DE1475293C3 - Kupplung zur Verbindung unterteilter Wellenstränge - Google Patents

Description

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doch der Innendurchmesser des mit dem einen bezeichnet, durch die die axiale Lage des aufge-

Flansch verbundenen bzw. aus einem Stück beste- schrumpften Außenringes 2 auf den starr mit den

henden, beide Kupplungsteile umschließenden Man- Wellenteilen verbundenen Innenteilen 1 der Kupp-

tels außerhalb des Außendurchmessers des anderen lung gesichert ist.

Flansches. Zudem erfolgt die Übertragung der Dreh- 5 In der F i g. 2 sind weiter einteilige Auflageringe 4

momente hier über die in dem einen Flansch befe- für die Auflage der Köpfe der Kupplungsschrauben,

stigten Mitnehmerbolzen, auf denen der andere bzw. deren Muttern zu erkennen, welche vorteilhaf-

Flansch verschiebbar ist. Eine sichere Übertragung terweise die Fuge zwischen dem Kupplungsaußen-

von Drehmomenten unter rauhen Betriebsbedingun- ring 2 und jeweils einem Kupplungsinnenteil 1 über-

gen, wie sie die vorliegende Erfindung anstrebt, ist io brücken. Diese Auflageringe erleichtern auch die Be-

somit bei dieser bekannten Kupplung nicht gewähr- arbeitung der oft ballig ausgeführten Kopf- oder

leistet. Mutterauflage in den Ausnehmungen für die Kupp-

Schließlich ist noch eine Kupplung mit einem ge- lungsbolzen. Sie können als Paßringe ausgeführt sein, ineinsamen, beide Kupplungsinnenteile umschließen- Der Schrumpfsitz des Kupplungsaußenringes 2 auf den Außenring bekannt (britische Patentschrift 15 den Kupplungsinnenteilen 1 wird zweckmäßig mit 996 382). In diesem Falle besitzt der Außenring genügender Sicherheit so hoch gehalten, daß der aufeinen rechtwinkeligen Querschnitt, wobei sein achs- geschrumpfte Außenring auch bei einer anzusetzenparalleler Schenkel am Außenumfang der beiden den maximalen Drehzahl auf seinem Sitz noch fest Kupplungsflansche aufsitzt und sein radial einwärts bleibt. Bei hohen maximalen Drehzahlen kann es ergerichteter Schenkel durch Schraubenbolzen mit den 20 forderlich sein, den aufgeschrumpften Außenring 2 beiden Kupplungsflanschen verschraubt ist. Auch in aus einem besseren Werkstoff herzustellen als die mit diesem Fall kann die Teilfuge zwischen dem gemein- den Wellen verbundenen starren Kupplungsinnensamen Außenring und den Kupplungsflanschen (we- teile 1, also die Wellen selbst; bei anders gelagerten gen der innerhalb der Teilfuge liegenden Schrauben- Fällen kann dies auch umgekehrt der Fall sein,
bolzen) nicht mit so kleinem Durchmesser ausgeführt 25 Der Sitzdurchmesser 6 des aufgeschrumpften gewerden, wie dies im Sinne der Aufgabenstellung der meinsamen Außenrings 2 ist bei dem Ausführungs-Erfindung nach dem Hauptpatent erstrebenswert beispiel so gewählt, daß er größer ist als der Lochwäre. Im übrigen handelt es sich im Falle dieser be- kreisdurchmesser für die Kupplungsbolzen, so daß kannten Anordnung nicht um eine Kupplung mit an- die Bolzenschäfte weitgehend von den Kupplungsingeschmiedeten Flanschen, sondern um eine mit au^r- 30 nenteilen 1 umschlossen und damit bereits an den Ingeschraubten oder sonstwie demontierbaren Flan- nenteilen gegen Zentrifugalkräfte gesichert sind,
sehen, die bei rauhen Betriebsbedingungen nicht die Die Ansenkungen für die einteiligen Auflagegleiche Sicherheit bieten kann, wie die Kupplung ringe 4 sind im Außenring 2 tiefer ausgeführt als die nach der vorliegenden Erfindung. entsprechenden Ansenkungen in den Kupplungsin-

