DE102009043057A1 - Coupling for reconciliation of axial tolerance between driving and driving-off shafts, has intermediate shaft equipped with internal teeth between coupling parts, and leading-through part that is varied in length - Google Patents

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Abstract

The coupling has a hollow intermediate shaft (3) equipped with internal teeth between coupling parts, and a leading-through part in varied length. The internal teeth are in contact with external teeth of a shaft part e.g. hollow shaft part (11), for torque transmission, where the internal teeth and external teeth run axially. The shaft part arranged in the intermediate shaft is axially and adjustably arranged by a hydraulic-operatable adjustment device relative to the intermediate shaft, and the device comprises a hydraulic piston (8) axially and movably arranged in a hydraulic cylinder (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Durchleitung von Drehmoment von einem ersten Kupplungsteil zu einem zweiten Kupplungsteil.The invention relates to a coupling for passing torque from a first coupling part to a second coupling part.

Kupplungen dienen zum Ausgleich von axialen Toleranzen zwischen eintreibender und abtreibender Welle. Dabei leitet die Kupplung Drehmoment von der eintreibenden zur abtreibenden Welle durch.Couplings are used to compensate for axial tolerances between the driving and the driven shaft. The coupling derives torque from the driving to the driven shaft.

Kupplungen wären in verschiedenen Längen im Lager bevorratbar.Couplings would be available in different lengths in stock.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung weiterzubilden, wobei die Lagervolumen reduzierbar sein sollenThe invention is therefore based on the object to develop a clutch, the storage volume should be reduced

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Kupplung nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the coupling according to the features indicated in claim 1.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Kupplung zur Durchleitung von Drehmoment von einem ersten Kupplungsteil zu einem zweiten Kupplungsteil sind, dass der durchleitende Teil der Kupplung längenveränderbar ist.Important features of the invention in the coupling for passing torque from a first coupling part to a second coupling part are that the transmitting part of the coupling is variable in length.

