DE10059517A1 - Beidseitige Kupplung - Google Patents

Abstract

Bidirektionale Kupplung für Übertragungen bzw. Getriebe, welche einen Antriebsflansch, einen angetriebenen Flansch und ein Element zur Übertragung der Bewegung und des Moments aufweisen,, bestehend aus unabhängigen Gliedern, welche an ihren Enden Kugelgelenke mit elastischen Elementen aufweisen und abwechselnd mit den Anschlußflanschen verbunden sind. Die Mittelpunkte dieser Kugelgelenke liegen auf einem Kreisumfang. Die erfindungsgemäße Kupplung ist insbesondere zur Anwendung in mechanischen Übertragungen geeignet.

Description

Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind Gliedkupplungen mit einseitiger Drehrichtung sowie Gliedkupplungen mit beidseitiger bzw. bidirektionaler Drehrichtung bekannt, bei welchen die Kugelgelenke in den Anschlußflanschen angeord­ net bzw. eingesetzt sind.

Im ersten Fall (Gliedkupplungen mit einseitiger Drehrich­ tung) sind die Verbindungszapfen parallel zur Längsachse und senkrecht zur Linie der zu kuppelnden Achsen angeord­ net. Dadurch ist die Einbaurichtung dieser Glieder kritisch für die korrekte Funktion der Übertragung bzw. des Getrie­ bes.

Im zweiten Fall (Gliedkupplungen mit bidirektionaler Dreh­ richtung, deren Kugelgelenke in den Anschlußflanschen ange­ ordnet sind) ist der Einbau und die Wartung der erwähnten Übertragung bzw. Getriebes kompliziert. Die Wartung ist aufwendig, da die Gelenke mit einem gewissen Druck in die Flansche eingesetzt sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft Anwendungen mit großen Verschiebungen bzw. Versetzungen der zu kuppelnden Maschi­ nen, wie beispielsweise Getriebe in Windmühlen und Eisen­ bahnen.

Die neue Kupplung weist zahlreiche Vorteile auf, insbeson­ dere:

• a) Die Bidirektionalität bei der Übertragungsrichtung des Moments. Die Bidirektionalität bei der Momentenübertragung ist wichtig, da bei Windkraftanwendungen, obgleich das Mo­ ment einseitig bzw. unidirektional ist, Momentumkehrungen aufgrund der Trägheit des Rotors beim Bremsen auftreten können.
• b) Die Kugelgelenke sind Teil des Zwischenglieds, weshalb zur Wartung das Kugelgelenk ausgetauscht wird, indem das gesam­ te Glied einschließlich der Gelenke gewechselt wird, wo­ durch Wartung und Einbau beschleunigt werden.
• c) Die Kupplung paßt sich an wesentlich größere Axialver­ schiebungen und Winkelverlagerungen bzw. -verschiebungen an.

Zum besseren Verständnis dieser Erfindung ist in der Zeich­ nung eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt, welche abgeändert werden kann, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht der erfindungs­ gemäßen Kupplung, wobei die Glieder (4) und der Flansch (1), die durch Bolzen bzw. Zapfen (7) verbunden sind, dar­ gestellt sind.

Fig. 2 zeigt einen Kreisquerschnitt durch die Zapfen (7) aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen detaillierten Querschnitt des Gliedendes, in welchem die Kugelgelenke mit elastischem Einsatz darge­ stellt sind (Detail s. Fig. 2)

Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung beschrieben:

Fig. 2 zeigt, daß die Gliederenden abwechselnd mit dem Flansch (1) und dem Distanzstück (8) verbunden sind.

Die Anzahl der Glieder (4) ist abhängig von der Größe der Kupplung sowie der aufzunehmenden Verschiebungen bzw. Nichtfluchtungen. Die Anzahl der Glieder (4) ist eine gera­ de Zahl.

Gemäß Fig. 3 sind die Enden dieser Glieder (4) mit Kugelge­ lenken (5) ausgebildet. Diese Gelenke (5) weisen ein ela­ stisches Zwischenelement (51) auf, welches axiale und ra­ diale Verschiebungen sowie Winkelverschiebungen aufnehmen kann.

Die Glieder (4) sind zusammen mit den Gelenken (5) mittels Befestigungszapfen (7) und Muttern (9) an den Flanschen (1) und dem Distanzstück (8) befestigt. Diese Verbindung er­ folgt ferner mittels Befestigungshülsen (2), welche der seitlichen Führung der Kupplung dienen.

Ein Ringpaar (3) bewirkt, daß die Kugelgelenke (5) im In­ nern der Glieder (4) verbleiben.

Die Glieder (4) sind symmetrisch zur gedachten Verbindungs­ linie der Mittelpunkte der Kugelgelenke angeordnet, wobei sie ein gerades, gebogenes oder andersartiges Profil auf­ weisen können, sofern die Symmetrie gewährleistet ist.

Das Getriebe bzw. die Übertragung besteht aus zwei Glie­ deinheiten bzw. -gruppen, welche durch das Distanzstück (8) einen gewissen Abstand voneinander aufweisen, so daß größe­ re radiale Verschiebungen aufgenommen werden können.

Claims (7)

1. Bidirektionale Kupplung für Übertragungen bzw. Getriebe, welche einen Antriebsflansch, einen angetriebenen Flansch und ein Element zur Übertragung der Bewegung und des an sie gekoppelten Moments aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement unabhängige Glieder (4) auf­ weist, welche an einem Ende mit dem Antriebsflansch (1) und an dem anderen Ende mit dem angetriebenen Flansch (1) ver­ bunden sind, so daß die Mittelpunkte bzw. Mitten dieser Verbindungen auf dem gleichen Kreisumfang liegen und sich jeweils zwischen Antriebsflansch und angetriebenem Flansch oder umgekehrt abwechseln.

2. Bidirektionale Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verbindung von jedem Glied (4) mit jedem Flansch (1) mittels eines Zapfens (7) erfolgt, welcher zwischen ei­ ner Bohrung (40) des Glieds (4) und einer Bohrung (40) des Flansches (1) angeordnet ist, und daß dieses Glied (4) an seinen Enden elastische Kugelgelenke (5) aufweist.

3. Bidirektionale Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse aller Verbindungszapfen (7) der Flansche (1) parallel zu der Verbindungsachse der zu kuppelnden Ma­ schinen und senkrecht zu den Gliedern (4) verläuft.

4. Bidirektionale Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Kugelgelenke (5) im Innern des Gliedes (4), welches zur Verbindung der zu kuppelnden Flansche (1) mittels Zapfen und Muttern dient, angeordnet sind.

5. Bidirektionale Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Oberflächen von jedem Glied symmetrisch zu der gedachten Linie, welche die Mittelpunkte der Zapfen verbindet, angeordnet sind.

6. Bidirektionale Kupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elastische Kugelgelenk (5) ein elastisches Zwi­ schenelement (51) aufweist, welches axiale und radiale Ver­ schiebungen, sowie Winkelverschiebungen aufnimmt, wobei das Kugelgelenk in einer Befestigungshülse (2) zur seitlichen Führung der Kupplung montiert und mittels seitlichen Ring­ paaren (3) im Innern der Glieder (4) gehalten wird.

7. Bidirektionale Kupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Glied (4) mit einem Ende direkt an einem Flansch (1) - Antriebsflansch oder angetriebener Flansch- und mit dem entgegengesetzten Ende an einem Distanzstück (8), mit­ tels welchem das Glied indirekt mit einem anderen Glied der anderen Übertragungseinheit verbunden wird, befestigt ist.