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin- 35 nenteilen 1, wodurch das SpielS_a (s. Fig. 2) zwischen

dung sind in den Unteransprüchen angegeben. den Auflageflächen der Auflageringe 4 und der die-

Zu Anspruch 2 wird als Stand der Technik auf die sen Flächen gegenüberliegenden Fläche am Außen-

Kupplung nach dem schon genannten deutschen Ge- ring 2 geschaffen wird, welches für die Herstellung

brauchsmuster 1832 619 verwiesen, nach welchem des axialen Kraftschlusses über die Kupplungsbolzen

ein gemeinsamer Außenring bekannt ist, der aus 40 erforderlich ist.

einem Stück mit dem einen Kupplungsflansch besteht Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den F i g. 4

und mit dem Kupplungsinnenteil des anderen WeI- und 5 dargestellt. Dabei ist Fig. 4 ein Teilschnitt

lenteils über Mitnehmerbolzen verbunden ist. nach der Linie D-D der F i g. 5 und die F i g. 5 ein

Zu Anspruch3 wird als Stand der Technik auf die Teilschnitt nach der Linie E-E in Fig.4. In diesen

USA.-Patentschrift 1 939 555 verwiesen, durch die 45 sowie in den weiteren Figuren sind gleiche Teile mit

die Verwendung von Paßschrauben zur Befestigung gleichen Buzugszeichen bezeichnet, wie in den bereits

eines Gehäuses bekannt ist, welches die Kupplungs- beschriebenen F i g. 1 bis 3.

innenteile von zwei zu kuppelnden Wellenteilen um- Bei diesem Ausführungsbeispiel sind radial anschließt. Die Befestigung erfolgt dabei jedoch nur an geordnete Paßstifte 8 mit Gewindeverschlußzapfen 9 einem der beiden Kupplungsinnenteile, da der andere 5° vorgesehen. Die Paßstifte 8 überbrücken die Sitz-Kupplungsinnenteil innerhalb des genannten Gehäu- stelle bzw. die Trennfuge zwischen dem gemeinsases eine gewisse Beweglichkeit besitzen soll. Die ge- men Außenring 2 und jeweils einem der Kupplungsnannten Paßschrauben werden somit hier nicht zur innenteile 1.
Übertragung von Umfangskräften herangezogen. Wenn die Platzverhältnisse mit Rücksicht auf die

Die F ig. Ibis 3 zeigen teilweise in Ansicht und im 55 Montagevorgänge für den aufzuschrumpfenden geSchnitt ein Ausführungsbeispielder erfindungsgemä- meinsamen Außenring 2 es gestatten -— dieser muß ßen Kupplung. Dabei stellt die Fig. 1 einen Teil- bei der Montage seitlich neben einem der Kuppschnitt nach der Linie A-A der Fig. 2 dar; die lungsflansche 1 zu deponieren sein—, können auch Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie B-B der mehrere Reihen von Paßstiften 8 vorgesehen werden, Fig. 1 und die Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Li- 60 wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach der nie C-C der Fig. 1. Fig. 6-, das eine Anordnung mit jeweils zwei'Reihen

