DE102009017956A1

DE102009017956A1 - Steck-Kupplung mit radialer Vorzentrierung

Info

Publication number: DE102009017956A1
Application number: DE200910017956
Authority: DE
Inventors: Norbert Vogl
Original assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Current assignee: Chr Mayr GmbH and Co KG
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2010-10-21

Abstract

Ausgleichskupplung zur Drehmoment übertragenden Verbindung zweier Wellen mit der Möglichkeit, axiale, winkelige oder laterale Versätze durch ein Ausgleichselement 3 auszugleichen, wobei die Kupplung auf mindestens einer Seite axial steckbar ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Außenverzahnung tragende Stecknabe 1 auf der Zentriernabe 2 zugewandten Seite einen axial über das Ende der Nocken 1.1 hinausragenden Vorsprung 1.3 aufweist, der von seinem Außendurchmesser her geringfügig kleiner als der Zentriernaben-Fußkreis 2.2 ist und damit vor dem Fügen der Verzahnungen von Stecknabe 1 und Zentriernabe 2 eine radiale Vorzentrierung dieser beiden Teile 1 + 2 zueinander sicherstellt.

Description

In der Antriebstechnik ist es üblich, zwischen Einzelaggregaten, beispielsweise Motoren, Getrieben, Spindeln etc. Drehmoment übertragende Verbindungen mittels Kupplungen herzustellen. Derartige Kupplungen müssen dabei im Allgemeinen Montage- und/oder Fertigungsungenauigkeiten der Aggregate in lateraler, winkeliger und axialer Richtung ausgleichen.
Als Verbindung zwischen der Kupplung und den meist zylindrischen Wellen der Antriebsaggregate dienen in zunehmendem Umfang spielfreie reibschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen, beispielsweise Radialklemmnaben, Spannringnaben oder Konusbuchsen, die bei der Montage das Anziehen einer oder mehrerer Schrauben erfordern.
Dabei gibt es Anwendungsfälle, bei denen diese Schrauben nach dem Fügen einer konventionellen Kupplung auf den Wellen nicht mehr zugänglich sind.
Als gängige Lösung für derartige Aufgabenstellungen haben sich am Markt sogenannte axial steckbare Wellenkupplungen etabliert wie sie z. B. im Prospekt „Servostar” der Firma Tandler beschrieben werden, die prinzipiell aus 2 oder mehreren Kupplungsteilen bestehen und separat auf den Wellen von An- und Abtriebsseite montiert werden. Erst danach werden die Antriebsaggregate mit den montierten Kupplungshälften axial zusammengefahren und über die axiale Steckverbindung meist in sogenannter „Blindmontage” die Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt.
Wie bereits der Name „Blindmontage” besagt, sind die zu fügenden Partner der Kupplung mit korrespondierenden Innen- und Außenverzahnungen während des Fügevorgangs meist nicht zu sehen. Bei bekannten Konstruktionen nach dem Stand der Technik müssen bei dieser Blindmontage gleichzeitig die koaxiale Position der Fügepartner sowie die Winkellage der Zähne und Ausnehmungen der Kupplungsteile zueinander eingehalten werden. Gelingt dies nicht, droht bei bekannten Konstruktionen eine Beschädigung des meist empfindlichen Ausgleichselements, was unter Umständen erst nach längerer Laufzeit der Kupplung zu deren Ausfall führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein System zu schaffen, das bei der „Blindmontage” der Steckverbindung eine Schädigung des Ausgleichselementes der Kupplung mit hoher Sicherheit vermeidet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Nabenteile der Kupplung so ausgeführt sind, dass der Fügeprozess in 2 Phasen aufgeteilt wird:
In einer ersten Phase erfolgt eine radiale Vorzentrierung der Fügeteile zueinander und in einer zweiten Phase erfolgt die winkelige Ausrichtung der Drehmoment übertragenden Verzahnungspartner. Dadurch können mit hoher Sicherheit Beschädigungen des Ausgleichselementes ausgeschlossen werden.
1 zeigt die perspektivische Darstellung einer Kupplung in Balgbauweise nach dem Stand der Technik, wobei die Montage der Fügepartner mit koaxialer Ausrichtung und winkeliger Ausrichtung der Verzahnungspartner gleichzeitig in einem Durchgang erfolgen müssen.
2 zeigt die perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplung ebenfalls in Balgbauweise, wobei die Montage der Steckverbindung in 2 Phasen erfolgt mit zunächst koaxialer Ausrichtung und anschließender winkeliger Ausrichtung der Verzahnungspartner.
Dies wird bei der Kupplung in 2 dadurch erreicht, dass die Stecknabe 1 einen Vorsprung 1.3 aufweist, der sich im Fußkreis 2.2 der Zentriernabe radial zentriert.
Die Darstellung der Kupplung nach dem Stand der Technik in 1 zeigt die beiden Kupplungshälften, nämlich die Stecknabe 1 mit den konisch geformten Nocken 1.1 und die Zentriernabe 2 mit den zu den Nocken 1.1 komplementär geformten konisch ausgebildeten Ausnehmungen 2.1. Sowohl die Nocken 1.1 der Stecknabe 1 als auch die Ausnehmungen 2.1 der Zentriernabe enden an der Planfläche des jeweiligen Bauteiles, die dem Fügepartner zugewandt ist. Als Ausgleichselement der dargestellten Kupplung dient hier ein drehsteifer Balg 3. Beim Zusammenstecken dieser Kupplung müssen die koaxiale Ausrichtung der beiden Kupplungshälften sowie die winkelige Ausrichtung der Nocken 1.1 und der Ausnehmungen 2.1 gleichzeitig erfolgen, mit dem hohen Risiko einer Beschädigung des verwendeten Ausgleichselementes, hier des Balges 3.
Auch die Darstellung der erfindungsgemäßen Kupplung in 2 zeigt die beiden Kupplungshälften, nämlich die Stecknabe 1 mit den konisch geformten Nocken 1.1 und die Zentriernabe 2 mit den zu den Nocken 1.1 komplementär geformten konisch ausgebildeten Ausnehmungen 2.1. Dabei enden die konisch geformten Nocken 1.1 der Stecknabe 1 jedoch nicht an der der Zentriernabe 2 zugewandten Planfläche, sondern die Stecknabe 1 weist einen dem Fußkreis 1.2 der konisch geformten Nocken 1.1 entsprechenden Vorsprung 1.3 auf. Der Außendurchmesser dieses zylindrischen Vorsprungs 1.3 ist kleiner ausgeführt als der Fußkreis 2.2 der konisch ausgebildeten Ausnehmungen 2.1, so dass dieser beim Fügen in die Zentriernabe 2 die Stecknabe 1 koaxial zentriert und erst nach anschließendem Verdrehen zwischen Zentriernabe 2 und Stecknabe 1 das axiale Fügen zwischen konischen Nocken 1.1 und konischen Ausnehmungen 2.1 erfolgt. Zur weiteren Erleichterung des Fügens zwischen zylindrischem Vorsprung 1.3 der Stecknabe und Fußkreis 2.2 der Zentriernabe 2 sind die Stecknaben-Umlaufkante zwischen Fußkreis 1.2 und Stecknaben-Planfläche 1.4 sowie die Zentriernaben-Umlaufkante zwischen Fußkreis 2.2 und Zentriernaben-Planfläche 2.4 mit Fußkreis-Einführfasen (1.5/2.5) bzw. nicht dargestellten Fußkreis-Einführradien (1.6/2.6) versehen.

