DE1475287C - Kupplung zur Verbindung unterteilter Wellenstränge - Google Patents
Kupplung zur Verbindung unterteilter WellensträngeInfo
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Description
Für die Verbindung von Wellenteilen werden bekannterweise sowohl angeschmiedete Kupplungen als
auch aufgesetzte, oder aufgeschrumpfte Kupplungen verwendet (Hütte II, 27. Auflage, Seite 147). Aufgesetzte
Kupplungen werden vor allem dann angewendet, wenn auf der Welle einteilige, die Welle umschließende
Konstruktionsteile montierbar sein müssen, deren Innendurchmesser kleiner ist als der
Außendurchmesser der Kupplung und wenn diese Teile dabei nicht von dem der Kupplung abgewendeten
Ende der Welle über diese geschoben werden können.
Aufgesetzte Kupplungen sind bei schnellaufenden Maschinen besonders dann von Nachteil, wenn sie
bei von Zeit zu Zeit durchzuführenden Revisionsarbeiten abgezogen und wieder aufgezogen werden
müssen, wobei infolge einer Änderung des Sitzes die Gefahr einer Verschlechterung der Lauf ruhe der gekuppelten
Wellenstränge besteht.
Die vorgenannten Nachteile können durch Kupplungen nach dem Ausgangspunkt der Erfindung vermieden
werden, bei denen mindestens einer der angeschmiedeten Kupplungsflansche mit einem demontierbaren
Außenring versehen ist. Solche Kupplungen ermöglichen es, daß auf der Welle einteilige, die
Welle umschließende Konstruktionsteile montierbar sind, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser
der Kupplung ist und die bei der Montage über den festen bzw. angeschmiedeten Kupplungsflansch
geschoben werden können.
Bei einer bekannten Kupplung der vorgenannten Art (französische Patentschrift 837 304) sind die angeschmiedeten
Kupplungsflansche bzw. die in diesen angeordneten Kupplungsbolzen für die Übertragung
von axialen Kräften bzw. von Biegungskräften ausgelegt, während der demontierbare Außenring bzw. die
zwischen diesem und den angeschmiedeten Kupplungsflanschen angeordneten Keilverbindungen für
die Übertragung des Drehmomentes bemessen sind. Diese Aufteilung der vorgenannten Funktionen ist
wegen des damit verbundenen erhöhten Aufwandes ungünstig; weiter kann dabei der Durchmesser der
Teilfuge zwischen dem demontierbaren Kupplungs-Außenring und den angeschmiedeten Kupplungsflanschen
nicht so klein gehalten werden, wie dies im Interesse des angestrebten Zweckes wünschenswert
wäre.
Die bekannte Forderung, die Kupplung so auszubilden, daß auf der Welle einteilige, die Welle umschließende
Konstruktionsteile montierbar sind, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser
der Kupplung ist und die bei der Montage über den festen bzw. angeschmiedeten Kupplungsflansch geschoben werden können, wird nach der
vorliegenden Erfindung im Einzelnen gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 vorteilhaft erfüllt,
wobei auch die vorerwähnten Nachteile vermieden werden.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplung ist somit der Kupplungsteil, der die Übertragung axialer und vor
allem tangentialer Kräfte für die Drehmomentübertragung übernimmt, ein starr mit der Welle verbundener
nicht demontierbarer Bestandteil derselben, während der nur den Abschluß der Kupplung nach
außen bildende Teil, der die Kupplungsbolzen umschließt und sie gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft
sichert, als demontierbarer aufgeschrumpfter Ring ausgebildet ist. Dadurch ist eine sichere Übertragung
von Kräften und Drehmomenten auch unter rauhen Betriebsbedingungen gewährleistet.
Ist der Sitzdurchmesser dabei größer als der Lochkreisdurchmesser,
so sind die Kupplungsbolzen durch weitgehende Umschließung ihrer Schäfte
schon am starren Innenteil der Kupplung gegen Zentrifugalkräfte gesichert (Anspruch 2).
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Dabei wird die Verschraubung von Kupplungsflanschen als bekannt vorausgesetzt (deutsche Auslegeschrift
1007 573). Die Fig. 1 und2 zeigen teilweise
in Ansicht und im Schnitt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplung. In der
Fig.3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt.
Mit 1 ist ein starr und nicht demontierbar mit der Welle oder dem Rotor einer elektrischen Maschine
verbundener, gegebenenfalls angeschmiedeter Kupplungsflansch bezeichnet, der den Innenteil der Kupplung
bildet. Der auf diesem aufgeschrumpfte einteilige Außenring ist mit 2 bezeichnet. 3 ist eine Schulter
zwischen den Teilen 1 und 2, welche die axiale Lage des aufgeschrumpften Außenringes auf dem
starr mit der Welle verbundenen Innenteil bzw. Flansch 1 der Kupplung sichert. Mit 4 sind einteilige
Auflageringe für die Auflage der Köpfe der Kupplungsschrauben, bzw. deren Muttern bezeichnet,
welche die Fuge zwischen dem Außenring 2 und dem Innenteil 1 überbrücken. Diese Auflageringe erleichtern
auch die Bearbeitung der oft mit Vorteil ballig ausgeführten Kopf- oder Mutterauflage in den Ausnehmungen
für die Kupplungsbolzen. Sie können als Passringe ausgeführt sein.