Mit 1 sind die starr und nicht demontierbar mit von Paßstiften zeigt, dargestellt ist. Auf diese Weise den entsprechenden Wellenteilen verbundenen, vor- kann ein verhältnismäßig großer Querschnitt zur zugsweise angeschmiedeten Kupplungsflansche be- Übertragung von Umfangskräften vorgesehen werzeichnet, die die Innenteile der Kupplung bilden. Der 65 den, wodurch insbesondere bei elektrischen Maschiauf diesen Innenteilen 1 aufgeschrumpfte, gemein- nen für den Kurzschlußfall eine Sicherung der Kuppsame, einteilige Außenring ist mit 2 bezeichnet. Mit 3 lung gegen Überbeanspruchung erreicht wird,
ist jeweils eine Schulter zwischen den Teilen 1 und 2 Die Montagevorgänge für den aufzuschrumpfen-

den Außenring 2 und die axialen Kupplungsbolzen müssen entsprechend aufeinander abgestimmt werden, d. h., der gemeinsame Außenring muß zunächst über die die Innenteile 1 der Kupplung bildenden Kupplungsflanschen unter Anwärmung aufgebracht werden und darf dann beim Einbringen der axialen Kupplungsbolzen und Anziehen derselben zur Herstellung eines axialen Kraftschlusses zunächst noch nicht geschrumpft sein bzw. muß für diesen Vorgang eventuell nochmals erwärmt werden.

In weiterer Abwandlung kann eine Anordnung getroffen werden, bei der der gemeinsame Außenring aus einem Stück mit dem an einem der beiden Wellenteile angeschmiedeten Kupplungsflansch besteht und mit dem Kupplungsinnenteil des anderen Wellenteils demontierbar verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung ist in den F i g. 7 bis 9 dargestellt. Dabei zeigt die F i g. 7 einen Teilschnitt nach der Linie F-F der Fig. 8, während die Fig. 8 einen Teilschnitt nach der Linie G-G der F i g. 7 und die F i g. 9 einen Teilschnitt nach der Linie H-H der F i g. 7 dargestellt. .

In der Fig. 8 ist der gemeinsame Außenring wiederum mit 2 bezeichnet. Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht dieser Außenring mit dem Kupplungsflansch 1' des einen der beiden Wellenteile aus einem Stück. Mit 1 ist der den Innenteil der Kupplung bildende Kupplungsflansch des anderen Wellenteils bezeichnet, der von dem gemeinsamen Außenring 2 umfaßt wird. Zwischen dem Außenring 2 und dem Kupplungsinnenteil 1 ist in radialer Richtung das Spiel S_T vorgesehen, d. h., der Außenring 2 ist im Falle dieses Ausführungsbeispiels auf dem Kupplungsinnenteil 1 nicht aufgeschrumpft. Beide Wellenteile sind bei 10 zentriert.

Weiter sind in Fig. 9 mit 11 Kontrollbohrungen bezeichnet, die im gemeinsamen Außenring 2 vorgesehen sind und die zur Kontrolle der Zentrierung beim Montagevorgang dienen.

Eine Abwandlung der in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform der Erfindung zeigen die Fig. 10 und 11. Dabei ist in der Fig. 10 ein Teilschnitt nach Linie/-/ der Fig. 11 und in der Fig. 11 ein Teilschnitt nach der Linie K-K der Fig. 10 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind radial angeordnete Paßstifte 8 mit Gewindeverschlußzapfen 9 vorgesehen. Die Paßstifte 8 überbrücken das Spiel S_r zwischen dem Außenring 2 und dem Kupplungsinnenteil 1 und dienen dazu, zusätzlich zu den Kupplungsbolzen Umfangskräfte zu übertragen. Wenn die Platzverhältnisse es gestatten, können statt einer Reihe auch zwei oder mehrere Reihen von Paßstiften vorgesehen werden.

Die in den F i g. 7 bis 11 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung weisen gegenüber den Anordnungen nach den Fig. 1 bis 6 und auch gegenüber den Anordnungen nach dem Hauptpatent den Vorteil auf, daß ein verkleinerter Kupplungsdurch-

messer für eine Kupplungsseite ohne lose, von den angeschmiedeten Kupplungsteilen getrennte Ringteile erreicht wird. Die Kupplung nach den F i g. 7 bis 11, die eine Art Tauchkupplung darstellt, unterscheidet sich somit von einer normalen, starren Kupplung

nur durch den Übergriff der einen Seite von großem Durchmesser über den kleineren Kupplungsflanschdurchmesser der Gegenseite, enthält aber infolge dieser Eigenart für eine Seite der Kupplung die Möglichkeit zur Demontage einteiliger, die Welle um-

schließender Konstruktionsteile mit kleinerem Innendurchmesser als bei einer in üblicher Weise ausgeführten starren Kupplung.

