DE102013018534A1

DE102013018534A1 - Kupplungsmodul für eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für Industrieanwendungen

Info

Publication number: DE102013018534A1
Application number: DE201310018534
Authority: DE
Inventors: Johann Löw; Franz Kobus; Wolfgang Orthofer
Original assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2013-11-05
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2015-05-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsmodul (210) zum Einsatz in Antriebsanordnungen für Industrieanwendungen, umfassend – einen Innenflansch (212) mit einer Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse (L) des Innenflansches (212) angeordneten Kupplungsvorsprüngen (216), und – einen Außenflansch (214), der eine korrespondierende Anzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse (L) des Außenflansches (214) angeordneten Kupplungsvorsprüngen (218) aufweist, wobei sich der Außenflansch (214) radial außen um den Innenflansch (212) herum erstreckt, wobei benachbarte Kupplungsvorsprünge des Innenflansches (212) und des Außenflansches (214) jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche (224, 230) kraftübertragend verbunden sind, wobei an dem Außenflansch (214) und/oder dem Innenflansch (212) wenigstens ein Distanzmittel (256, 258) vorgesehen ist, das eine vorbestimmte Distanz zwischen einer Befestigungsfläche (BE) und dem Innenflansch (212) oder dem Außenflansch (214) einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsmodul zum Einsatz in Kupplungsvorrichtungen für Industrieanwendungen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine derartige Kupplungsvorrichtung für Industrieanwendungen.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Kupplungen bekannt. Es sei verwiesen auf die Dokumente EP 0 167 654 A1 , DE 195 15 101 C1 sowie DE 10 40 854 B . Bei diesen Rotationskupplungen aus dem Stand der Technik hat sich allerdings gezeigt, dass ihre Belastbarkeit, insbesondere im Fall von Industrieanwendungen, sehr eingeschränkt ist. Darüber hinaus besitzen diese aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsvorrichtungen kaum Möglichkeiten zur Anpassung an verschiedene Lastfälle. Es können lediglich unterschiedlich dimensionierte Kupplungslaschen verwendet werden, um eine Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle zu ermöglichen.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Rotationskupplungen der in dem Dokument DE 10 2010 030 178 A1 offenbarten Art bekannt.
Die Rotationskupplung gemäß dem genannten Dokument weist einen ersten Tragkörper mit einer Mehrzahl von ersten Kupplungsarmen und einen zweiten Tragkörper mit einer Mehrzahl von zweiten Kupplungsarmen auf. Die ersten Kupplungsarme weisen dabei jeweils einen ersten Kupplungsabschnitt und die zweiten Kupplungsarmen jeweils einen zweiten Kupplungsabschnitt auf. Die ersten Kupplungsabschnitte definieren eine senkrecht zu der Rotationsachse verlaufende erste Ebene und die zweiten Kupplungsabschnitte definieren eine zweite Ebene, die ebenfalls senkrecht zur Rotationsachse verläuft. Der erste und der zweite Tragkörper sind derart angeordnet, dass die erste Ebene und die zweite Ebene sich decken. Die ersten und zweiten Kupplungsabschnitte sind über elastische Kupplungslaschen miteinander gekuppelt.
Die Rotationskupplung gemäß dem Dokument DE 10 2010 030 178 A1 hat sich im praktischen Einsatz bewährt. Unter bestimmten Umständen kann der Ausbau dieser Kupplung aus einer Antriebsanordnung allerdings relativ zeitaufwändig sein.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kupplungsmodul bereitzustellen, das zur Wartung oder Reparatur aus einer Antriebsanordnung relativ schnell und einfach ausbaubar und wieder einbaubar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Kupplungsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Kupplungsmodul umfasst:

– einen ersten Flansch mit einer Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des ersten Flansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen, und
– einen zweiten Flansch, der eine korrespondierende Anzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des zweiten Flansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen aufweist.

Benachbarte Kupplungsvorsprünge des ersten Flansches und des zweiten Flansches sind jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche kraftübertragend miteinander verbunden. An dem ersten Flansch und/oder dem zweiten Flansch ist wenigstens ein Distanzmittel vorgesehen, das eine vorbestimmte Distanz zu einer Befestigungsfläche und dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch einstellt.
Durch das wenigstens eine Distanzmittel wird eine vorbestimmte Distanz bzw. ein vorbestimmter Abstand zwischen einer Befestigungsfläche an einer Nabe oder einer Komponente der Antriebsseite und dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch des Kupplungsmoduls eingestellt, so dass das Kupplungsmodul in radialer Richtung von den über das Kupplungsmodul verbundenen Aggregaten einer Antriebsanordnung oder einer Wellenanordnung entfernt werden kann. Über das wenigstens eine Distanzmittel werden demnach Befestigungsflächen bzw. Trennebenen gebildet, die ein Entfernen des Kupplungsmoduls zulassen, ohne dass die über das Kupplungsmodul verbundenen Aggregate in irgendeiner Weise verschoben oder andersartig verlagert werden müssen. Anders ausgedrückt, verhindert das wenigstens eine Distanzmittel, dass beim Ein- und Ausbau des Kupplungsmoduls Elemente des Kupplungsmoduls im Weg stehen. Insbesondere dient das wenigstens eine Distanzmittel dazu, die Erstreckung der wenigstens einen Kupplungslasche mit den zugehörigen Befestigungselementen in axialer Richtung des Kupplungsmoduls zu überspannen, so dass die wenigstens eine Kupplungslasche und die ihr zugeordneten Befestigungselemente das Ausbauen und das Einbauen des Kupplungsmoduls in radialer Richtung nicht behindern.
Auf diese Weise kann das Kupplungsmodul relativ schnell und einfach aus einer Antriebsanordnung ausgebaut und auch wieder eingebaut werden.
Eine Befestigungsfläche ist eine Fläche, an der das Kupplungsmodul über das wenigstens eine Distanzmittel befestigt werden kann und an die sich das wenigstens eine Distanzmittel anlegen kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann sich das wenigstens eine Distanzmittel zwischen dem ersten Flansch und einer eine Befestigungsfläche aufweisenden Nabe erstrecken. Die Befestigungsfläche kann beispielsweise an einem Flansch der Nabe vorgesehen sein. Die Befestigungsfläche definiert ferner eine Trennebene, an der das Kupplungsmodul von der Nabe getrennt werden kann. Bei der Wartung oder der Reparatur eines Kupplungsmoduls verbleibt die Nabe herkömmlicherweise fest montiert an einer Komponente der Abtriebsseite. Durch das wenigstens eine Distanzmittel kann das wenigstens eine Kupplungsmodul schnell und einfach von der Nabe gelöst und in radialer Richtung entlang der Befestigungsfläche bzw. parallel zur Trennebene an der Nabe aus der Antriebsanordnung entfernt werden.