Von Vorteil ist dabei, dass die Kupplung nicht nur axiale Toleranzen ausgleicht sondern auch anpassbar ist auf verschiedene Positionen der Endbereiche der antreibenden und abtreibenden Welle. Insbesondere bei Prüfständen und Experimentieraufbauten ist somit ein schnelles Anpassen an die aktuellen Anforderungen ermöglicht. Somit müssen im Lager nicht verschiedene Längen bevorratet werden.The advantage here is that the coupling not only compensates axial tolerances but also is adaptable to different positions of the end portions of the driving and driven shaft. Especially with test benches and experimental setups a fast adaptation to the current requirements is possible. Thus, different lengths do not have to be stored in the warehouse.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen erstem und zweitem Kupplungsteil eine hohle Zwischenwelle mit Innenverzahnung angeordnet, wobei die Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung eines Wellenteils, insbesondere Hohlwellenteils, im Eingriff steht, insbesondere zur Drehmomentdurchleitung, insbesondere wobei die Innenverzahnung und Außenverzahnung im Wesentlichen axial verlaufen. Von Vorteil ist dabei, dass Drehmoment über die Verzahnungen durchleitbar ist, wobei wegen der axialen nicht bogenförmigen sondern translationsinvarianten Ausführung der Verzahnung – zumindest im Bereich der Längenveränderung – eine Verschiebung trotz Drehmomentübertragung ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, a hollow intermediate shaft with internal teeth is disposed between the first and second coupling part, wherein the internal teeth with an external toothing of a shaft part, in particular hollow shaft part, is engaged, in particular for torque transmission, in particular wherein the internal teeth and external teeth are substantially axially. The advantage here is that torque is transmitted through the teeth, with a shift despite torque transmission is possible because of the axial non-arcuate but translation-invariant design of the toothing - at least in the range of length change.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zumindest teilweise in der Zwischenwelle angeordnete Wellenteil mittels einer hydraulikbetätigbaren Verstellvorrichtung axial verschiebbar angeordnet, insbesondere relativ zur Zwischenwelle. Von Vorteil ist dabei, dass eine Längenveränderung auch bei sehr großen Kupplungen, die eine hohe Haftreibung aufweisen, ermöglicht ist. Denn die hydraulische Unterstützung ermöglicht auch für große Kupplungen eine Längenveränderlichkeit.In an advantageous embodiment, the shaft part arranged at least partially in the intermediate shaft is arranged to be axially displaceable by means of a hydraulically actuable adjusting device, in particular relative to the intermediate shaft. The advantage here is that a change in length is also possible with very large couplings, which have a high static friction. Because the hydraulic support allows for large couplings a Längenveränderlichkeit.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Kupplungsteile jeweils eine Außenverzahnung auf, die mit einer jeweiligen innenverzahnten Nabe im Eingriff stehen, insbesondere wobei mittels der Verzahnungen eine Bogenzahnkupplung gebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass axiale Toleranzen ausgleichbar sind.In an advantageous embodiment, the coupling parts each have an outer toothing, which are in engagement with a respective internally toothed hub, in particular wherein a toothed coupling is formed by means of the toothings. The advantage here is that axial tolerances can be compensated.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird über die Naben der Kupplung das Drehmoment zu- beziehungsweise abgeleitet, insbesondere wobei die Naben mit entsprechenden Wellen verbunden sind, insbesondere mittels Presspassung. Von Vorteil ist dabei, dass Vollwellen mit der Nabe pressverbindbar sind.In an advantageous embodiment, the torque is supplied or discharged via the hubs of the clutch, in particular wherein the hubs are connected to corresponding shafts, in particular by means of interference fit. The advantage here is that full waves are press-connected to the hub.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kupplungsteile jeweils mit einem jeweiligen Flanschteil verbunden, insbesondere formschlüssig zumindest in Umfangsrichtung, insbesondere mittels Passfederverbindung. Von Vorteil ist dabei, dass zwischen den Flanschteilen die längenveränderbare Vorrichtung vorsehbar ist.In an advantageous embodiment, the coupling parts are each connected to a respective flange, in particular form-fitting at least in the circumferential direction, in particular by means of feather key connection. The advantage here is that between the flange parts, the variable-length device is providable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einem ersten Flanschteil die Zwischenwelle und am zweiten Flanschteil das Wellenteil, insbesondere Hohlwellenteil, verbunden, insbesondere schraubverbunden oder stoffschlüssig verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass das Drehmoment durchleitbar ist durch zwischen den Flanschteilen angeordnete Komponenten, die als längenveränderliche Anordnung, insbesondere hydraulikverstellbar, ausgeführt sind.In an advantageous embodiment, the intermediate shaft and the second flange part, the shaft part, in particular the hollow shaft part connected to a first flange, in particular screw-connected or materially connected. The advantage here is that the torque is transmitted through arranged between the flange components, which are designed as a variable-length arrangement, in particular hydraulically adjustable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die hydraulikbetätigbaren Verstellvorrichtung einen Hydraulikkolben, der in einem Hydraulikzylinder axial bewegbar angeordnet ist, insbesondere wobei der Hydraulikkolben an einem ersten Flanschteil und der Hydraulikzylinder an einem zweiten Flanschteil befestigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine hydraulische Längenveränderung leicht ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the hydraulikbetätigbaren adjusting device comprises a hydraulic piston which is arranged axially movable in a hydraulic cylinder, in particular wherein the hydraulic piston is attached to a first flange and the hydraulic cylinder to a second flange. The advantage here is that a hydraulic length change is easily executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Klemmring zur lösbaren kraftschlüssigen Verbindung der Zwischenwelle mit dem Wellenteil, insbesondere Hohlwellenteil, vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass nach der Längenverstellung eine Fixierung ausführbar ist.In an advantageous embodiment, a clamping ring for releasably frictional connection of the intermediate shaft with the shaft part, in particular hollow shaft part is provided. The advantage here is that after the length adjustment a fixation is executable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Anschlussvorrichtungen für eine Hydraulikleitung vorgesehen sind, insbesondere am ersten Flanschteil, insbesondere so dass Hydraulikflüssigkeit über ein Ventil, insbesondere Doppelrückschlagventil, der hydraulikbetätigbaren Verstellvorrichtung, insbesondere dem Hydraulikzylinder, zuleitbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass hohe Verstellkräfte ausübbar sind.In an advantageous embodiment connecting devices for a hydraulic line are provided, in particular on the first flange, in particular so that hydraulic fluid via a valve, in particular double check valve, the hydraulikbetätigbaren adjusting device, in particular the hydraulic cylinder, are zuleitbar. The advantage here is that high adjustment forces are exercised.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kupplung samt Anschlussvorrichtungen gegenüber einer mittels der Hydraulikleitung verbundenen Vorrichtung zur Druckbeaufschlagung für die Hydraulikflüssigkeit, drehbar angeordnet, insbesondere so dass die Hydraulikleitungen von den Anschlussvorrichtungen zu trennen sind vor Drehbewegung der Kupplung. Von Vorteil ist dabei, dass nur bei Stillstand die Längenverstellbarkeit ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the coupling and connecting devices are arranged rotatably relative to a device for pressurizing the hydraulic fluid connected by means of the hydraulic line, in particular so that the hydraulic lines are to be separated from the connecting devices before rotational movement of the coupling. The advantage here is that only at standstill, the length adjustment is executable.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to figures:

