DE19709950B4 - Drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere aus Ganzstahl - Google Patents
Drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere aus Ganzstahl Download PDFInfo
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Abstract
Drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere Ganzstahl-Wellenkupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen Wellen, insbesondere von Wellen mit gegeneinander versetzten Achsen, mit einem oder zwei Lamellenpakten (5), die auf Spannbüchsen (6) aufgesetzt und auf diesen mittels je eines Ringes (4) gegen einen stirnseitigen Bund (6b) der Spannbüchsen (6) eingeklemmt sind, wobei die Lamellenpakete mittels sich durch die Spannbüchsen (6) erstreckender Schrauben (2, 7) in Umfangsrichtung abwechselnd mit den einander gegenüberliegenden Flanschen (1a, 8a) miteinander zu kuppelnder Naben (1, 8) verspannt sind, gekennzeichnet durch je eine umlaufende Entlastungsnut (4a) bzw. (6a) in den Ringen (4) und/oder den Bunden (6b) der Spannbüchsen (6).
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere Ganzstahl-Wellenkupplung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, wie sie aus den Unterlagen der
DE 93 05 154 U1 bekannt ist. - Bei diesen Kupplungen haben die Kontur und Form der Ringe und der Bunde der Spannbüchsen entscheidenden Einfluß auf die Verlagerungsfähigkeit der Kupplung. Im Betrieb traten bei hohen Verlagerungswerten der Kupplung entlang des Randes des Einspannbereiches Brüche, insbesondere Dauerbrüche, an den Lamellen auf. Die übliche Verwendung von runden Unterlegscheiben, die an ihren Rändern eine ausgeprägte Fase aufweisen, brachte keine Verbesserung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kupplung der angegebenen Bauart die Verlagerungsfähigkeit der Lamellen und Lamellenpakete zu erhöhen und hierdurch die Montagefreundlichkeit und Betriebssicherheit solcher Wellenkupplungen zu steigern.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
- Dieser Erfindung lag die Überlegung zugrunde, daß hohe Kerbfaktoren am Übergang zwischen dem Ring bzw. Bund und den Lamellen und somit eine stark reduzierte zulässige Materialspannung der Lamellen entlang des Randes des Einspannbereichs die Ursache der beobachteten Brüche sein könnten.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.
- Eine Abänderung dieser Erfindung bezieht sich auf eine drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere Ganzstahl-Wellenkupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.
- Hier erfolgt die Lösung der Erfindungsaufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 5.
- Weitere Ausgestaltungen dieser Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 6 bis 10.
- Die
GB 1,396,200 - In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt: Es zeigen:
-
1a im schematischen Längsschnitt eine biegeelastische drehsteife Kupplung; -
1b einen vergrößerten Ausschnitt aus1a ; -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel. - Nach
1a ist eine Nabe1 mit einer Nabe9 über zwei erfindungsgemäße Lamellenpakete A, B und eine dazwischen angeordneten Hülse8 drehsteif, winkel-, axial- und lateralbeweglich gekuppelt. Da die beiden Lamellenpakete A und B identisch sind, genügt es, eine davon zu beschreiben. Das Lamellenpaket A bzw. B verfügt über ein Paket ring- oder segmentförmiger Lamellen5 , die axial zusammengespannt sind. Zu diesem Zweck weisen die Lamellen auf dem Umfang verteilt mehrere axiale Bohrungen auf, in die Spannbüchsen6 eingesetzt sind. Das Lamellenpaket5 liegt einerseits an einem stirnseitigen Bund6b der Spannbüchse6 an, der an seiner anderen Seite flachkegelig ausgebildet ist. Andererseits liegt das Lamellenpaket an einem auf die Spannbüchse6 aufgesetzten Ring5 an. Wird das freie Ende6c der Spannbüchse, wie dargestellt, aufgebördelt, so ist das Lamellenpaket5 auf den Spannbüchsen6 festgelegt und das Ganze kann als Einheit eingebaut oder als Ersatzteil gehandelt werden. Das Lamellenpaket5 ist mittels der Schrauben7 und der Muttern2 in die Kupplung eingebaut. Unterlegscheiben3 können zwischen dem Schraubenkopf7 und dem Ring4 angeordnet sein. - Wie in
1b dargestellt, verfügt ein Flansch1a der Nabe1 über Ausnehmungen1b , wobei der Kopf der Schraube7 sich in einer dieser Ausnehmungen1b befindet, denen je ein unversehrter Abschnitt eines Flansches8a der Hülse8 als Anlage für die Mutter2 gegenüberliegt; bei der in Umfangsrichtung nächsten Schraube7 sind die Verhältnisse spiegelbildlich dazu, d. h. deren Kopf liegt in einer solchen Ausnehmung des Flansches8a , wie dies z. B. am unteren Bildrand der1 auf der radial gegenüberliegenden Seite der Wellenkupplung A dargestellt ist. - Erfindungsgemäß ist der Ring
4 und/oder der Bund6b der Spannbüchse6 mit einer umlaufenden Entlastungsnut4a bzw.6a versehen. Die Entlastungsnuten sind so ausgeführt, daß ein weicher Übergang zwischen freiem Lamellenbereich und festem Einspannungsbereich gewährleistet ist. Hierzu werden die Entlastungsnuten4a ,6a bevorzugt in gerundeter Form ausgeführt, deren Rundung kreis-, parabel- oder ellipsenförmig sein kann; eine Ausführung in Trapez- oder Dreiecksform ist jedoch ebenfalls möglich. - Mit dieser Erfindung ist es möglich, die Verlagerungsfähigkeit von Lamellen, Lamellenpaketen und somit von Kupplungen dieser Bauart zu erhöhen und hierdurch die Montagefreundlichkeit und Betriebssicherheit solcher Wellenkupplungen zu steigern.