Das wenigstens eine Distanzmittel kann sich zwischen dem ersten Flansch und einer eine Befestigungsfläche aufweisenden antriebsseitigen Komponente erstrecken. Wie bereits voranstehend im Zusammenhang mit einer Befestigungsfläche an einer Nabe beschrieben wurde, kann über das wenigstens eine Distanzmittel ein Abstand zwischen einer Befestigungsfläche an einer antriebsseitigen Komponente hergestellt werden, der ein schnelles und einfaches Lösen des Kupplungsmoduls von der antriebsseitigen Komponente zulässt. Auch in diesem Fall definiert die Befestigungsfläche eine Trennebene zwischen dem Kupplungsmodul und der Komponente der Antriebsseite wie z. B. einem Motor.
Das wenigstens eine Distanzmittel kann gemäß einer Ausführungsform mehrteilig aufgebaut sein, und zwischen seinen Einzelteilen wenigstens eine Befestigungsfläche bzw. eine Trennebene definieren. In diesem Zusammenhang kann das wenigstens eine Distanzmittel wenigstens zwei Teile umfassen, die miteinander verbunden, insbesondere verschraubt sind. Die beiden Teile des wenigstens einen Distanzmittels definieren eine Befestigungsfläche bzw. Trennebene zwischen sich. Eines der beiden Teile des wenigstens einen Distanzmittels kann beispielsweise an einer antriebsseitigen Komponente verbleiben, während das andere Teil des wenigstens einen Distanzmittels an dem Kupplungsmodul verbleibt. Dadurch wird eine Befestigungsfläche gebildet, die ein radiales Entfernen des Kupplungsmoduls aus der Antriebsanordnung zulässt. Die Komponenten der angeschlossenen Aggregate oder des Kupplungsmoduls können in diesem Fall den Weg in radialer Richtung zum Entfernen des Kupplungsmoduls nicht behindern. Im Allgemeinen kann das wenigstens eine Distanzmittel derart ausgebildet sein, dass eine Befestigungsfläche gebildet wird, auf der das Kupplungsmodul beim Entfernen in radialer Richtung gleiten kann.
Das wenigstens eine Distanzmittel kann gemäß einer Ausführungsform wenigstens ein Zentriermittel umfassen. Das wenigstens eine Zentriermittel dient zur Erleichterung des Ein- und Ausbaus des Kupplungsmoduls. Nach dem Lösen der Verschraubung des Kupplungsmoduls bzw. der Verschraubung des wenigstens einen Distanzmittels von beispielsweise der Nabe, wird das Kupplungsmodul noch über das wenigstens eine Zentriermittel an der Nabe gehalten. Nach dem Lösen des wenigstens einen Zentriermittels kann das Kupplungsmodul dann in radialer Richtung entnommen werden. Gleiches gilt für den Einbau des Kupplungsmoduls, bei dem zunächst das wenigstens eine Zentriermittel mit dem wenigstens einen Distanzmittel verbunden wird, bevor die endgültige Verbindung zwischen der Nabe und dem wenigstens einen Distanzmittel hergestellt wird. Auch bei Verwendung eines mehrteiligen Distanzmittels dient das wenigstens eine Zentriermittel zur Verbindung der einzelnen Teile des Distanzmittels und insbesondere zur Verbindung der beiden Teile, die zwischen sich die Befestigungsfläche und die Trennebene ausbilden.
Das wenigstens eine Distanzmittel kann wenigstens einen Distanzring umfassen.
Ferner können der erste Flansch und/oder zweite Flansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem wenigstens einem Distanzmittel ein Formschlusseingehen. Der Formschluss kann beispielsweise durch eine umlaufende Nut an dem wenigstens einen Distanzmittel gebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Flansch ein Innenflansch und der zweite Flansch ein Außenflansch sein. In diesem Zusammenhang kann sich der zweite Flansch radial außen um den ersten Flansch herum erstrecken. Ein gemäß dieser Ausführungsform gestaltetes Kupplungsmodul benötigt insbesondere in axialer Richtung sehr wenig Bauraum.
Das Kupplungsmodul kann derart ausgebildet sein, dass es mit weiteren Kupplungsmodulen der gleichen Bauart in Serie oder parallel schaltbar ist.
Aufgrund seines Aufbaus und seiner wenig Bauraum einnehmenden Gestalt kann das Kupplungsmodul zur Bildung von Kupplungsvorrichtung für Industrieanwendungen mit weiteren Kupplungsmodulen der gleichen Bauart in Serie oder parallel geschaltet werden.
Die Verschaltbarkeit des erfindungsgemäßen Kupplungsmoduls mit weiteren Kupplungsmodulen gleicher Bauart erlaubt es Kupplungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Eigenschaften bzw. für unterschiedliche Anwendungsgebiete bereitzustellen.
Beispielsweise kann durch die Reihenschaltung mehrerer Kupplungsmodule eine Kupplungsvorrichtung mit relativ geringer Torsionssteifigkeit, also eine verdrehweiche Kupplungsvorrichtung, gebildet werden.
Werden die Kupplungsmodule dagegen parallel geschaltet, kann ein sehr hohes Drehmoment mit der derart gebildeten Kupplungsvorrichtung übertragen werden.
In beiden Fällen weist die gebildete Kupplungsvorrichtung dennoch einen relativ kompakten Aufbau auf, da die einzelnen Kupplungsmodule in axialer Richtung, gerade im Vergleich mit dem Stand der Technik, nur sehr wenig Bauraum einnehmen.
Der erste Flansch und der zweite Flansche können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Ebene liegen, die sich orthogonal zur Mittelachse des zweiten Flansches und des ersten Flansches erstreckt. Durch die Anordnung des ersten Flansches und des zweiten Flansches in einer Ebene nimmt ein derartiges Kupplungsmodul einen verhältnismäßig geringen Bauraum in Richtung der Mittelachse des ersten Flansches und des zweiten Flansches ein. Selbst bei einer Verschaltung mehrerer derartiger Kupplungsmodule kann die damit gebildete Kupplungsvorrichtung relativ kompakt ausgeführt werden.
Die Kupplungsvorsprünge des zweiten Flansches können radial nach innen und die Kupplungsvorsprünge des ersten Flansches können radial nach außen gerichtet sein. Dies ist denkbar, wenn sich der zweite Flansch radial außen um den ersten Flansch herumerstreckt, aber auch wenn der erste Flansch und der zweite Flansch parallel zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise können benachbarte Kupplungsvorsprünge des ersten Flansches und des Außenflansches an ihren beiden axialen Seitenflächen jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche kraftübertragend miteinander gekoppelt sein. Beiderseits der Ebene, in der der Außenflansch und der erste Flansch angeordnet sind, können Ebenen mit Kupplungslaschen vorgesehen sein. Ebenen mit Kupplungslaschen können jedoch auch zwischen dem ersten und den zweiten Flansch angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform können der erste Flansch und der zweite Flansch in parallel zueinander verlaufenden Ebenen angeordnet sein. Zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch kann wenigstens eine Ebene bzw. Lage mit Kupplungslaschen vorgesehen sein. Die Ebene bzw. Lage mit Kupplungslaschen kann den ersten Flansch und den zweiten Flansch miteinander verbinden. Unter einer Ebene bzw. Lage mit Kupplungslaschen ist eine Mehrzahl von Kupplungslaschen zu verstehen. Die Kupplungslaschen, die diese Ebene von Kupplungslaschen bilden, können einenends mit dem ersten Flansch und anderenends mit dem zweiten Flansch verbunden sein. Es ist jedoch auch denkbar mehrere Ebenen von Kupplungslaschen nebeneinander zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch anzuordnen, wobei die einzelnen Ebenen von Kupplungslaschen miteinander kraftübertragend verbunden sind. Hier können beispielsweise die Kupplungslaschen einer Ebene an einem ihrer Enden mit einer Kupplungslasche einer weiteren Ebene von Kupplungslaschen verbunden sein.
