DE1901238B2 - Steckkupplung zur verbindung zweier koaxialer wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckkupplung zur Verbindung zweier nicht unbedingt fluchtender koaxialer Wellen, bei welcher ein einseitig abgeflachtes Endstück der einen Welle in die mit zwei seitlichen Schlitzen versehene Bohrung der anderen Welle hineinragt und bei welcher beide Wellen durch ein als cinstückiges, zylinderförmiges Kunststoffteil ausgebildetes, in seiner Formgebung den Wcllencndcn angepaßtes Verbindungsstück miteinander verbunden sind. Derartige Steckkupplungen finden beispielsweise Verwendung zum Verbinden der Welle eines Elektromotors, der zum Antrieb eines ölbrenneraggregates dient, mit der Welle der zum Aggregat gehörenden Ölpumpe.

Eine solche Steckkupplung ist bekannt (deutsche-, Gebrauchsmuster 1 948 096). Derartige Steckkupplungen funktionieren jedoch bei zueinander versetzten oder schräg zueinander stehenden Wellen, bei denen der Versatz bzw. die Schrägung an das Maß der üblichen Toleranz zwischen dem Verbindungsstück und der jeweiligen Welle heranreicht, nicht mehr einwandfrei. Um dadurch bedingte Beschädigungen der zu verbindenden Aggregate zu verhindern, sind mehrere weitere Arten von Steckkupplungen entsprechend dem deutschen Gebrauchsmuster 1 996 777 bekanntgeworden. Die dort beschriebenen Kupplungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß ihre Verbindungsstücke entweder — um den gestellten Bedingungen gerecht werden zu können — aus relativ weichem Material hergestellt sind und daher einem großen Verschleiß unterliegen oder aber nicht mehr einteilig ausgeführt werden können und infolgedessen in ihrer Herstellung gegenüber der einfachen Grundform zu aufwendig und zu teuer ausfallen, zumal auch die beiden Wellenenden nahezu bei jeder Kupplungsart wieder anders ausgebildet werden müssen und somit die universelle Verwendungsmöglichkeit dieser Kupplungen nicht mehr gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckkupplung zu schaffen, weiche imstande ist, einen möglichst großen Wellenversatz zu kompensieren.

Erfindungsgemäß wird bei einer Kupplung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, daß das Verbindungsstück in seiner Innenbohrung eine an der Abflachung der Welle ar'.tagende Kante besitzt, welche senkrecht zur Mittelachse der beiden Nocken verläuft und daß jeweils ein Spielraum sowohl innerhalb der Innenbohrung des Verbindungsstückes für die abgeflachte Welle in Richtung der zur Kante parallelen Mittellinie als auch innerhalb der Bohrung der anderen Welle zwischen dem Verbindungsstück und der Wand der Bohrung in Richtung der Mittelachse vorgesehen ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß mittels eines einstückig ausgebildeten, leicht aus Kunststoff spritzbaren Verbindungsstückes äußerst geringer Abmessung eine einwandfreie Krcuzgelenkwirkung erzielt wird, welche den seitlichen und'oder winkligen Versatz zweier koaxialer Wellen bis zu einem relativ großen Betrag auszugleichen in der Lage ist. Somit wird auch die Montage der einzelnen Geräte aneinander, deren Bestandteile die zu verbindenden Wellen sind, wesentlich vereinfacht, da die bisher unbedingt erforderliche hohe Genauigkeit nun nicht mehr in diesem Maße notwendig ist. Ferner ist dadurch, daß innerhalb der Wellenverbindung die einzelnen Bauteile senkrecht oder schräg zur Richtung des für sie jeweils beabsichtigten Spielraums nahezu kein Spiel haben., ein geräuschfreier Lauf des Verbindungs-Stückes gewährleistet. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß infolge des Spielraums innerhalb des Verbindungsstückes nur noch eine extrem geringe Reibung entsteht.