Da im Falle einer solchen Tauchkupplung für das Entkuppeln bzw. für das Herausheben eines Wellenteils ein verhältnismäßig großer axialer Weg für die Freigabe des Gegenstückes erforderlich ist, liegt der Vorteil der Tauchkupplung vorzugsweise bei vertikalen Wellen, die ohnehin für eine Demontage axial bewegt werden müssen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 zen für die Übertragung von axialen Kräften bzw. Patentansprüche: von Biegungskräften ausgelegt, während der demontierbare Außenring bzw. die zwischen diesem und

1. Kupplung zur Verbindung unterteilter WeI- den angeschmiedeten Kupplungsflanschen angeordlenstränge, insbesondere für Wellen elektrischer 5 neten Keilverbindungen für die Übertragung des Maschinen, die an jedem der zu kuppelnden WeI- Drehmoments bemessen sind. Diese Aufteilung der lenteile einen an dem Wellenteil angeschmiedeten vorgenannten Funktionen ist wegen des damit ver- oder starr und nicht demontierbar mit dem WeI- bundenen erhöhten Aufwandes ungünstig; weiter lenteil verbundenen Kupplungsflansch aufweist, kann dabei der Durchmesser der Teilfuge zwischen mit Kupplungsschrauben und -muttern zum Ge- j ο dem demontierbaren Kupplungsaußenring und den geneinanderpressen der Kupplungsflansche, bei angeschmiedeten Kupplungsflanschen nicht so klein der mindestens einer der angeschmiedeten Kupp- gehalten werden, wie dies im Interesse des angestreblungsf lansche mit einem demontierbaren Außen- ten Zweckes wünschenswert wäre.

ring versehen ist und bei der der Sitzdurchmesser Die vorgenannten Nachteile werden bei der Kuppdes aufgesetzten Außenringes im Verhältnis zum 15 lung nach dem Hauptpatent dadurch vermieden, daß Lochkreisdurchmesser der Kupplungsschrauben der Sitzdurchmesser des aufgesetzten Außenrings so und dem Durchmesser ihrer Bohrungen so ge- gewählt ist, daß die Teilfuge zwischen dem Kuppwählt ist, daß die Teilfuge zwischen dem Kupp- lungsaußenring und dem Kupplungsflansch durch die lungsaußenring und dem Kupplungsflansch durch Bohrungen der Kupplungsschrauben verläuft. Damit die Bohrungen der Kupplungsschrauben verläuft, 20 wird bei der Kupplung nach dem Hauptpatent ernach Patent 1475 287, dadurch gekenn- reicht, daß der Kupplungsteil, der die Übertragung zeichnet, daß der demontierbare Außenring axialer und vor allem tangentialer Kräfte für die als ein gemeinsamer einteiliger Ring (2) ausgebil- Drehmomentübertragung übernimmt, ein starr mit det ist, der die Kupplungsinnenteile (1) der bei- der Welle verbundener nicht demontierbarer Beden Wellenteile umschließt. 25 standteil derselben ist, während der nur den Ab-

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- schluß der Kupplung nach außen bildende Teil, der kennzeichnet, daß der gemeinsame Außenring (2) die Kupplungsbolzen umschließt und sie gegen die aus einem Stück mit dem an einem der beiden Wirkung der Zentrifugalkraft sichert, als demontier-Wellenteile angeschmiedeten Kupplungsflansch barer aufgeschrumpfter Ring ausgebildet ist. Dabesteht und mit dem Kupplungsinnenteil (1) des 3° durch ist eine sichere Übertragung von Kräften und anderen Wellenteils demontierbar verbunden ist Drehmomenten auch unter rauhen Betriebsbedingun-(Fig. 7 bis 11). gen gewährleistet