Mit derart ausgebildeten ersten und zweiten Flanschen kann eine Art Durchdrehschutzes gewährleistet werden, da die Kupplungsvorsprünge des ersten Flansches und die Kupplungsvorsprünge des zweiten Flansches ineinandergreifen. Sollten einzelne oder mehrere Kupplungslaschen versagen, so greifen schließlich die Kupplungsvorsprünge der beiden Flansche verzahnungsartig ineinander und können nach Überwinden eines Drehspiels in unmittelbare Anlage miteinander gebracht werden, so dass eine direkte Drehmomentübertragung zwischen dem einen Kupplungsteil und dem anderen Kupplungsteil erfolgt.
Die Kupplungslaschen können über Befestigungselemente mit den Kupplungsvorsprüngen kraftübertragend verbunden sein. Es kann vorgesehen sein, dass jedes Befestigungselement lediglich eine Kupplungslasche mit dem entsprechenden Kupplungsvorsprung an dem ersten Flansch oder zweiten Flansch verbindet. Selbstverständlich können auch eine Mehrzahl von Kupplungs-laschen über die Befestigungselemente an dem ersten Flansch oder an dem zweiten Flansch fixiert werden.
Um die Kupplungsmodule parallel oder in Reihe bzw. Serie schalten zu können, können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der zweite Flansch und/oder ersten Flansch des Kupplungsmoduls derart ausgebildet sein, dass das Kupplungsmodul mit weiteren Kupplungsmodulen gleicher Bauart in Serie oder parallel schaltbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kupplungsvorrichtung zum drehmomentübertragenden Verbinden zweier Wellenabschnitte mit wenigstens einem Kupplungsmodul, das einen ersten Flansch mit einer Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des ersten Flansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen und einen zweiten Flansch umfasst, der eine korrespondierende Anzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des zweiten Flansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen aufweist, wobei der zweite Flansch des Kupplungsmoduls sich radial außen um den ersten Flansch herumerstreckt und benachbarte Kupplungsvorsprünge des ersten Flansches und des zweiten Flansches jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche kraftübertragend miteinander verbunden sind.
Die Kupplungsvorrichtung umfasst ferner eine Verbindungsanordnung zum Verbinden des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit wenigstens einem weiteren Kupplungsmodul, das einen ersten Flansch mit einer Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des ersten Flansches angeordneten Kupplungsvorsprüngen, und einen zweiten Flansch, der eine korrespondierende Anzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse des zweiten Flansches angeordnete Kupplungsvorsprünge aufweist, wobei der zweite Flansch des Kupplungsmoduls sich radial außen um den ersten Flansch herumerstreckt und benachbarte Kupplungsvorsprünge des ersten Flansches und des zweiten Flansches jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche kraftübertragend miteinander verbunden sind.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist das wenigstens eine Kupplungsmodul an seinem ersten Flansch wenigstens ein Distanzmittel und das wenigstens eine weitere Kupplungsmodul an seinem zweiten Flansch wenigstens ein Distanzmittel auf, die jeweils zu einer Befestigungsfläche eine vorbestimmte Distanz einstellen.
Die Kupplungsvorrichtung setzt sich aus zumindest zwei Kupplungsmodulen zusammen, die über wenigstens eine Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind. Um auch den Aus- bzw. Einbau einer derartigen Kupplungsvorrichtung zu vereinfachen, kann an dem ersten Flansch des einen Kupplungsmodul ein Distanzmittel zur Verbindung mit einer Nabe und an dem einen weiteren Kupplungsmodul ein Distanzmittel zur Verbindung mit einer Komponente der Antriebsseite vorgesehen sein. Auch in diesem Fall wird durch das wenigstens eine Distanzmittel eine Distanz zu einer Befestigungsfläche an einer Nabe und einer Befestigungsfläche einer Komponente der Antriebsseite eingestellt, so dass die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung in radialer Richtung von den über die Kupplungsvorrichtung verbundenen Aggregaten entfernt werden kann
Eine derartige Kupplungsvorrichtung, die sich aus einem Kupplungsmodul und wenigstens einem weiteren Kupplungsmodul der voranstehend beschriebenen Art zusammensetzt, kann die Kupplungsvorrichtung mittels der Anzahl der miteinander verschalteten Kupplungsmodule und der Art der Schaltung, d. h. Parallel- oder Reihenschaltung, an verschiedene Anwendungsgebiete angepasst werden bzw. verschiedenen Anforderungen erfüllen.
Die Kupplungsmodule können dazu in Serie oder parallel geschaltet werden. Eine Serien- bzw. Reihenschaltung mehrerer Kupplungsmodule stellt eine relativ verdrehweiche Kupplungsvorrichtung bereit, d. h. eine Kupplungsvorrichtung mit relativ geringer Torsionssteifigkeit. Eine derartige Kupplungsvorrichtung ist insbesondere für Direktantriebe geeignet.
Eine Kupplungsvorrichtung mit parallel geschalteten Kupplungsmodulen kann ein sehr hohes Drehmoment übertragen und dabei dennoch einen relativ kompakten Aufbau aufweisen.
Die Verbindungsanordnung kann wenigstens ein Verbindungselement aufweisen, das den ersten Flansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem ersten Flansch des wenigstens einen weiteren Kupplungsmoduls koppelt. Denkbar sind hier als Verbindungselement beispielsweise Verbindungsringe, die sich zwischen dem ersten Flansch des einen und dem ersten Flansch des anderen Kupplungsmoduls erstrecken. Es sind jedoch auch andere Arten von Verbindungselementen denkbar.
Ferner kann die Verbindungsanordnung wenigstens ein Verbindungselement aufweisen, das den zweiten Flansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem zweiten Flansch des wenigstens einen weiteren Kupplungsmoduls koppelt. Auch die Verbindungselemente zur Verbindung der zweiten Flansche können ringförmig ausgebildet sein.
Die Verbindungselemente zur Kopplung der zweiten Flansche und die Verbindungselemente zur Kopplung der ersten Flansche der Kopplungsmodule können zusammen eingesetzt werden, um die Kopplungsmodule parallel zueinander zu schalten. Es ist jedoch auch denkbar, nur die ersten Flansche oder nur die zweiten Flansche mit einem derartigen Verbindungselement miteinander zu koppeln und die jeweils anderen Flansche andersartig aneinander zu koppeln.
Ferner kann die Verbindungsanordnung derart ausgebildet sein, dass sie den zweiten Flansch des wenigstens einen Kupplungsmoduls mit dem ersten Flansch des wenigstens einen weiteren Kupplungsmoduls koppelt. In diesem Fall werden die beiden Kupplungsmodule in Reihe miteinander geschaltet. Die Verbindungsanordnung kann dabei einteilig oder mehrteilig ausgeführt werden.
