DE1266063B

DE1266063B - Winkelbewegliche Zahnkupplung

Info

Publication number: DE1266063B
Application number: DEN28314A
Authority: DE
Inventors: Herbert Bauerfeind
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 1966-03-31
Filing date: 1966-03-31
Publication date: 1968-04-11
Also published as: NL6614510A; US3427825A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WTW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F16d

Deutsche Kl.: 47 c -

Nummer: 1266 063

Aktenzeichen: N 28314 XII/47 c

Anmeldetag: 31. März 1966

Auslegetag: 11. April 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine winkelbewegliche Zahnkupplung, insbesondere zum Einbau in Schneckenpumpen, mit senkrecht zur Wellenachse vorgesehenen Bolzen.

Für den Antrieb von Walzwerken ist eine Gelenkverbindung bekannt, bei der eine Gelenkmuffe zwei Gelenksteine trägt, die anderseits mit zylindrischen Flächen in die Gabel einer sogenannten Gelenkspindel eingreifen. Zur Sicherung des Zusammenbaues der Kupplungsteile dient dabei ein Stift, der zentral senkrecht zur Mittelachse der Kupplung angeordnet ist. Diese Gelenkverbindung weist einen großen Verschleiß auf, da keine Verzahnungsteile, sondern nur zylindrische Gelenksteine und ebene parallele Flächen verwendet werden können.

Bei einer ähnlichen bekannten Bauart eines Kreuzgelenkes weisen die Gelenksteine, die aus hochelastischem Kunststoff bestehen sollen, ebenfalls einerseits ebene parallele Flächen, anderseits eine Zylinderfläche und Schwalbenschwanzform auf. Sie sind hier mit dem Kupplungsinnenteil durch einen zentralen Bolzen verbunden, der nicht in die Kupplungsaußenteile, d. h. das Gabelstück, eingreift. Im Gabelstück sind von außen her besondere Bolzen eingesetzt, die zur Begrenzung der Schwenkbewegung dienen. Auch hierbei können keine Teile von Zahnkupplungen verwendet werden, so daß große Abmessungen oder große Flächenpressungen in Kauf genommen werden müssen.

Aus einer anderen Veröffentlichung ist ein Kreuzgelenk bekannt, bei dem die Gleitflächen der Gelenkteile entsprechend dem nötigen Spiel abgeschrägt bzw. konisch ausgeführt sein sollen. Bei einem Plattengelenk sollen dabei zentrale Flächenteile in Form von Bohrungen ausgespart werden, ohne daß ein Bolzen vorgesehen ist. Axialdrücke können infolgedessen nicht übertragen werden.

Bei einem aus der gleichen Veröffentlichung bekannten Bolzengelenk greifen jeweils zwei konische Bolzen außen in Buchsen des anderen Gelenkteiles ein. Dadurch soll eine Punktberührung in eine Linienberührung verwandelt werden. Trotzdem entstehen auch hier wesentlich höhere Flächenpressungen als bei einer Verzahnung und ein entsprechend hoher Verschleiß.

Ferner ist eine Wellenkupplung bekannt, die insbesondere zum Antrieb des Magnetapparates für die Zündung bei einem Kraftfahrzeugmotor dienen sollte. Hier tragen ballige Scheiben an den Wellenenden gemeinsam eine zylindrische Schale. Zwei einander diametral gegenüberliegende bogenzahnförmige Riegel außen an einer Scheibe greifen in zwei Nuten der Winkelbewegliche Zahnkupplung

Anmelder:

Gebrüder Netzsch Maschinenfabrik,

8672 Selb, Werkstr. 19

Als Erfinder benannt:

Herbert Bauerfeind, 8264 Waldkraiburg

zylindrischen Schale ein. Die beiden Eingriffsebenen sind unter 90° gegeneinander versetzt. Bei dieser Kupplung sind jedoch nur unzureichende Mittel vorgesehen, um Axialkräfte zu übertragen. Die bogenzahnförmigen Riegel werden nämlich von Bolzen getragen, deren Durchmesser nur der Breite der Riegel entspricht. In der Normalstellung der Kupplung sind die Bolzen nicht geeignet, Axialdrücke zu übertragen.

Die Nuten in der zylindrischen Schale haben nur

eine begrenzte Länge. Ihre Endflächen dienen als Anschlag bei einer außergewöhnlich großen axialen Verschiebung der Wellen in Richtung zueinander. In beschränktem Umfange können mit dieser Kupplung also nach dem Anschlagen Axialdrücke übertragen werden. Axiale Zugkräfte lassen sich nicht übertragen. Dabei sind vier einzelne Bolzen erforderlich; ein Bolzen, der den Innenteil der Kupplung durchdringt und im Inneren kugelbeweglich gestaltet ist, ist nicht vorhanden.

Schließlich ist eine bereits bekannte Zahnkupplung zu erwähnen, bei der beide Wellenenden gleichartige Kupplungsteile mit Innenverzahnung aufweisen müssen. Ein von beiden Teilen unabhängiger Zahnkranz greift mit Außenverzahnung in beide Teile ein. Außerdem sind beide Seiten durch Ringe aus Gummi od. dgl. verbunden, so daß nur geringe Relativbewegungen zulässig sind. Der in den Zahnkranz eingreifende Gummiring ist erforderlich, um diesen axial festzulegen; außerdem soll er abdichten. Der äußere Gummiring ist zur zusätzlichen Abdichtung vorgesehen.