In der 1 ist eine teilweise geöffnete erfindungsgemäße Kupplung in Schrägansicht dargestellt.In the 1 a partially opened inventive coupling is shown in an oblique view.

Eine nicht dargestellte eintreibende Welle ist mit der innenverzahnte Nabe 1 verbindbar, beispielsweise mittels Presspassung. Die Innenverzahnung der Nabe 1 ist als Bogenverzahnung ausgeführt und bildet somit eine Bogenverzahnungskupplung mit einer als Bogenverzahnung ausgeführten Außenverzahnung einer in der Nabe 1 angeordneten Kupplungswelle 6.An unillustrated driving shaft is connected to the internally toothed hub 1 connectable, for example by means of interference fit. The internal toothing of the hub 1 is designed as a curved toothing and thus forms a curved gear coupling with an external toothing designed as a curved toothing in the hub 1 arranged clutch shaft 6 ,

In entsprechender Weise ist eine nicht dargestellte abtreibende Welle mit einer weiteren innenverzahnten Nabe 9 verbindbar, beispielsweise mittels Presspassung. Die Innenverzahnung der Nabe 9 ist als Bogenverzahnung ausgeführt und bildet somit eine Bogenverzahnungskupplung mit einer als Bogenverzahnung ausgeführten Außenverzahnung einer in der Nabe 9 angeordneten Kupplungswelle 10. Diese Kupplungswelle 10 ist mittels Passfederverbindung 5 mit einem Flanschteil 15 verbunden.In a corresponding manner is an abortive shaft, not shown, with a further internally toothed hub 9 connectable, for example by means of interference fit. The internal toothing of the hub 9 is designed as a curved toothing and thus forms a curved gear coupling with an external toothing designed as a curved toothing in the hub 9 arranged clutch shaft 10 , This coupling shaft 10 is by feather key connection 5 with a flange part 15 connected.

Um eine Längenanpassung ausführbar zu machen, ist die Kupplungswelle 6 mittels Passfederverbindung 14 mit einem Flanschteil 13 verbunden, an dem eine hohle Zwischenwelle 3 verbunden, insbesondere angeschraubt, ist. Diese Zwischenwelle 3 weist eine Längsverzahnung auf, also eine in axialer Richtung verlaufende Verzahnung.To make a length adjustment executable, the clutch shaft 6 by feather key connection 14 with a flange part 13 connected to which a hollow intermediate shaft 3 connected, in particular screwed, is. This intermediate shaft 3 has a longitudinal toothing, that is, a toothing extending in the axial direction.

Die Passfederverbindungen dienen der Drehmomentübertragung von der Kupplungswelle zum Flanschteil beziehungsweise umgekehrt.The feather key connections serve to transmit torque from the coupling shaft to the flange part or vice versa.

Mit dieser Innenverzahnung der Zwischenwelle 3 steht ein Hohlwellenteil 11 mit als Längsverzahnung ausgeführter Außenverzahnung im Eingriff, so dass Drehmoment übertragbar ist, aber auch eine relative Verschiebung des Hohlwellenteils 11 zur Zwischenwelle 3 ausführbar ist. Auf diese Weise ist eine Längenveränderung der Kupplung erzielbar.With this internal toothing of the intermediate shaft 3 is a hollow shaft part 11 with external teeth designed as a longitudinal toothing engaged, so that torque is transferable, but also a relative displacement of the hollow shaft part 11 to the intermediate shaft 3 is executable. In this way, a change in length of the clutch can be achieved.

