DD291814A5 - Elastische wellenkupplung zum ausgleich von radialem versatz - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine nach dem Prinzip der Oldham-Kupplung arbeitende Wellenkupplung zum Ausgleich von axialem Achsversatz und kann in der Feingeraetetechnik sowie im allgemeinen Maschinenbau, z. B. fuer den elektromotorischen Antrieb von Radialkolbenpumpen, angewendet werden. Die Verbindung der beiden Kupplungshaelften mit einem dazwischen befindlichen Mitnehmerkreuz erfolgt durch jeweils zwei Paar zueinander senkrecht stehende Zahnriemengetriebe, wobei die Auflageflaechen der Zahnriemen und die Zahnriemenscheiben beidseits mit Borden zur Gewaehrleistung von Nachgiebigkeit gegenueber axialer und angularer Wellenverlagerung vorgesehen sind. Fig. 1{Maschinenbau; Radialkolbenpumpe; Wellenkupplung; Oldham-Kupplung; Achsversatz; Wellenverlagerung; Kupplungshaelfte; Zahnriemengetriebe; Zahnriemen; Zahnriemenscheibe}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine elastische Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Versatz und wird in der Feingerätetechnik und im allgemeinen Maschinenbau angewendet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Übertragung von Drehmomenten koaxial nicht fluchtender Wellen stellt an d.d verbindende Kupplung die Forderung nach einem Ausgleich. Häufig handelt es sich um einen lateralen oder radialen Versatz, dessen Ursachen hauptsächlich in montage- und fertigungsbedingten Ungenauigkeiten begründet liegen. In vielen Fällen wird dann eine mit elastischen Übertragungselementen ausgestattete Kupplung verwendet, z. B. eine elastische Bolzenkupplung oder die in der US-PS 4286442 beschriebene „Flexible Coupling". Die zulässigen Lageabweichungen sind jedoch begrenzt. Zudem stört die vielmals mit der Zunahme der Koaxialitätsabweichung einhergehende progressive Erhöhung der Federrückstell- und der Dämpfungskräfte, die für die Wellen und deren Lager unerwünschte Zusatzbelastungen bedeuten. Beim Einsatz von Oldham- oder Kreuzscheibenkupplungen sowie deren mit Lenkerpaaren und Drehgelenken zur Gleitreibungsminderung (DE-PS 3337714) versehene Varianten bestehen die Probleme im Auftreten von Gelenkspiel mit dadurch bedingter Geräuschbildung und einer fast durchweg vorhandenen Empfindlichkeit gegenüber angularer Wellenverlagerung. Eine Ausnahme bildet die in der DD-PS 274073 beschriebene ebenfalls drehstarre Kupplung mit darin enthaltenen Lenker-Geradführungsgetrieben, die ausschließlich Federgelenke aufweisen und auf diese Weise für eine spielf-eie Bewegungsübertragung sorgen. Aber alle diese auf dem Oldham-Prinzip beruhenden Kupplungen besitzen keine Drehelasiizität.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem vergleichsweise unkomplizierten Aufbau zu entwickeln, die zudem eine ökonomische Bauweise erlaubt. Durch die Anwendung werden Übertragungsverluste und Lärm herabgesetzt sowie eine weitgehende Wartungsarmut erreicht, was sich auf Verfügbarkeit und Arbeitsproduktivität der gesamten maschinentechnischen Einrichtung vorteilhaft auswirkt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorzugsweise umlaufende und mit einer konstanten und/oder variablen Koaxialitätsabweichung versehenen Wellen homokinetisch und kinematisch verträglich durch eine elastische Wellenkupplung sozu verbinden, daß

- Wartungsarmut und hohe Zuverlässigkeit infolge spiel- und reibungsarmer Wälzgelenke erreicht werden,

- der Lärmpegel gesenkt wird und

- kleine angulare und/oder axiale Lageabweichungen die Funktionstüchtigkeit der Kupplung nicht beeinträchtigen

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer nach dem Prinzip der Oldham- oder Kreuzscheibenkupplung arbeitenden Wellenkupplung, bestehend aus zwei herkömmlichen Kupplungshälften und einem dazwischen liegenden Mitnehmerkreuz, die Verbindung zwischen den Kupplungshälften und dem Mitnehmerkreuz durch je zwei Paar zueinander senkrecht angeordnete Riemengetriebe gebildet wird. Jedes dieser Getriebe setzt sich vorteilhafterweise aus zwei wälzgelagerten Riemenscheiben mit einem darauf befindlichen Riemen unterschiedlichen Querschnittes und elastischen