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

Fig. 1 die teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Wellenverbindung und

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BICHNUNt

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Γ"^{8 die N}°^cken »»"β"""»'^sind· ^{enden Buf Μάαα Sei}'^e" um das Maß A vor der Mittellinie 12 und gehen

dort in eine gerade Kante über, so daß beidseitig an ^der Außenseite des Verbindunusstückes 7 eine zur Mittelachse IO parallel verlaufende gerade Kante von ^der Länge 2Ä entsteht. Diese äußere Umrißform er-^{Iaubt beim Betrieb} ^ Beweeung des Verbindungs^{stückes 7 in} Richtung der Mittelachse 10 um di-s Maß Z b innerhalb der Bohrung 6 der Welle 5. Das

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rminhohrl.n«, ?⁸ ν"!,· f^mentSP^{rechend 1}^ ^ in. λΪf. Τ V^bindungsstuckes 7 ebenfalls

ntni VA TiΤ ,n^dlC ^^{ante11 bildct}· ^die

men S!'"^elp?w ° ^vef^Iauft· ^{Um d}erWelle2

-, „ ZIZ ■ 'ο u'^{g der ZUr Kante n par}'

; ■ vnri Irf ■-ν" ^g7° ' Γ' ^{dlC Tnnenbohru}"S des Verbindungsstückes 7 in eben dieser Richtung

\ΞπΪ!γ !S^C _fl^8e|^SChi^{dlt dadurch}'^da,^{ß die} Jeweiligen ,1! ÄS 1/ ?',^C]'^e iⁿ"^{cnbo lri}!»g umreißen-

μ .icn M.lte punkt der Kupplungsanordnung, also im

5 Γήί ^{C Cr} ?"^clacfisi; ^{10 mit} .^dcr Mittellinie ίΤ )^l?to}^ehr.*^{md dle} Mittelpunkte

7, f τι?» 1? i^C,^{WellS U},^mu^{daS Maß a nach} aur der Mittclhnie 12 verschoben. Es entsteht

somit eine ovale Umnßform der Innenbohrung, aus-

l^DiSc? ^CK^CJ!T^{T ^Abflach;!^{ng mit d}f ^Kante 1. Dieser Kante hegt eine parallele gerade Kante

^iCL Μ·⁶', .ν-!⁸™^{1 be},^r· ι ,^WclIe ? ^{hat da}"

iZF 11 »^{llm aS Maß2}« .^ln,^{RlchtUng der}

ί ?f^WCf"l! Γρ ^Wlr _D ^d '^{n dleSCr RlChtUng} In . gefuhr E.ne Bewegung senkrecht

7 Ti des Querschnittes des Verbin-

Sf Ά 't _Q ^ebcnfalls - ^mit. Ausnahme der

Nocken 9 — oval. Seine Form entsteht dadurch, daß

^Nocken'^des «r^dr^Nocken'.!r^ra"-'="^is·'·^DieNoT

^{smd so} bemessen, daß sie auch bei völligem Anliegen des Verbindungsstückes 7 an der Innenwand der Bohrung 6 in Richtung der Achse 10 nicht über die Außenwand der Welle 5 hinausragen.

^üie Kupplung übernimmt nach Art eines Kreuz-

gelenkes den Aasgleich bei seitlich oder im Winkel zueinander versetzfen Mittelachsen der beiden Wellen. Speziell für den Ausgleich winklig zueinander stehender Wellen genügt es, die Innen- und Oder Außcnwandungen des Verbindungsstückes 7 entsprechend

der vorstehend beschriebenen Form konisch zu gestalten. Die Innenbohrung des Verbindungsstückes ^{wird dann so} ausgebildet, daß sie an ihrem Eingang, ^{am Kra}8^{en 17}' ^die abgeflachte Welle umschließt und ^{sich nach innen}' in Richtung auf die andere Welle 5