Bei dieser Zahnkupplung sind beide Kupplungshälften im Bereich der Wellenmitte mit balligen Flächen gegeneinander gelegt und durch einen zentralen Bolzen verspannt, dessen Mittellinie mit der Wellenachse zusammenfällt. Dieser zylindrische Bolzen hat Spiel in entsprechend größeren zylindrischen Bohrungen und weist für seine eigene Zentrierung am Bolzenkopf und an der Mutter ballige Flächen auf.

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Der Bolzen soll so angezogen sein, daß die erwähnten Gummiringe axial etwas zusammengedrückt werden. Diese Kupplung erfordert somit einen erheblichen Bauaufwand und läßt nur sehr geringe Winkelbewegungen zu. Eine Übertragung axialer Kräfte ist dabei nicht durch den Bolzen, sondern durch die ballige Ausbildung der Kupplungshälften vorgesehen.

Bei Schneckenpumpen, bei denen Rotor und Stator mit unterschiedlichen Gangzahlen versehen sind, treten Taumelbewegungen und erhebliche Axialdrücke auf. Wenn der Rotor einseitig fliegend an der Antriebswelle angelenkt ist, so muß der Axialdruck durch die entsprechende Kupplung übertragen werden.

Die Aufgabe, bei einer winkelbeweglichen Zahnkupplung erhebliche Axialdrücke mit senkrecht zur Wellenachse vorgesehenen Bolzen zu übertragen, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise ein einziger Bolzen vorgesehen ist und daß der Bolzen im Kupplungsmittelpunkt allseitig gewölbt ausgebildet ist, um das Drehmoment trotz des Zahnspiels unabhängig vom Bolzen durch die Verzahnung zu übertragen.

Der Kupplungsinnenteil, der eine Außenverzahnung trägt, weist eine ausgebüchste Bohrung auf, in der ein im Außenzahnkranz beiderseits gelagerter Bolzen kugelbeweglich angeordnet ist. Dieser Bolzen nimmt sämtliche Axialdrücke auf und führt den außenverzahnten Innenteil so, daß das Drehmoment auch bei größerem Zahnspiel korrekt nur durch die Verzahnung übertragen wird. Daher arbeitet die Kupplung auch beim Übertragen größerer Drehmomente und größerer Axialdrücke und bei größeren Beugungswinkeln stets gleichmäßig bei geringstem Verschleiß.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt mit dem Kupplungsinnenteil in der Ansicht, F i g. 2 eine Seitenansicht im teilweisen Schnitt.

An der in F i g. 1 angedeuteten Antriebswelle 1 ist der an seinem äußeren Umfang verzahnte Kupplungsinnenteil 2 mittels Schrauben 3, 3' befestigt und durch einen Keil 4 gegen Verdrehung gesichert. Der Kupplungsinnenteil 2 greift mit seinen Zähnen in einen innenverzahnten Außenzahnkranz 5 ein, der in eine Hülse 6 eingebracht ist, die mittels einer Deckscheibe? an dem Bund 8 des ebenfalls nur angedeuteten Rotors 9 befestigt ist. Der Außenzahnkranz 5 wird so gegen axiale Verschiebung gesichert und gleichzeitig durch Dichtungen 10,11 nach außen abgedichtet. Durch einen oder mehrere Einlegkeile 13, die teils in den Bund 8 und teils in den Außenzahnkranz 5 eingreifen, ist er mit dem Rotorkopf 9 fest verbunden. Diese Einlegkeile 13 werden durch: eine Scheibe 12 gehalten, damit sie nicht nach innen fallen können. Der Außenzahnkranz überträgt damit das von dem Kupplungsinnenteil auf ihn übertragene Drehmoment direkt auf den Rotor.

Der Kupplungsinnenteil 2 ist noch mit einer Bohrung versehen, in der ein Bolzen 14 kugelbeweglich angeordnet ist, der mit seinen beiden Enden 15,16 im Außenzahnkranz 5 gelagert ist. Dadurch ist eine feste Verbindung zwischen Kupplungsinnenteil und Außenzahnkranz geschaffen, die die axialen Drücke abfängt und dabei infolge ihrer Kugelbewegung die durch den Zahneingriff zwischen beiden Teilen erfolgende Drehmomentübertragung ungehindert gestattet.

Die Bohrung für den Bolzen 14 im Kupplungsinnenteil 2 ist mit einer auswechselbaren Verschleißbüchse 17 versehen. Bolzen 14 und Verschleißbüchse 17 können abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel gestaltet werden. So kann z. B. die Bohrung der Verschleißbüchse ballig ausgeführt werden und der Bolzen zylindrisch. Ferner kann die Verschleißbüchse dreiteilig sein, wobei das Mittelstück der Kugelform des Bolzens angepaßt ist und gehärtet wird. Es braucht dann nur dieses Stück bei einem stärkeren Verschleiß ausgewechselt zu werden.

Claims

Patentanspruch:

Winkelbewegliche Zahnkupplung, insbesondere zum Einbau in Schneckenpumpen, mit senkrecht zur Wellenachse vorgesehenen Bolzen zur Aufnahme von Axialdrücken, dadurchgekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein einziger Bolzen (14) vorgesehen ist und daß der Bolzen im Kupplungsmittelpunkt allseitig gewölbt ausgebildet ist, um das Drehmoment trotz des Zahnspiels unabhängig vom Bolzen durch die Verzahnung zu übertragen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 577 132, 670 498,

1 030 117;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 668 009;
britische Patentschriften Nr. 813 998, 976 064; ■
USA.-Patentschriften Nr. 1 300 733,1 577 575,

2 679 735.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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