Werkstoffes zusammen. Es kann mit und ohne Spannscheibe bzw. -rolle ausgeführt sein. Die Befestigung der Riemenscheiben samt Spannscheibe ist an den Kupplungshälften oder am Mitnehmerkreuz möglich. Der Bewegungsvorgang zwischen Riemen und ebener Riemenauflage ist ein wälzender; zur Unterstützung dieses Effektes kann zwischen beiden Teilen an einer geeigneten Stelle eine feste Verbindung vorgesehen sein.

Die erreichte Spielarmut und Gleitreibungsfreiheit hat eine deutliche Lärmpegelsenkung zur Folge.

Die erfinderische Lösung gleicht lateralen oder radialen Wellenversatz im beträchtlichen Maße aus. Darüber hinaus gestaltet sie die Verbindung auch in axialer und angularer Richtung nachgiebig. Die Kupplung ist ohne Einschränkung reversibel betreibbar.

Die Konstruktion des Mitnehmer' -uzes gestattet es, die Masse des Mitnehmerkreuzes gering zu halten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Beispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Wellenkupplung mit zwei Paar senkrecht zueinander angeordneten Riemengetrieben und einem dazwischen befindlichen Mitnehmerkreuz,

Fig. 2: das Mitnehmerkreuz gem. Fig. 1 als Einzelteil und Fig.3: die prinzipielle Riemenanordnung einer Alternativlösung.

Die Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Achsversatz nach dem Prinzip der Oldhamkupplung besteht in herkömmlicher Bauweise aus den beiden Kupplungshälften 1 und 2 mit einem Mitnehmerkreuz 3. Dieses steht erfindungsgemäß mit den Kupplungshälften über je ein Paar Riemengetriebe von übereinstimmendem Aufbau in Verbindung (Fig. 1). In vorteilhafter Ausgestaltung bestehen diese Getriebe aus einem Zahnriemen 4, die eine hohe Elastizität in Querschnittsrichtung besitzen und zwei wälzgelagerten Zahnriemenscheiben 5, die jeweils zwei Bordscheiben tragen. Im Zentrum des Mitnehmerkreuzes 3 sind die Zahnriemen 4 am Teil 3 formschlüssig befestigt, wodurch unkontrolliertes Gleiten zwischen den Zahnriemen und dessen ebener Auflagefläche am Mitnehmerkreuz 3 verhindert wird.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß ο. g. Riemenauflagefläche seitliche Begrenzungen aufweisen, die im Zusammenwirken mit den Borden der Zahnriemenscheiben 5 eine elastische Nachgiebigkeit in axialer und angularer Richtung bezüglich der Wellenmittellinien gewährleisten.

Fig.3 zeigt eine Variante der Riemenführung. Auf Kosten von insgesamt vier zusätzliche Umlenk-Riemenscheiben wird hierbei die Riemenanzahl halbiert.

Claims (2)

1. Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Achsversatz, unter Verwendung von zwei
Kupplungshälften und einem dazwischen liegenden Mitnehmerkreuz nach dem Prinzip der Oldham-Kupplung, gekennzeichnet dadurch, daß die Kupplungshälften (1; 2) und das Mitnehmerkreuz (3), durch zueinander senkrecht angeordnete Riemengetriebe verbunden sind, die ihrerseits aus
endlosen Riemen und Riemenscheiben bestehen, wobei die Riemenauflageflächen des
Mitnehmerkreuzes (3) sowie die Riemenscheiben (5) beidseits mit Borden zur Gewährleistung von Nachgiebigkeit gegenüber axialer und angularer Wellenverlagerung versehen sind.

2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der
Kupplungshälften (1; 2) mit dem Mitnehmerkreuz (3) durch zwei Paar wälzgelagerte
Zahnriemenscheiben (5) und jeweils zwei Paar zueinander senkrecht angeordnete Zahnriemen (4) erfolgt.

.'!. Wellenkupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der

Kupplungshälften (1; 2) mit dem Mitnehmerkreuz (3) durch mehrere Zahnriemenscheiben (5) und zwei Zahnriemen (4), die entsprechend dem Oldham-Prinzip zueinander senkrecht angeordnet
sind, erfolgt.