Eine Zentrierungseinrichtung kann an wenigstens einem der miteinander verschalteten Kupplungsmodule angebracht sein. Die Zentrierungseinrichtung dient dazu, einen der Wellenabschnitte in der Kupplungsvorrichtung zu zentrieren bzw. zu führen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebseinrichtung mit einer Kupplungsvorrichtung der voranstehend beschriebenen Art.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
2 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 1;
3 eine Schnittansicht des Kupplungsmoduls entlang einer Schnittlinie II-II aus 2;
4 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls eines zweiten Ausführungsbeispiels;
5 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 4;
6 eine Schnittansicht des Kupplungsmoduls entlang einer Schnittlinie V-V aus 5;
7 und 8 perspektivische Ansichten einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
9 eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der 7 und 8;
10 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IX-IX aus 9;
11 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
12 eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß 11;
13 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XII-XII aus 12;
14 eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
15 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIV-XIV aus 14;
16 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
17 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 16;
18 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XVII-XVII in 17;
19 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
20 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 19;
21 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XX-XX in 20;
22 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
23 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 22;
24 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXII-XXII in 22;
25 eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls gemäß 22; und
26 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXV-XXV in 25.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele von Kupplungsmodulen und Kupplungsvorrichtungen beschrieben, die anstelle der mit Bezug auf die 16 bis 21 beschriebenen Kupplungsmodule verwendet und mit wenigstens einem Distanzmittel versehen werden können.
1 zeigt ein Kupplungsmodulgemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das mit Distanzmitteln verwendet werden kann. Das Kupplungsmodul ist allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kupplungsmodul 10 umfasst einen Innenflansch 12 und einen Außenflansch 14, die koaxial zueinander angeordnet sind. Der Außenflansch 14 erstreckt sich dabei radial außen um den Innenflansch 12 herum.
Der Innenflansch 12 weist eine Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um seine Mittelachse L angeordnete Kupplungsvorsprünge 16 auf, die in 1 nur teilweise erkennbar sind. Die Kupplungsvorsprünge 16 des Innenflansches 12 erstrecken sich radial nach außen, so dass sich eine sternförmige Struktur ergibt.
Der Außenflansch 14 weist eine zu der Anzahl der Kupplungsvorsprünge 16 des Innenflansches 12 korrespondierende Anzahl von Kupplungsvorsprüngen 18 auf, wobei die Kupplungsvorsprünge 18 in 1 ebenfalls nur teilweise gezeigt sind. Die Kupplungsvorsprünge 18 des Außenflansches 14 erstrecken sich radial nach innen.
An den Kupplungsvorsprüngen 16, 18 des Innenflansches 12 und 14 sind jeweils Befestigungselemente 20, 22 vorgesehen. Die Befestigungselemente 20, 22 können in Form von Schrauben oder in Form von Schrauben/Mutter-Paaren ausgebildet sein. Zwischen den Befestigungselementen 20, 22 von aufeinander folgenden Kupplungsvorsprüngen 16, 18 sind Kupplungslaschen 24 vorgesehen.
Die Kupplungslaschen 24 umfassen im Allgemeinen – wie an sich bekannt – wenigstens ein nicht gezeigtes Schlingenpaket, das zusammen mit Buchsen (nicht gezeigt) und ggf. Bundelementen in eine gummielastische Ummantelung (nicht gezeigt) eingebettet ist.
2 zeigt eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls 10 gemäß 1.
Aus 2 wird nun deutlich, dass die Befestigungselemente 20, 22 von benachbarten Kupplungsvorsprüngen 16, 18 des Innenflansches 12 und des Außenflansches 14 jeweils über eine Kupplungslasche 24 kraftübertragend miteinander verbunden sind. Anders ausgedrückt, koppeln die Kupplungslaschen 24 zusammen mit den Befestigungselementen 20, 22 die Kupplungsvorsprünge 16 des Innenflansches 12 mit den Kupplungsvorsprüngen 18 des Außenflansches 14.
Der Innenflansch 12 weist ferner eine zentrale Öffnung 26 auf, die von Öffnungen 28 umgeben wird. Die Öffnung 26 kann zusammen mit den Öffnungen 28 zur Kopplung des Innenflansches 12 mit einem in 2 nicht gezeigten Wellenabschnitt oder zur Aufnahme von einer in 2 nicht gezeigten Zentriereinrichtung dienen, wobei die Öffnungen 28 dann Schrauben zur Befestigung der Zentriereinrichtung am Innenflansch 12 aufnehmen.
Zusätzlich zu den Öffnungen 26 und 28 weist der Innenflansch 12 Verbindungsöffnungen 30 auf. Der Innenflansch 12 ist mit den Verbindungsöffnungen 30 versehen, um den Innenflansch 12 über Verbindungsanordnungen (nicht gezeigt) mit Kupplungsvorrichtungen 10 gleicher Bauart in Serie oder parallel schalten zu können. Ferner sind in dem Innenflansch Öffnungen 32 erkennbar, auf die im weiteren Verlauf dieser Beschreibung näher eingegangen wird.
Aus demselben Grund ist der Außenflansch 14 mit Verbindungsöffnungen 34 versehen. Die Verbindungsöffnungen 34 können ferner je nach Position des Kupplungsmoduls 10 in einer Kupplungsvorrichtung (nicht gezeigt) dazu dienen, den Außenflansch 14 an einen Wellenabschnitt einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) zu koppeln.
3 zeigt eine Schnittansicht des Kupplungsmoduls 10 entlang der Schnittlinie II-II aus 2.
Aus 3 wird nun erkennbar, wie wenig Bauraum ein Kupplungsmodul 10 in axialer Richtung einnimmt, da der Innenflansch 12 und der Außenflansch 14 in einer Ebene bzw. in einer Flucht angeordnet sind. Die Ebene des Innenflansches 12 und des Außenflansche 14 erstreckt sich senkrecht zur Mittelachse L Die Kupplungsvorsprünge 16, 18 des Innenflanschens 12 und des Außenflansches 14 sind an ihren beiden axialen Seitenflächen über die Kupplungslaschen 24 und 34 miteinander verbunden.
Die Befestigungselemente 20, 22 erstecken sich durch den Innenflansch 12 oder den Außenflansch 14, um die beiderseits des Innenflansches 12 oder des Außenflansches 14 angeordneten Kupplungslaschen 24, 36 mit dem jeweiligen Flansch 12, 14 koppeln zu können.
4 bis 6 zeigen ein weiteres Kupplungsmodul 110 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das mit der Erfindung verwendet werden kann.
Der Aufbau des Kupplungsmoduls 110 der zweiten Ausführungsform entspricht weitestgehend dem Aufbau des Kupplungsmoduls 10 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei die Öffnung 126 einen größeren Durchmesser aufweist, als die Öffnung 26 des ersten Ausführungsbeispiels.
7 und 8 zeigen perspektivische Ansichten einer Kupplungsvorrichtung 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Kupplungsvorrichtung 1000 setzt sich aus drei Kupplungsmodulen 10a, 10b, 10c gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zusammen.
