DE19839471A1 - Biegeelastische Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine biegeelastische Kupplung mit an den einander zugeordneten Anschlußflanschen der beiden Kupplungsteile angelenkten Federstä­ ben zur Drehmomentenübertragung, wobei die Anlenkstellen des äußeren Kupp­ lungsteiles radial außerhalb der Anlenkstellen des inneren Kupplungsteiles liegen und zwischen den beiden Kupplungsteilen eine Axialführung zur Axialkraftübertra­ gung vorgesehen ist.

Diese biegeelastischen Kupplungen dienen zum Ausgleich von winkeligen und axia­ len Verlagerungen zwischen zwei Wellen und ermöglichen bei einer paarweisen An­ ordnung auch einen Ausgleich radialer Verlagerungen, wobei die etwa tangential ver­ laufenden und den treibenden mit dem getriebenen Kupplungsteil verbindenden Fe­ derstäbe trotz der durch die Biegeelastizität der Federstäbe gegebenen Verlage­ rungsmöglichkeiten eine torsionssteife Wellenverbindung gewährleisten. Sollen die Kupplungen auch Axialkräfte übertragen oder axial steif ausgebildet sein, werden zwischen dem äußeren und dem inneren Kupplungsteil Axialführungen eingesetzt, die in axialer Richtung einen Formschluß mit sich bringen, ohne aber die Biegefähig­ keit der Kupplung zu beeinträchtigen, was beispielsweise durch die Ausgestaltung der Axialführung als Schräggelenklager oder ähnliche Axiallager mit Schwenkbewe­ gungsspiel um den Beugepunkt der Kupplungsteile erreicht wird. Diese Axialführun­ gen sind bisher im Axialbereich der Kupplung radial innerhalb der Federstäbe an­ geordnet und liegen damit innerhalb der dem einen Kupplungsteil zugeordneten Hohlwelle zwischen einem hohlwellenfesten Führungsring und einem stirnseitig in die Hohlwelle vorragenden Führungsansatz des anderen Kupplungsteils. Die Axialfüh­ rung muß sich daher auf einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser beschränken und beansprucht den Axialbereich der Kupplung als Bauraum, wodurch diese Kupp­ lungen für spezielle Anwendungsfälle, beispielsweise für die Kupplung von Hohl- und Vollwellen, ungeeignet sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine biegeelastische Kupplung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich durch ihre sichere Axialführung aus­ zeichnet und insbesondere auch eine Kombination von Hohl- und Vollwellen unmittel­ bar im Kupplungsbereich ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß sich die beiden Kupplungsteile ge­ genseitig über eine radial außerhalb der Anlenkstellen des inneren Kupplungsteiles angeordnete Axialführung abstützen. Durch die Auswärtsverlegung der Axialführung bleibt der Hohlraum innerhalb der Anlenkstellen bzw. des zugehörigen Anschlußflan­ sches frei, so daß sich in Abhängigkeit von den jeweiligen baulichen Gegebenheiten die zu kuppelnden Wellenenden ineinanderschieben lassen und Kupplungen in den gewünschten Sonderbauweisen entstehen. Die radial außerhalb der inneren Anlenk­ stellen sich erstreckenden Axialführungen können zusätzlich den größeren Durch­ messer nutzen und bieten so eine sichere und auch hochbelastbare axiale Abstüt­ zung zur Axialkraftübertragung bzw. zur axialen Fixierung der Kupplungsteile.

Die erfindungsgemäße Kupplung eignet sich speziell für die biegeelastische Verbin­ dung von einer Hohl- und einer Vollwelle, wozu der äußere Kupplungsteil der Hohl­ welle und der innere Kupplungsteil der in die Hohlwelle eindringenden Vollwelle zu­ gehören. Dabei entsteht eine zweckmäßige Konstruktion dadurch, daß der innere Kupplungsteil einen auf der Vollwelle sitzenden Flanschring zur Anlenkung der Fe­ derstäbe und der äußere Kupplungsteil einen vorzugsweise an den Anschlußflansch zur Federstabanlenkung angesetzten, radial einwärts vorragenden Stützring aufwei­ sen und daß die Axialführung zwischen dem Außenumfang des Flanschringes und dem Innenumfang des Stützringes eingebaut ist. Zwischen den beiden Anlenkstellen des inneren bzw. äußeren Kupplungsteiles ergibt sich ausreichend Platz für die Anordnung der Axialführung, wobei der Flanschring und der Stützring eine einwand­ freie konstruktive Abstützung dieser Axialführung erlauben.

Als Axialführung lassen sich verschiedene um den Beugepunkt schwenkbewegliche Axiallager einsetzen. So kann in an sich bekannter Weise die Axialführung aus einem Radialgelenklager mit zwei beidseits der Federstäbe spiegelbildlich zueinander ange­ ordneten Lagerteilen bestehen, wobei vorzugsweise axial zweigeteilte Flansch- und Stützringe vorgesehen sind, deren Ringteile jeweils einem Lagerteil zugehören. Es kommt zu einer kompakten, symmetrischen Bauweise, die eine Funktionseinheit zur Drehmomenten- und Axialkraftübertragung mit sich bringt.