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn- Der demontierbare Außenring kann bei der Kuppzeichnet durch eine oder mehrere Reihen von lung nach dem Hauptpatent entweder nur auf einer Paßstiften zur Sicherung des gemeinsamen Außen- 35 Seite der gekuppelten Wellenteile vorgesehen sein, ringes auf dem Kupplungsinnenteil eines bzw. oder es kann auch für jeden der beiden Wellenteile je beider Wellenteile. ein solcher Außenring vorgesehen werden.

Die vorliegende Erfindung — gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 — betrifft eine vorteilhafte

40 Weiterbildung der Kupplung nach dem Hauptpatent.

Sie besteht darin, daß der demontierbare Außenring als ein gemeinsamer einteiliger Ring ausgebildet ist, der die Kupplungsinnenteile der beiden Wellenteile

Das Hauptpatent 1 475 287 geht von Kupplungen umschließt. Dadurch wird in Fällen, in denen der dezur Verbindung unterteilter Wellenstränge aus, die 45 montierbare Außenring für beide Wellenteile vorzuan jedem der zu kuppelnden Wellenteile einen an sehen ist, gegenüber der Anordnung nach dem dem Wellenteil angeschmiedeten Kupplungsflansch Hauptpatent (s. F i g. 3 des Hauptpatents) ein Konaufweisen, mit Kupplungsschrauben und -muttern struktionsteil eingespart.

zum Gegeneinanderpressen der Kupplungsflansche, Darüber hinaus kann der gemeinsame Außenring wie dies beispielsweise durch die deutsche Auslege- 50 auch zur Übertragung von Umfangskräften von dem schrift 1 007 573 bekannt ist. Das Aufschrumpfen ge- einen Wellenteil auf den anderen Wellenteil mit herhört beispielsweise bei Scheibenkupplungen mit auf angezogen werden. Dadurch ergibt sich, insbesondie Welle aufgeschrumpften Scheiben allgemein zum dere dann, wenn es sich um die Aufnahme sehr gro-Stand der Technik (beispielsweise »Hütte« II, ßer, plötzlich auftretender Umfangskräfte handelt, 27. Auflage, S. 147). 55 ein wesentlicher Vorteil gegenüber Flanschkupplun-Es sind auch Kupplungen der genannten Gattung gen mit alleiniger Übertragung der Kräfte durch die bekannt, bei denen mindestens einer der angeschmie- Kupplungsbolzen.

deten Kupplungsflansche mit einem demontierbaren Ein gemeinsamer, demontierbarer, einteiliger Außenring versehen ist. Solche Kupplungen ermögli- Außenring, der beide Kupplungsinnenteile umchen es, daß auf der Welle einteilige, die Welle um- 6° schließt, ist bereits bekannt durch die schon einschließende Konstruktionsteile mon'tierbär sind, de- gangs diskutierte "französische Patentschrift 837-304. ren Innendurchmesser -kleiner als der Außendurch- Ein solcher Außenring ist weiter · auch durch das messer der Kupplung ist und die bei der Montage deutsche Gebrauchsmuster 1832 619 bekanntgeworüber den festen bzw. angeschmiedeten Kupplungs- den. Bei diesem handelt es sich um eine Flanschkuppflansch geschoben werden können. Bei einer bekann- G5 lung für axial verschiebbare Wellen, mit achsparalleten Kupplung dieser Art (französische Patentschrift len Mitnehmerbolzen in einem Flansch und mit auf 304) sind die angeschmiedeten Kupplungsflan- den Bolzen verschieblichen Bohrungen im anderen sehe bzw. die in diesen angeordneten Kupplungsbol- Flansch. Im Fall dieser bekannten Kupplung liegt je-