Auf die einzelnen Elemente der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c soll an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut eingegangen werden.
Die einzelnen Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind über eine Verbindungsanordnungen 38 miteinander verbunden, die sich jeweils zwischen den Kupplungsmodulen 10a, 10b und 10c erstrecken.
Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Serie geschalten, d. h. es liegt eine Reihenschaltung der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c vor. Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind vorzugsweise über in den Verbindungsöffnungen 34 aufgenommene Schrauben mit der jeweiligen Verbindungsanordnung 38 verschraubt.
In der Öffnung 26 des Kupplungsmoduls 10c ist eine Zentriereinrichtung 40 aufgenommen. Die Zentriereinrichtung 40 weist einen Flanschabschnitt 42 auf, der mit dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a über die in den Öffnungen 28 aufgenommenen Schrauben verschraubt ist. Auf die Zentriereinrichtung 40 wir mit Bezug auf die 9 und 10 näher eingegangen.
9 zeigt eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 1000, in der nur das Kupplungsmodul 10a der Kupplungsvorrichtung 1000 erkennbar.
In der Öffnung 26 des Kupplungsmoduls 10a ist ein rohrförmiger Abschnitt 44 der Zentriervorrichtung 40 erkennbar.
Auch wenn 9 einen anderen Eindruck vermittelt, steht der rohrförmige Abschnitt 44 mit dem Kupplungsmodul 10a nicht in Kontakt, wie im Folgenden aus 10 deutlich werden wird.
Am Außenflansch 14 sind die Schrauben erkennbar, die in den Verbindungsöffnungen 34 des Außenflansches 14 und zur Verbindung des Außenflanschens 14 mit der in 9 nicht gezeigten Verbindungsanordnung 38 dienen.
10 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 100 entlang der Schnittlinie IX-IX aus 9.
Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c der Kupplungsvorrichtung 1000 sind über die Verbindungsanordnung 38 in Serie geschaltet. Dabei ist der Außenflansch 14 der Kupplungsmodule 10a und 10b mit dem Innenflansch 12 des jeweils nächsten Kupplungsmoduls 10b und 10c gekoppelt. Die Verbindungsanordnung 38 ist hier dreiteilig ausgebildet.
Ein parallel zur Mittelachse L verlaufender Abschnitt 38a der Verbindungsanordnung 38 überspannt die Kupplungslaschen 24 des Kupplungsmoduls 10a und ist mit einem sich senkrecht zur Mittelachse L erstreckenden Abschnitt 38b der Verbindungseinrichtung 38 verbunden. Der Außenflansch 14 ist mit den Abschnitten 38a und 38b der Verbindungsanordnung 38 verschraubt, wobei die Schrauben in der Verbindungsöffnung 34 aufgenommen sind und sich durch die Abschnitte 38a und 38b erstrecken. An dem radial inneren Ende des senkrechten Abschnitts 38b ist erneut ein sich parallel zur Mittelachse L erstreckender Abschnitt 38c vorgesehen, der mit dem Innenflansch 12 des nächsten Kupplungsmoduls 10b verbunden ist. Die Verbindungsanordnung 38 ist mit dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10b verschraubt. Die Schrauben erstrecken sich dazu durch die Verbindungsöffnung 30 im Innenflansch 12.
Vorstehende Ausführungen gelten auch für die Verbindung des Kupplungsmoduls 10b über die Verbindungseinrichtung 38 mit dem Kupplungsmodul 10c.
Die Zentriereinrichtung 40 erstreckt sich mit ihrem rohrförmigen Abschnitt 44 durch die Öffnungen 26 der Kupplungsmodule 10b und 10c. Die Zentriereinrichtung 40 dient zur zentrierten Anbringung der Kupplungsvorrichtung 1000 an einem Wellenabschnitt (nicht gezeigt). Die Zentriereinrichtung wird ferner über ein buchsenförmiges Element 46 in dem Kupplungsmodul 10b geführt. Das buchsenförmige Element 46 ist über Schrauben 48 an dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10b angebracht. Die Schrauben 48 sind in den Öffnungen 32 aufgenommen.
Die Drehmomentübertragung erfolgt mit der Kupplungsvorrichtung 1000 folgendermaßen:

– Das Drehmoment wird beispielsweise über den Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a eingeleitet und unter einer elastischen Deformation der Kupplungslaschen 24, 36 auf den Außenflansch 14 übertragen;
– Vom Außenflansch 14 des Kupplungsmoduls 10a wird das Drehmoment über die Verbindungseinrichtung 38 auf den Innenflansch 12 Kupplungsmoduls 10b weitergeleitet;
– Von dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10b wird das Drehmoment über die Kupplungslaschen 24, 36 auf den Außenflansch 14 übertragen;
– Von dem Außenflansch 14 des Kupplungsmoduls 10b wird das Drehmoment über die Verbindungseinrichtung 38 auf den Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10c übertragen;
– Von dem Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10c wird das Drehmoment erneut über die Kupplungslaschen 24, 36 auf den Außenflansch 14 übertragen, der beispielsweise das Drehmoment auf einen mit ihm verbundenen Wellenabschnitt einer Antriebsanordnung (nicht gezeigt) überträgt. Anders ausgedrückt, dient der Außenflansch des Kupplungsmoduls 10c als Abtriebsteil, wohingegen der Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a eine angetriebene Komponente darstellt.

Es ist selbstverständlich auch möglich, dass der Außenflansch 14 des linken Kupplungsmoduls 10c als angetriebenes Teil dient und der Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a als Abtriebsteil.
11 bis 13 zeigen Ansichten einer Kupplungsvorrichtung 2000 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, die sich aus zwei Kupplungsmodulen 110a und 110b gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zusammensetzt.
Der Aufbau und die Wirkungsweise der Kupplungsvorrichtung 2000 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht weitestgehend dem Aufbau der Kupplungsvorrichtung 1000 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, mit dem Unterschied, dass nur zwei Kupplungsmodule 110a und 110b in Reihe geschalten sind.
Wie bereits erwähnt, weist die Öffnung 126 bei den Kupplungsmodulen 110a und 110b der zweiten Ausführungsform einen größeren Durchmesser auf, als die Öffnung 26 der Kupplungsmodule 10.
Ferner ist bei der Kupplungsvorrichtung 2000 keine Zentriereinrichtung vorgesehen.
14 zeigt eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung 3000 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die Kupplungsvorrichtung 3000 setzt sich aus drei Kupplungsmodulen 10a, 10b und 10c gemäß der ersten Ausführungsform zusammen. Dies wird aus 15 ersichtlich, die eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 3000 entlang der Schnittlinie XIV-XIV aus 14 zeigt.
Die Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind über eine Verbindungsanordnung 50 miteinander verbunden. Die Verbindungsanordnung 50 wird von einem ersten und einem zweiten Verbindungselemente 52 und 54 gebildet.
Die Außenflansche 14 der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c sind über das Verbindungselement 52 miteinander verbunden.
Ferner umfasst die Verbindungsanordnung 50 Verbindungselemente 54, die die Innenflansche 12 der Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c miteinander verbinden.