Ist eine Axialführung mit einstellbarem Führungsspiel vorgesehen, können die beiden Kupplungsteile durch Einstellung des Führungsspieles auch mit bestimmten axialen Bewegungsfreiheiten gegenseitig geführt werden, um beispielsweise Wärmedehnun­ gen aufnehmen zu können od. dgl.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße biegeelastische Kupplung in teilgeschnittener Stirnan­ sicht nach der Linie I-I der Fig. 2 sowie

Fig. 2 einen Axialschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Eine biegeelastische Kupplung 1 umfaßt einen äußeren Kupplungsteil 2 und einen in­ neren Kupplungsteil 3 sowie gleichmäßig um den Umfang verteilte Federstäbe 4, 5 zur Drehmomentenübertragung, wobei die Federstäbe an einem Anschlußflansch 6 des äußeren Kupplungsteils 2 einerseits und an einem Anschlußflansch 7 des in­ neren Kupplungsteils 3 anderseits über geeignete Schraubenbefestigungen 8, 9 an­ gelenkt sind, welche Anlenkstellen 10 des äußeren Kupplungsteiles 2 und welche An­ lenkstellen 11 des inneren Kupplungsteiles 3 voneinander radial beabstandet sind. Zur Aufnahme von Axialkräften gibt es eine Axialführung 12, die sich radial außer­ halb der Anlenkstellen 11 und radial innerhalb der Anlenkstellen 10 befindet und aus einem zweiteiligen Radialgelenklager 13 besteht, dessen Lagerteile 14,15 beidseits der Federstäbe 4, 5 spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.

Der äußere Kupplungsteil 2 gehört einer Hohlwelle 16 zu und der innere Kupplungs­ teil 3 sitzt auf einer in die Hohlwelle 16 eindringenden Vollwelle 17. Der innere Kupp­ lungsteil 3 weist einen über eine Verzahnung 18 mit der Vollwelle 17 drehfest ver­ bundenen zweiteiligen Flanschring 19 als Anschlußflansch für die Federstäbe 4, 5 auf und der äußere, direkt in die Hohlwelle 16 übergehende Kupplungsteil 2 bildet im stirnseitigen Endbereich der Hohlwelle 16 den Anschlußflansch 6. An diesem An­ schlußflansch 6 ist zusätzlich zur Anlenkung der Federstäbe 4, 5 ein zweigeteilter Stützring 20 festgeschraubt, der radial einwärts zum Flanschring 19 hin vorragt und zur Abstützung des Radialgelenklagers 13 dient. Das Radialgelenklager 13 ist zwi­ schen dem Innenumfang 21 des Stützringes 20 und dem Außenumfang 22 des Flanschringes 19 eingebaut, wobei jedem Lagerteil 14,15 ein Ringteil 23, 24 des Flanschringes 19 und ein Ringteil 25, 26 des Stützringes 20 zugeordnet sind. Es kommt zu einer kompakten, symmetrischen Bauweise, die auch bei einer Kupplung von Hohl- und Vollwellen eine einwandfreie Axialkraftübertragung bzw. axiale Fixie­ rung der Kupplungsteile mit sich bringt.

Claims (5)

1. Biegeelastische Kupplung mit an den einander zugeordneten Anschlußflan­ schen der beiden Kupplungsteile angelenkten Federstäben zur Drehmomentenüber­ tragung, wobei die Anlenkstellen des äußeren Kupplungsteiles radial außerhalb der Anlenkstellen des inneren Kupplungsteiles liegen und zwischen den beiden Kupp­ lungsteilen eine Axialführung zur Axialkraftübertragung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Kupplungsteile (2, 3) gegenseitig über eine radial außerhalb der Anlenkstellen (11) des inneren Kupplungsteiles (3) angeordnete Axial­ führung (12) abstützen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kupp­ lungsteil (2) einer Hohlwelle (16) und der innere Kupplungsteil (3) einer in die Hohl­ welle (16) eindringenden Vollwelle (17) zugehören.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kupp­ lungsteil (3) einen auf der Vollwelle (17) sitzenden Flanschring (19) zur Anlenkung der Federstäbe (4, 5) und der äußere Kupplungsteil (2) einen vorzugsweise an den Anschlußflansch (6) zur Federstabanlenkung angesetzten, radial einwärts vorragen­ den Stützring (20) aufweisen und daß die Axialführung (12) zwischen dem Außen­ umfang (22) des Flanschringes (19) und dem Innenumfang (21) des Stützringes (20) eingebaut ist.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialführung (12) aus einem Radialgelenklager (13) mit zwei beidseits der Feder­ stäbe (4, 5) spiegelbildlich zueinander angeordneten Lagerteilen (14, 15) besteht, wobei vorzugsweise axial zweigeteilte Flansch- und Stützringe (19, 20) vorgesehen sind, deren Ringteile (23, 24; 25, 26) jeweils einem Lagerteil (14,15) zugehören.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Axialführung mit einstellbarem Führungsspiel vorgesehen ist.