1: Stecknabe
1.1: Stecknaben-Nocke
1.2: Stecknaben-Fußkreis
1.3: Vorsprung
1.4: Stecknaben-Planfläche
1.5: Stecknaben-Fußkreis-Einführfase
1.6: Stecknaben-Fußkreis-Einführradius
2: Zentriernabe
2.1: Zentriernaben-Ausnehmung
2.2: Zentriernaben-Fußkreis
2.4: Zentriernaben-Planfläche
2.5: Zentriernaben-Fußkreis-Einführfase
2.6: Zentriernaben-Fußkreis-Einführradius
3: Drehsteifer Balg

Claims

Ausgleichskupplung zur Drehmoment übertragenden Verbindung zweier Wellen mit der Möglichkeit, axiale, winkelige oder laterale Versätze durch ein Ausgleichselement 3 auszugleichen, wobei die Kupplung auf mindestens einer Seite axial steckbar ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Außenverzahnung tragende Stecknabe 1 auf der Zentriernabe 2 zugewandten Seite einen axial über das Ende der Nocken 1.1 hinaus ragenden Vorsprung 1.3 aufweist, der von seinem Außendurchmesser her geringfügig kleiner als der Zentriernaben-Fußkreis 2.2 ist und damit vor dem Fügen der Verzahnungen von Stecknabe 1 und Zentriernabe 2 eine radiale Vorzentrierung dieser beiden Teile 1 + 2 zueinander sicherstellt.
Ausgleichskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung 1.3 und/oder der den Vorsprung aufnehmende Zentriernaben-Fußkreis 2.2 rund, leicht oval oder leicht elliptisch ausgeführt ist.
Ausgleichskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung 1.3 und/oder der den Vorsprung aufnehmende Zentriernaben-Fußkreis 2.2 als Vieleck mit der Eckenzahl n ausgeführt ist.
Ausgleichskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung 1.3 und/oder der Zentriernaben-Fußkreis 2.2 über deren axiale Erstreckung einen konstanten Außendurchmesser aufweisen und somit prismatisch ausgeführt sind.
Ausgleichskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung 1.3 und/oder der Zentriernaben-Fußkreis 2.2 über deren axiale Erstreckung einen zu- bzw. abnehmenden Außendurchmesser aufweisen, und somit konisch ausgeführt sind.
Ausgleichskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Ebene der Planfläche 1.4 befindliche Umlaufkante des Fußkreises 1.2 eine Fase 1.5 als Einführschräge trägt.
Ausgleichskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Ebene der Planfläche 1.4 befindliche Umlaufkante des Fußkreises 1.2 einen Radius 1.6 als Einführhilfe trägt.
Ausgleichskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Ebene der Planfläche 2.4 befindliche Umlaufkante des Fußkreises 2.2 eine Fase 2.5 als Einführschräge trägt.
Ausgleichskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Ebene der Planfläche 2.4 befindliche Umlaufkante des Fußkreises 2.2 einen Radius 2.6 als Einführhilfe trägt.