper (13,19) mit einer kreisbogenförmigen Rückseite (22,23) ausgebildet sind, die in analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe (14) eingreift und eine ebene Anlagefläche (20,21) aufweist, die am übertragungselement (12) der Antriebswelle (13) anliegt.