Die Verschiebung ist unterstützt oder ausgeführt mittels eines Hydraulik-Betätigungsmittels. Dabei ist im Flanschteil 15 ein Hydraulikkolben 8 befestigt, der in einem Hydraulikzylinder 15 bewegbar ist, wobei der Hydraulikzylinder 12 am Flanschteil 13 befestigt ist.The displacement is assisted or carried out by means of a hydraulic actuator. It is in the flange 15 a hydraulic piston 8th fastened in a hydraulic cylinder 15 is movable, the hydraulic cylinder 12 on the flange part 13 is attached.

Der Hydraulikzylinder 12 ist über ein Doppelrückschlagsventil 7 mit Schnellverschlüssen 2 für Hydraulik verbunden, die am Flanschteil 13 angebracht sind und mit unter Druck stehender Hydraulik-Flüssigkeit beaufschlagbar sind.The hydraulic cylinder 12 is via a double check valve 7 with quick-release fasteners 2 for hydraulics connected to the flange part 13 are attached and can be acted upon with pressurized hydraulic fluid.

Zur Fixierung ist an der Zwischenwelle 3 ein Klemmring 4 befestigt, mittels dessen eine kraftschlüssige Verbindung der Zwischenwelle 3 mit dem Hohlwellenteil 11 bewirkbar ist.For fixing is on the intermediate shaft 3 a clamping ring 4 fastened, by means of which a frictional connection of the intermediate shaft 3 with the hollow shaft part 11 is feasible.

Besonders vorteilig ist bei der Vorrichtung, dass in schneller Weise eine Längenveränderung bewirkbar ist und somit ein schnelles Verbinden eines Elektromotors mit einem von diesem anzutreibenden Getriebe bewirkbar ist. Ein Umrüsten von Anlagen ist somit schnell und einfach ermöglicht. Vor dem Umrüsten ist nur eine Hydraulikleitung an die Schnellverschlüsse 2 zu verbinden und nach der bewirkten Längenveränderung mit nachfolgender Fixierung durch den Klemmring zu entfernen, um die Drehbewegung der Kupplung zu ermöglichen.It is particularly advantageous in the device that in a fast manner a change in length is effected and thus a fast connection of an electric motor with a driven by this transmission is effected. A conversion of plants is thus fast and easy. Before the conversion is only a hydraulic line to the quick-release fasteners 2 connect and after the effected length change with subsequent fixation by the clamping ring to remove, to allow the rotational movement of the clutch.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
innenverzahnte Nabeinternally toothed hub
22
Schnellverschlüsse für HydraulikQuick-release fasteners for hydraulics
33
Zwischenwelleintermediate shaft
44
Klemmringclamping ring
55
PassfederAdjusting spring
66
Kupplungswelle mit als Bogenverzahnung ausgeführter AußenverzahnungCoupling shaft with external toothing designed as curved toothing
77
DoppelrückschlagsventilDouble check valve
88th
Hydraulikkolbenhydraulic pistons
99
innenverzahnte Nabeinternally toothed hub
1010
Kupplungswelle mit als Bogenverzahnung ausgeführter AußenverzahnungCoupling shaft with external toothing designed as curved toothing
1111
Hohlwellenteil mit als Längsverzahnung ausgeführter AußenverzahnungHollow shaft part with external toothing designed as a longitudinal toothing
1212
Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
1313
Flanschteilflange
1414
PassfederAdjusting spring
1515
Flanschteilflange

Claims (11)