Die Verbindungselemente 52 und 54 sind gemäß dieser Ausführungsform in Form von Verbindungsringen ausgeführt. Das ringförmige Verbindungselement 52 erstreckt sich dabei zwischen den Außenflanschen 14 der zu verbindenden Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c. Das ringförmige Verbindungselement 52 erstreckt sich zwischen den Innenflanschen 12 der zu verbindenden Kupplungsmodule 10a, 10b, 10c. Die Verbindungselemente 52 und 54 sind mit den Innenflansch 12 oder dem Außenflansch 14 über die jeweiligen Verbindungsöffnungen 20 und 34 verbunden.
Wie insbesondere aus 15 deutlich wird, sind die Kupplungsmodule 10a, 10b und 1Oc der Kupplungsvorrichtung 3000 parallel geschalten.
Da die Innenflansche 12 der Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c über die Verbindungselemente 54 drehfest miteinander verbunden sind, werden bei einer Einleitung eines Drehmoments auf die Kupplungsvorrichtung 3000, beispielsweise über den Innenflansch 12 des Kupplungsmoduls 10a, sämtliche Innenflansche 12 der Kupplungsmodule 10a, 10b und 10c angetrieben. Das Drehmoment über die Kupplungslaschen 24, 36 auf die jeweiligen Außenflansche 14 übertragen, die ebenfalls über die Verbindungselemente 52 drehfest miteinander verbunden sind. Von den Außenflanschen 14 kann das Drehmoment dann auf einen angeschlossenen Wellenabschnitt (nicht gezeigt) übertragen werden.
Selbstverständlich kann das Drehmoment über die Außenflansche 14 eingeleitet werden und dann über die Kupplungslaschen 24, 36 auf die Innenflansche übertragen werden.
Mit der Kupplungsvorrichtung 3000 mit ihren parallel geschaltenen Kupplungsmodulen 10a, 10b und 10c können sehr hohe Drehmomente übertragen werden, wobei die Kupplungsvorrichtung 3000 dennoch einen sehr kompakten Aufbau aufweist.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls 210 mit einem daran angeordneten ersten Distanzmittel 256 und einem zweiten Distanzmittel 258. Das erste Distanzmittel 256 erstreckt sich zwischen dem Innenflansch 212 und einem Flansch 260 einer Nabe 262. Das erste Distanzmittel 256 ist in Form eines Distanzrings ausgebildet, der eine vorbestimmte Distanz bzw. einen vorbestimmten Abstand zwischen dem Innenflansch 212 und dem Flansch 260 der Nabe 262 einstellt. Das erste Distanzmittel 256 ist mit dem Flansch 260 der Nabe 262 über Schrauben 264 verschraubt. Über das erste Distanzmittel 256 wird ein derartiger Abstand zwischen dem Innenflansch 212 und dem Flansch 262 eingestellt, dass die Schrauben 264 gelöst werden können, ohne dass die Kupplungslaschen 224 den Zugriff auf die Schrauben 264 behindern.
Das zweite Distanzmittel 258 ist an dem Außenflansch 214 angebracht und ebenfalls mit diesem verschraubt. In 16 sind lediglich Zentrierstifte bzw. Zentrierschrauben 266 gezeigt, die das zweite Distanzmittel 258 an dem Außenflansch 214 des Kupplungsmoduls 210 halten. Das zweite Distanzmittel 258 ist ebenfalls in Form eines Distanzrings ausgebildet, der einen vorbestimmten Abstand zwischen dem Außenflansch und einer Befestigungsfläche (nicht gezeigt) einer antriebsseitigen Komponente einstellt.
Das erste Distanzmittel 256 und das zweite Distanzmittel 258 stellen jeweils eine vorbestimmte Distanz zu einer Befestigungsfläche an dem Flansch 260 der Nabe 262 und einer antriebsseitigen Komponente, z. B. einem Motor, ein. Wird die Verschraubung gelöst, kann das Kupplungsmodul 210 in radialer Richtung aus dem Raum zwischen der Nabe 262 und der antriebsseitigen Komponente (nicht gezeigt) ”herausgezogen” werden. Die Kupplungslaschen 224 und die Befestigungselemente 220, 222 können aufgrund des Distanzmittels 256 den Weg in radialer Richtung nicht behindern.
17 zeigt eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls 210, in der wiederum die Nabe 262 mit ihrem Flansch 260 erkennbar ist. Die Nabe 262 ist mittels der Schrauben 264 mit dem ersten Distanzmittel 256 (16) verschraubt.
18 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XVII-XVII in 17.
In 18 sind das erste Distanzmittel 256 und das zweite Distanzmittel 258 erkennbar.
Das erste Distanzmittel 256 erstreckt sich zwischen dem Innenflansch 212 und dem Flansch 260 der Nabe 262. Das erste Distanzmittel 256 ist über Schrauben 268 mit dem Innenflansch 212 verschraubt. Die Schrauben 264 und 268 erstrecken sich in dieselbe Öffnung 270 in dem ersten Distanzmittel 256.
Das zweite Distanzeinstellmittel 258 ist ebenfalls mit dem Außenflansch 214 verschraubt und weist dazu Öffnungen 272 auf. Die Öffnung 272 erstreckt sich durch das zweite Distanzmittel 258 und den Außenflansch 214. Durch die Öffnung 272 wird eine Schraube geführt, die den Außenflansch 214 und das zweite Distanzmittel 258 mit einer antriebsseitigen Komponente (nicht gezeigt) verbindet. Mit anderen Worten wird über sich durch die Öffnungen 272 erstreckende Schrauben (nicht gezeigt) das zweite Distanzmittel 258 an dem Außenflansch 214 gehalten, aber gleichzeitig das Kupplungsmodul 210 an der antriebseitigen Komponente gehalten. Zusätzlich wird das zweite Distanzmittel 258 über die Zentrierschrauben 266 an dem Außenflansch 214 gehalten.
In 18 sind ferner die Befestigungsflächen BF und die Trennebene TE bezeichnet. Die Trennebene TE erstreckt sich zwischen dem ersten Distanzmittel 256 und der Nabe 262 sowie zwischen dem zweiten Distanzmittel 258 und einer Komponente (nicht gezeigt) der Antriebsseite. Werden die Distanzmittel 256 und 258 von ihrer jeweiligen Befestigungsfläche gelöst, kann das Kupplungsmodul 210 parallel zu den Trennebenen TE aus der Antriebsanordnung entfernt werden.
19 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls 310 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In 19 erkennt man wiederum das erste Distanzmittel 356, das sich zwischen dem Innenflansch 312 und dem Flansch 360 der Nabe 362 erstreckt. Das erste Distanzeinstellmittel 356 ist mit dem Flansch 360 der Nabe 362 über Schrauben 364 verschraubt. Ferner sind gemäß dieser Ausführungsform Zentrierschrauben 374 vorgesehen, die zur Zentrierung des Kupplungsmoduls 310 bzw. des Innenflansches 312 mit dem ersten Distanzmittel 356 an der Nabe 362 dienen.