_zu, gleichmäßig e, weiten, bis am Boden 18 die maxi^mal mögliche Bewegungsfreiheit für die ibgeflachte Welle entsprechend der in der F i g. 2 gezeigten Form gegeben ist. Genau umgekehrt konisch verläuft die Außenwandung der Bohrune. weiche sich «leich-

^{ί0 mäßi}S ^{in Rich}'^u"g ^zur Wellet hin verjüngt, bis die maximal mögliche Verjüngung vom Betrag!/; er- -eicht ist

' Das Verbindungsstück 7 ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, kann jedoch

aus allen geeigneten Materialien gcfcrtiit werden. Zur Vereinfachung der Montage ist das Verbindungsstück mit dem Boden !8 versehen. Der Kragen 17 kann in vorteilhafter Weise als ölspritzscheibe dienen. Diese ^{beidcn Tcile kö}"»^c" auch weggelassen werden, um beispielsweise längere als in der F i g. 1 gezeigte WeI-len 2 verwenden zu können

Die Maße α und ft sind im Normalfall gleich groß und geben denjenigen Betrag an, um welchen im ^außer'^{ten Fa}" ^die Mittelachse⁸der WcHc Γ gegen über ^der Mittelachse der Welle 5 seitlich versetzt sein darf, ^{um nudl cin} einwandfreies Arbeiten des Verbindungsstückes zu gewährleisten. Stehen die Mittelachsen der beiden Wellen im Winkel zueinander, so

^{geben die Maße a lind b dün Bctra}8 ^an> ^um welchen an jedem Ende des Verbindungsstückes die Mittelachsen beider Wellen maximal gegeneinander versetzt sein dürfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steckkupplung zur Verbindung zweier nicht unbedingt fluchtender koaxialer Wellen, bei welcher ein einseitig abgeflachtes Endstück der einen Welle in die mit zwei seitlichen Schlitzen versehene Bohrung der anderen Welle hineinragt und bei welcher beide Wellen durch ein als einstückiges, zylinderförmiges Kunststoffteil ausgebildetes, in seiner Formgebung den Wellenenden angepaßtes Verbindungsstück miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß daß Verbindungsstück (7) in seiner Innenbohrung eine an der Abflachung der Welle (2) anliegende Kante (11) besitzt, welche senkrecht zur Mittelachse der beiden Nocken (9) verlauft, und daß jeweils ein Spielraum (a bzw. h) sowohl innerhalb der Innenbohrung des Verbindungsstückes (7) für die abgeflachte Welle (2) in Richtung der zur Kante (11) parallelen Mittellinie (12) als auch innerhalb der Bohrung (6) der anderen Welle (5) zwischen dem Verbinuungsstück (7) und der Wand der Bohrung (6) in Richtung der Mittelachse (10) vorgesehen ist.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Mittelpunkte der beiden krcisringförmigen Abschnitte der Innenbohrung des Verbi-.dungs tückes (7) umreißenden Kreisbögen (13 und 14) auf der Mittellinie (12) jeweils um den Betrag (a) .erschoben sind und daß die Mittelpunkte der die beiden kreisringförmigen Abschnitte der Außenwandung des Verbindungsstückes (7) umreißenden Kreisbögen (15 und 16) auf der Mittelachse (10) jeweils um den Betrag (£>) verschoben sind.

3. Steckkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenbohrung des Vcrbindugsstückes (7) bis zu einem Maximum entsprechend dem zweifachen Betrag (a) in Richtung auf die abgeflachte Welle (2) hin gleichmäßig erweitert und/oder daß sich die Nabe des Verbindungsstückes (7) bis zu einem Minimum entsprechend dem zweifachen Betrag (/>) in Richtung auf die andere Welle (5) hin gleichmäßig verengt.

4. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 liis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (7) am der abgeflachten Welle (2) ätugckchrtcn Ende einen Kragen (17) aufweist lind/oder daß sie an ihrem anderen Ende durch einen Boden (18) verschlossen ist.