Mit 5 sind axiale Bolzen in der Trennfuge zwischen Kupplungsflansch 1 und dem Außenring 2 bezeichnet,
die den Außenring auf dem Flansch zusätzlich zum Schrumpf in Umfangsrichtung sichern. Die
Bolzen 5 können auch in radialer Anordnung die Sitzstelle überbrücken, was in den Abbildungen nicht
dargestellt ist.
Der Schrumpf des Außenringes auf dem Kupplungsflansch wird zweckmäßig mit genügender Sicherheit
so hoch gehalten, daß der aufgeschrumpfte Außenring auch bei einer anzusetzenden maximalen
Drehzahl auf seinem Sitz noch fest bleibt. Bei hohen maximalen Drehzahlen kann es erforderlich sein, den
aufgeschrumpften Außenring 2 aus einem besseren Werkstoff herzustellen als den mit der Welle verbundenen
starren Kupplungsflansch 1, also die Welle
ίο selbst; bei anders gelagerten Fällen kann dies auch
umgekehrt der Fall sein.
Die Fig.2 des Ausführungsbeispiels zeigt einen
aufgeschrumpften Außenring 2 nur auf einer Seite der gekuppelten Wellenteile. Es kann jedoch auch
notwendig sein, diese Maßnahme an beiden Wellenteilen zu treffen, gemäß F i g. 3.
Der Sitzdurchmesser 6 des Außenringes ist so gewählt, daß er größer ist als der Lochkreisdurchmesser
für die Kupplungsbolzen, so daß die Bolzen-Schäfte weitgehend von dem Kupplungsflansch 1 umschlossen
und damit bereits an dem Innenteil gegen Zentrifugalkräfte gesichert sind.
Die Kupplung ist nicht nur für die Verbindung von Wellen elektrischer Maschinen, beispielsweise
bei unterteilten Wellensträngen an Turbogeneratorsätzen geeignet. Sie kann mit gleichem Vorteil auch
für die Verbindung von Wellen anderer Maschinen, beispielsweise von Dampf- oder Gasturbinen mit den
Wellen der von diesen angetriebenen Maschinen verwendet werden.
Dabei kann der Flansch 1 der Kupplung auch als ein Teil des Rotors solcher Maschinen ausgeführt
sein. Vor allem ist aber die Verwendung der erfindungsgemäßen Kupplung dort von Vorteil, wo es
sich um die Kupplung von bezüglich der Laufruhe empfindlicher Wellenteile handelt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Kupplung zur Verbindung unterteilter Wellenstränge,
insbesondere für Wellen elektrischer Maschinen, die an jedem der zu kuppelnden WeI-lenteile
einen an dem Wellenteil angeschmiedeten oder starr und nicht demontierbar mit dem Wellenteil
verbundenen Kupplungsflansch aufweist, mit Kupplungsschrauben und -muttern zum Gegeneinanderpressen
der Kupplungsflansche, bei der mindestens einer der angeschmiedeten Kupplungsflansche
mit einem demontierbaren Außenring versehen ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Sitzdurchmesser (6) des aufgeschrumpften Außenringes (2) im Verhältnis zum
Lochkreisdurchmesser der Kupplungsschrauben- und dem Durchmesser ihrer Bohrungen so gewählt
ist, daß die Teilfuge zwischen dem Kupplungsaußenring (2) und dem Kupplungsflansch
(1) durch die Bohrungen der Kupplungsschrauben verläuft.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzdurchmesser (6) des
aufgeschrumpften Außenringes (2) größer ist als der Durchmesser des Lochkreises der Kupplungsschrauben.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgeschrumpfte Außenring (2) zur Sicherung seiner axialen Lage auf
dem Kupplungsflansch (1) mit einer Schulter (3) versehen ist.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des
Außenringes (2) am Kupplungsflansch (1) in Umfangsrichtung durch radiale oder axiale, zur
zusätzlichen Drehmomentübertragung dienende Bolzen (5), die die Sitzstelle überbrücken, gesichert
ist.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch in Ausnehmungen für
die Köpfe der Kupplungsschrauben bzw. die Kupplungsmuttern eingelegte, als Auflage für
diese Teile dienende einteilige Ringe (4), die die Teilfuge zwischen dem Kupplungsaußenring (2)
und dem Kupplungsflansch (1) überbrücken.
6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die in die Ausnehmungen für die Schraubenköpfe und/oder Muttern der Kupplungsschrauben
eingelegten Auflageringe (4) als Paßringe ausgeführt sind, so daß durch sie der Kupplungsaußenring (2) und der Kupplungsflansch (1) in Umfangsrichtung kraftschlüssig
miteinander verbunden sind.
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsaußenring
(2) aus einem anderen Werkstoff hergestellt ist, bzw. andere Festigkeitseigenschaften
aufweist, als der Kupplungsflansch (1).
60
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB0082844 | 1965-07-15 | ||
DEB0082844 | 1965-07-15 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1475287A1 DE1475287A1 (de) | 1969-05-14 |
DE1475287B2 DE1475287B2 (de) | 1972-12-21 |
DE1475287C true DE1475287C (de) | 1973-07-12 |
Family
ID=
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