- In
2 ist rechts der Mittellinie der Spannbüchse6 der Bund6b derselben, wie bekannt, in flachkegeliger Form ausgebildet. Links der Mittellinie ist die erfindungsgemäße Form des stirnseitigen Bundes6b mit einer umlaufenden konkaven Nut oder Auskehlung6d dargestellt, der eine entsprechende konvexe Form8d des Flansches8a gegenüberliegt und in die sei eingreift. Die konkave Form6d und die konvexe Form8d passen genau ineinander. Die Auskehlung6d kann die gesamte Breite der ursprünglichen Kegelmantelform einnehmen. Sie ist vorzugsweise in parabolischer, elliptischer oder Kreisform gerundet. - Die konkave Form
6d der Spannbüchse6 ist vorzugsweise so ausgeführt, daß sich die Tangenten durch die Punkte A und B unter einem Winkel β = 65° schneiden. Der Winkel β kann jedoch auch beliebig andere Werte zwischen >0° und 90° annhemen. - Bei der rein kegeligen Form nach der rechten Seite der
2 kann es zu einer Schiefstellung bei Umfangs- und Radialkräften kommen. Dabei treten Tribokorrosion und eine Vergrößerung des Nullspiels auf. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist diese Gefahr geringer. Außerdem können auf diese Weise Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, so daß ein vollflächiger Kontakt zwischen der Auskehlung6d und der konvexen Gegenform8d des Flansches8a vorherrscht. Das hat wieder die Vorteile der geringeren Flächenpressung und der geringeren Setzerscheinungen.
Claims (10)
- Drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere Ganzstahl-Wellenkupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen Wellen, insbesondere von Wellen mit gegeneinander versetzten Achsen, mit einem oder zwei Lamellenpakten (
5 ), die auf Spannbüchsen (6 ) aufgesetzt und auf diesen mittels je eines Ringes (4 ) gegen einen stirnseitigen Bund (6b ) der Spannbüchsen (6 ) eingeklemmt sind, wobei die Lamellenpakete mittels sich durch die Spannbüchsen (6 ) erstreckender Schrauben (2 ,7 ) in Umfangsrichtung abwechselnd mit den einander gegenüberliegenden Flanschen (1a ,8a ) miteinander zu kuppelnder Naben (1 ,8 ) verspannt sind, gekennzeichnet durch je eine umlaufende Entlastungsnut (4a ) bzw. (6a ) in den Ringen (4 ) und/oder den Bunden (6b ) der Spannbüchsen (6 ). - Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gerundete Form der Entlastungsnuten (
4a ,6a ). - Kupplung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Kreis-, Parabel- oder Ellipsenform der gerundeten Entlastungsnuten (
4a ,6a ). - Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Trapez- oder Dreiecksform der Entlastungsnuten (
4a ,6a ). - Drehsteife, biegeelastische Wellenkupplung, insbesondere Ganzstahl-Wellenkupplung, zur Übertragung von Drehmomenten zwischen Wellen, insbesondere Wellen mit gegeneinander versetzten Achsen, mit einem oder zwei Lamellenpaketen (
5 ), die auf Spannbüchsen (6 ) aufgesetzt und auf diesen gegen einen stirnseitigen Bund (6b ) der Spannbüchsen (6 ) eingeklemmt sind, wobei die Lamellenpakete (5 ) mittels sich durch die Spannbüchsen (6 ) erstreckender Schrauben (2 ,7 ) in Umfangsrichtung abwechselnd mit den gegenüberliegenden Flanschen (1a ,8a ) miteinander zu kuppelnder Naben (1 ,8 ) verspannt sind, wobei die Spannbüchsen (6 ) an der Außenseite der stirnseitigen Bunde (6b ) eine kegelige Form aufweisen, die in eine entsprechen de Ausnehmung des zugehörigen Flansches (8a ) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die kegeligen Stirnseiten der Spannbüchsen (6 ) eine umlaufende Nut (6d ) aufweisen. - Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (
6d ) die Form einer die gesamte Breite des ursprünglichen Kegelmantels einnehmenden Auskehlung (6d ) besitzt. - Kupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bzw. die Auskehlung (
6d ) eine gerundete Form aufweist. - Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Auskehlung (
6d ) parabolisch, elliptisch oder kreisförmig ist. - Kupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nut bzw. Auskehlung (
6d ) eine entsprechende konvexe Form (8d ) des Flansches (8a ) gegenüberliegt. - Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung (
6d ) und die konvexe Form (8d ) ineinander passen.
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