Kupplung zur Durchleitung von Drehmoment von einem ersten Kupplungsteil zu einem zweiten Kupplungsteil, dadurch gekennzeichnet, dass der durchleitende Teil der Kupplung längenveränderbar ist.Clutch for passing torque from a first coupling part to a second coupling part, characterized in that the passing part of the coupling is variable in length. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem und zweitem Kupplungsteil eine hohle Zwischenwelle mit Innenverzahnung angeordnet ist, wobei die Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung eines Wellenteils, insbesondere Hohlwellenteils, im Eingriff steht, insbesondere zur Drehmomentdurchleitung, insbesondere wobei die Innenverzahnung und Außenverzahnung im Wesentlichen axial verlaufen.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the first and second coupling part a hollow intermediate shaft is arranged with internal teeth, wherein the internal teeth with an external toothing of a shaft part, in particular hollow shaft part, is engaged, in particular for torque transmission, in particular wherein the internal teeth and External teeth extend substantially axially. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest teilweise in der Zwischenwelle angeordnete Wellenteil mittels einer hydraulikbetätigbaren Verstellvorrichtung axial verschiebbar angeordnet ist, insbesondere relativ zur Zwischenwelle.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least partially arranged in the intermediate shaft shaft portion is arranged axially displaceable by means of a hydraulikbetätigbaren adjusting device, in particular relative to the intermediate shaft. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile jeweils eine Außenverzahnung aufweisen, die mit einer jeweiligen innenverzahnten Nabe im Eingriff stehen, insbesondere wobei mittels der Verzahnungen eine Bogenzahnkupplung gebildet ist.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling parts each have an outer toothing, which are in engagement with a respective internally toothed hub, in particular wherein a toothed coupling is formed by means of the toothings. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Naben der Kupplung das Drehmoment zu- beziehungsweise abgeleitet wird, insbesondere wobei die Naben mit entsprechenden Wellen verbunden sind, insbesondere mittels Presspassung.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the hubs of the clutch, the torque is added or derived, in particular wherein the hubs are connected to corresponding shafts, in particular by means of interference fit. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile jeweils mit einem jeweiligen Flanschteil verbunden sind, insbesondere formschlüssig zumindest in Umfangsrichtung, insbesondere mittels Passfederverbindung.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling parts are each connected to a respective flange, in particular form-fitting at least in the circumferential direction, in particular by means of feather key connection. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Flanschteil die Zwischenwelle und am zweiten Flanschteil das Wellenteil, insbesondere Hohlwellenteil, verbunden ist, insbesondere schraubverbunden oder stoffschlüssig verbunden.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that on a first flange part, the intermediate shaft and the second flange part, the shaft part, in particular hollow shaft part is connected, in particular screw-connected or materially connected. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulikbetätigbaren Verstellvorrichtung einen Hydraulikkolben umfasst, der in einem Hydraulikzylinder axial bewegbar angeordnet ist, insbesondere wobei der Hydraulikkolben an einem ersten Flanschteil und der Hydraulikzylinder an einem zweiten Flanschteil befestigt ist.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hydraulically actuable adjusting device comprises a hydraulic piston which is arranged to be axially movable in a hydraulic cylinder, in particular, wherein the hydraulic piston is fastened to a first flange part and the hydraulic cylinder to a second flange part. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring zur lösbaren kraftschlüssigen Verbindung der Zwischenwelle mit dem Wellenteil, insbesondere Hohlwellenteil, vorgesehen ist.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that a clamping ring for releasably frictional connection of the intermediate shaft with the shaft part, in particular hollow shaft part, is provided. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussvorrichtungen für eine Hydraulikleitung vorgesehen sind, insbesondere am ersten Flanschteil, insbesondere so dass Hydraulikflüssigkeit über ein Ventil, insbesondere Doppelrückschlagventil, der hydraulikbetätigbaren Verstellvorrichtung, insbesondere dem Hydraulikzylinder, zuleitbar sind.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that connection devices are provided for a hydraulic line, in particular on the first flange, in particular so that hydraulic fluid via a valve, in particular double check valve, the hydraulikbetätigbaren adjusting device, in particular the hydraulic cylinder, are zuleitbar. Kupplung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung samt Anschlussvorrichtungen gegenüber einer mittels der Hydraulikleitung verbundenen Vorrichtung zur Druckbeaufschlagung für die Hydraulikflüssigkeit, drehbar angeordnet ist, insbesondere so dass die Hydraulikleitungen von den Anschlussvorrichtungen zu trennen sind vor Drehbewegung der Kupplung.Coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling including connection devices with respect to a means connected by the hydraulic line device for pressurizing the hydraulic fluid, is rotatably arranged, in particular so that the hydraulic lines are to be separated from the connecting devices before rotating the coupling.
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