Das zweite Distanzmittel 358 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst die Teile 358 ₁ und 358 ₂. Die Teile 358 ₁ und 358 ₂ definieren zwischen sich eine Trennebene (21), an der das Kupplungsmodul 310 von einer mit dem Teil 358 ₁ verschraubten Komponente der Antriebsseite getrennt werden kann. Anders ausgedrückt definieren das Teil 358 ₁ und 358 ₂ eine Befestigungsfläche (21) zwischen sich.
Die Teile 358 ₁ und 358 ₂ bzw. das zweite Distanzmittel 358 ist über Schrauben 376 mit dem Außenflansch 314 verbunden. Ferner sind auch an dem Außenflansch 314 Zentrierschrauben 366 erkennbar.
20 ist eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 310, in der die Nabe 362 erkennbar ist, die mit ihrem Flansch 360 über die Schrauben 364 und die Zentrierschrauben 376 mit dem ersten Distanzmittel (nicht gezeigt) verschraubt ist. Die Schrauben 374 und die Zentrierschrauben 366 dienen zur Verschraubung des Außenflansches 314 mit dem zweiten Distanzmittel (nicht gezeigt) und einer antriebsseitigen Komponente (nicht gezeigt).
21 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XX-XX in 20.
In 21 ist das mehrteilig ausgebildete zweite Distanzmittel 358 erkennbar. Das zweite Distanzmittel 358 setzt sich aus den Teilen 358 ₁ und 358 ₂ zusammen, die über die Zentrierschrauben 366 und die Schrauben 374 miteinander verschraubt sind. Das Teil 358 ₁ und das Teil 358 ₂ des zweiten Distanzmittels 358 definieren eine Trennebene TE zwischen sich und liegen an einer Befestigungsfläche BF aneinander an. Das Teil 358 ₁ verbleibt an der motorseitigen Komponente, wenn das Kupplungsmodul 310 beispielsweise zur Wartung aus der Antriebsanordnung entfernt werden muss. Dazu werden die Schrauben 374 gelöst. In ähnlicher Weise werden die Schrauben 364 von dem ersten Distanzmittel 356 gelöst, so dass das erste Distanzmittel 356 nur noch über die Zentrierschrauben 376 an dem Flansch 362 gehalten wird. Im Anschluss daran werden die Zentrierschrauben 366 und 376 gelöst und das Kupplungsmodul 310 kann in radialer Richtung entnommen werden, d. h. entlang der Befestigungsflächen BF und parallel zu den Trennebenen TE entfernt werden.
An dem ersten Distanzmittel 356 ist eine umlaufende Nut 378 erkennbar, die einen Formschluss mit einer Öffnung 380 an dem Innenflansch 312 herstellt.
22 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsmoduls 410 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Das Kupplungsmodul 410 ist für die Anbringung an einer Wellenanordnung vorgesehen. Aus diesem Grund sind in 22 die Nabe 462 und eine Nabe 482 gezeigt. Die Nabe 462 ist über ihren Flansch 460 und das erste Distanzmittel 456 mit dem ersten Flansch 412 verbunden.
Die zweite Nabe 482 weist ebenfalls einen Flansch 484 auf, der über ein in 22 nur abschnittsweise erkennbares zweites Distanzmittel 458 mit dem zweiten Flansch 414 verbunden ist. Zwischen dem ersten Flansch 412 und dem zweiten Flansch 414 sind die Kupplungslaschen 424 erkennbar, die jeweils über Befestigungsmittel 420, 422 mit dem ersten Flansch 412 und dem zweiten Flansch 414 verbunden sind. Der erste Flansch 412 und der zweite Flansch 414 haben nach radial außen vorspringende Kupplungsvorsprünge 416, 418. Die erste Nabe 462 bzw. deren Flansch 460 ist über Schrauben 464 und die Zentrierschrauben 476 mit dem ersten Distanzmittel 456 und dem ersten Flansch 412 verbunden. Selbiges gilt für die zweite Nabe 482, deren Flansch 484 über in 22 nicht erkennbare Schrauben und Zentrierschrauben mit dem zweiten Distanzmittel 458 und dem zweiten Flansch 416 verbunden ist.
23 zeigt eine Vorderansicht des Kupplungsmoduls 410. In 23 sind die Nabe 462 sowie die Schrauben 464 und die Zentrierschrauben 476 zur Verbindung mit den in 23 nicht gezeigten ersten Distanzmittel erkennbar. Die Kupplungsvorsprünge 416 und 418 des ersten Flansches 412 und des zweiten Flansches 414 sind über die Kupplungslaschen 424 miteinander verbunden.
24 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXIII-XXIII in 23.
Das erste Distanzmittel 456 und das zweite Distanzmittel 458 sind über die Zentrierschrauben 474 und 476 jeweils mit der ersten Nabe 462 und der zweiten Nabe 482 verbunden. Das erste Distanzmittel 456 und das zweite Distanzmittel 458 weisen jeweils an ihrer in Richtung des ersten Flansches 412 bzw. des zweiten Flansches 414 zeigenden axialen Fläche eine umlaufende Nut 478 auf. Die umlaufende Nut 478 greift in eine Öffnung 480 des ersten Flansches 412 und des zweiten Flansches 414 ein. Die umlaufende Nut 478 stellt einen Formschluss mit der Öffnung 480 bzw. deren Innenumfangsfläche her. Wie in 24 erkennbar ist, dringen die Zentrierschrauben 476 und 474 nicht in die Flansche 412, 414 ein, d. h. die Zentrierschrauben 474 und 476 stellen jeweils nur eine Verbindung zwischen dem Flansch 460 und dem ersten Distanzmittel 456 sowie dem Flansch 484 und dem zweiten Distanzmittel 458 her. Das erste Distanzmittel 456 und das zweite Distanzmittel 458 sind jeweils über Schrauben 486 mit dem ersten Flansch 412 und dem zweiten Flansch 414 verbunden. Die Schrauben 486 werden in den Distanzmitteln 456, 458 versenkt, sodass die Schrauben 486 das Herausziehen des Kupplungsmoduls 410 aus dem Zwischenraum zwischen den Naben 462, 482 nicht behindern. Das Kupplungsmodul 410 kann trotz der Schrauben 486 an den Trennebenen TE bzw. den Befestigungsflächen BF radial nach außen gezogen oder geschoben werden.
Zwischen dem ersten Flansch 412 und dem zweiten Flansch 414 erkennt man eine Ebene E von Kupplungslaschen 424. De Ebene E von Kupplungslaschen 424 dient zur Verbindung des ersten Flansches 412 mit dem zweiten Flansch 414. Generell ist es auch denkbar, mehrere Ebenen von Laschen nebeneinander zwischen dem ersten Flansch 412 und dem zweiten Flansch 414 anzuordnen und einzelne Laschen verschiedener Ebenen miteinander zu verbinden.
25 zeigt erneut die Vorderansicht gemäß 23, jedoch mit einer anderen Schnittlinie versehen.
26 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXV-XXV in 25.
In 26 sind die Schrauben 464 und 468 gezeigt, die sich durch die Flansche 460, 484 der Naben 462, 482, den ersten Flansch 412 und den zweiten Flansch 414 erstrecken, um diese Elemente miteinander zu verbinden.
Beim Entfernen des Kupplungsmoduls 410 aus einer Antriebs- bzw. Wellenanordnung mit den Naben 462, 482 werden zunächst die Schrauben 468, 464 gelöst und im Anschluss daran die Zentrierschrauben 474, 476. Das Kupplungsmodul 410 kann dann entlang der Befestigungsflächen BF in radialer Richtung aus der Antriebsanordnung entnommen werden und dabei auf den Befestigungsflächen BF gleiten. Mit dem Kupplungsmodul gemäß der Erfindung bzw. mit den Distanzmitteln wird erreicht, dass die Kupplungsmodule beispielsweise zu Wartungszwecken schnell und einfach in radialer Richtung entnommen werden können, ohne dass die angeschlossenen Aggregate verschoben werden müssen. Die Distanzmittel erleichtern die Zugänglichkeit der Schrauben insbesondere an der Nabe. Durch die mit den Distanzmitteln gebildeten Befestigungsflächen bzw. Trennebenen können die Kupplungsmodule bei der Entnahme entlang der Befestigungsflächen entnommen werden und an diesen auch Befestigungsflächen gleiten. Unter Befestigungsfläche ist bei den beschriebenen Ausführungsformen eine Fläche zu verstehen, an der Kupplungsmodule mit einer Nabe oder einer weiteren Komponente einer Antriebsanordnung verbunden sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0167654 A1 [0002]
DE 19515101 C1 [0002]
DE 1040854 B [0002]
DE 102010030178 A1 [0003, 0005]

Claims

Kupplungsmodul (210; 310; 410) zum Einsatz in Antriebsanordnungen für Industrieanwendungen, umfassend – einen ersten Flansch (212; 312; 412) mit einer Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse (L) des ersten Flansches (212; 312; 412) angeordneten Kupplungsvorsprüngen (216; 316; 416), und – einen zweiten Flansch (214; 314; 414), der eine korrespondierende Anzahl von in regelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse (L) des zweiten Flansches (214; 314; 414) angeordneten Kupplungsvorsprüngen (218; 318; 418) aufweist, wobei benachbarte Kupplungsvorsprünge (16, 18) des ersten Flansches (212; 312; 412) und des zweiten Flansches (214; 314; 414) jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche (224, 230; 324; 330; 424) kraftübertragend verbunden sind, wobei an dem zweiten Flansch (214; 314; 414) und/oder dem ersten Flansch (212; 312; 412) wenigstens ein Distanzmittel (256, 258; 356, 358; 456, 458) vorgesehen ist, das eine vorbestimmte Distanz zwischen einer Befestigungsfläche (BE) und dem ersten Flanschflansch (212; 312; 412) oder dem zweiten Flansch (214; 314; 414) einstellt.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine Distanzmittel (256, 258; 356, 358; 456, 458) zwischen dem ersten Flansch (212; 312; 412) und einer eine Befestigungsfläche (BE) aufweisenden Nabe (262; 362; 462) erstreckt.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine Distanzmittel (256, 258; 356, 358; 456, 458) zwischen dem zweiten Flansch (214; 314; 414) und einer eine Befestigungsfläche (BE) aufweisenden antriebsseitigen Komponente oder eine Nabe (482) erstreckt.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzmittel (256, 258; 356, 358; 456, 458) mehrteilig aufgebaut ist, und seine Einzelteile eine Befestigungsfläche (BE) zwischen sich definieren.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzmittel (358) zwei Teile (358 ₁, 358 ₂) umfasst, die miteinander verbunden sind, und diebeiden Teile (358 ₁, 358 ₂) des wenigstens einen Distanzmittels (358) eine Befestigungsfläche zwischen sich definieren.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzmittel (256, 258; 356, 358; 456, 458) wenigstens ein Zentriermittel (266; 366, 376) umfasst.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzmittel (256, 258; 356, 358; 456, 458) wenigstens einen Distanzring oder eine Mehrzahl von Distanzbuchsen umfasst.
Kupplungsmodul (220; 320; 420) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (312; 412) und/oder der zweite Flanschmit dem wenigstens einem Distanzelement (356; 456) einen Formschluss eingehen.
Kupplungsmodul (220; 320; 420) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (212; 312; 412) ein Innenflansch und der zweite Flansch (214; 314; 414) ein Außenflansch ist.
Kupplungsmodul (220; 320; 420) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Flansch (214; 314; 414) radial außen um den ersten Flansch (212; 312; 412) herum erstreckt.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Flansch (212; 312; 412) und der zweite Flansch (214; 314; 414) in einer Ebene liegen, die sich orthogonal zur Mittelachse (L) des zweiten Flansches (214; 314; 414) und des ersten Flansches (212; 312; 412) erstreckt.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorsprünge (218; 318; 418) des ersten Flansches (214; 314; 414) radial nach innen und die Kupplungsvorsprünge (216; 316; 416) des zweiten Flansches (212; 312; 412) radial nach außen gerichtet sind.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Kupplungsvorsprünge (216, 218; 316, 318; 416, 418) des ersten Flansches (212; 312; 412) und des zweiten Flansches (214; 314; 414) an ihren beiden axialen Seitenflächen jeweils über wenigstens eine Kupplungslasche (224, 230; 324, 330; 424) kraftübertragend miteinander gekoppelt sind.
Kupplungsmodul (414) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (412) und der zweite Flansch (414) parallel zueinander verlaufenden Ebenen angeordnet sind, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch (412, 414) wenigstens eine Ebene E mit Kupplungslaschen (424) vorgesehen ist, die den ersten Flansch (412) und den zweiten Flansch (414) miteinander verbinden.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungslaschen (224, 230; 324, 330; 424) über Befestigungselemente (220, 222; 320, 322; 420, 422) mit den Kupplungsvorsprüngen (216, 218; 316, 318; 416, 418) kraftübertragend verbunden sind.
Kupplungsmodul (210, 310, 410) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Befestigungselemente (220, 222; 320, 322; 420, 422) parallel zur Mittelachse (L) des Innenflansches (212; 312; 412) und des Außenflansches (214; 314; 414) erstrecken.
Kupplungsmodul (210; 310; 410) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenflansch (214; 314; 414) derart ausgebildet ist, dass das Kupplungsmodul (210; 310; 410) mit weiteren Kupplungsmodulen (210; 310; 410) in Serie oder parallel schaltbar ist.
Kupplungsvorrichtung, insbesondere für Industrieanwendungen, zum drehmomentübertragenden Verbinden zweier Wellenabschnitte, umfassend: – wenigstens ein Kupplungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 mit wenigstens einem Distanzmittel (256; 356) an seinem ersten Flansch (212; 312; 412) zur Einstellung einer vorbestimmten Distanz zu einer Befestigungsfläche (BE), und wenigstens eine Verbindungsanordnung (38, 50) zum Verbinden des wenigstens einen Kupplungsmoduls (10) mit wenigstens einem weiteren Kupplungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das an seinem zweiten Flansch (214; 314; 414) wenigstens ein Distanzmittel (258; 358; 458) zur Einstellung einer vorbestimmten Distanz zu einer Befestigungsfläche (BE) aufweist.