DE19844828B4

DE19844828B4 - Verkupplungssystem zwischen einer Welle und einem hohlen Blindorgan insbesondere für Planetengetriebe

Info

Publication number: DE19844828B4
Application number: DE19844828A
Authority: DE
Inventors: Giorgio Badia Polesine Casarotto
Original assignee: Brevini Veneta SRL
Current assignee: Casarotto Giorgio Badia Polesine It; Brevini Power Transmission SpA
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2018-10-01
Also published as: US6196759B1; ITPD980007A1; ITPD980007A0; DE19844828A1

Abstract

Verkupplungssystem zwischen einer Welle (10) und einem hohlen Organ (12a), mit einem zu diesem koaxialen Sitz (12) zur Aufnahme eines Endbereichs der Welle (10), mit Mitteln zum Verkuppeln in Drehrichtung und mit Mitteln zum axialen Verkuppeln zwischen der Welle (10) und dem Organ (12a), die ein auf der Welle (10) verschiebbar angeordnetes ringförmiges Element (20), Mittel (24, 28, 32) zum Verbinden des ringförmigen Elementes (20) mit dem hohlen Organ (12a) und einen ersten Schulterbereich (22) auf der Welle (10), der mit dem ringförmigen Element (20) in Folge der Verbindung des ringförmigen Elements (20) mit dem Organ (12a) in Eingriff tritt, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (12) ein Blindsitz ist und die Verbindungsmittel (24, 28, 32) derart angeordnet sind, dass sie das ringförmige Element (20) mit dem hohlen Organ (12a) auf der Öffnungsseite des Blindsitzes (12) verbinden, derart, dass die axiale Bewegung der Welle (10) relativ zu dem Organ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkupplungssystem zwischen einer Welle und einem hohlen Organ gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Verkupplung der genannten Art ist zum Beispiel bei der Montage von Maschinen gefragt, die eine Rotationswelle aufweisen, die mit dem Sitz eines hohlen Organs im Eingriff steht, das zu der Welle koaxial verläuft und eine gleichförmige Rotationsbewegung mit einem Satellitenträger oder mit einem Sonnenrad des Räderwerks eines Planetengetriebes ausführt. Eine solche Verkupplung zwischen den genannten Teilen muss die Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Welle und dem hohlen Organ garantieren und gleichzeitig deren gegenseitige axiale Blockierung sicherstellen.

Bei einem aus der DE 2 549 681 A1 bekannten Verkupplungssystem der eingangs genannten Art ist eine mit einer axialen Durchgangsbohrung versehene Scheibe auf einer durchgehenden Welle mit Hilfe des ringförmigen Elementes in der Weise axial gehalten, dass zwischen der Scheibe und dem ringförmigen Element eine zweigeteilte Ringeinlage geklemmt ist, deren axiale Länge kleiner als die axiale Breite einer Wellenringnut, in der sie aufgenommen ist, aufweist. Dadurch ergibt sich einerseits ein axiales Spiel dieser Anordnung aus Scheibe, Ring und ringförmigem Element gegenüber der Welle und andererseits führt diese Anordnung zu einem axialen Platzbedarf zwischen der auf der Welle sitzenden Scheibe und dem ringförmigen Element.

Aus der US 2 434 018 A ist ein Verkupplungssystem zwischen einem mit einer Durchgangsbohrung versehenen hohlen Organ und einer durchlaufenden Welle bekannt geworden, bei der die Welle mittels zweier Schulterbereiche das hohle Organ zu beiden axialen Seiten hin abstützt. Hierbei ist jedoch ein das hohle Organ haltendes zweigeteiltes ringförmiges Element notwendig. Dies führt konstruktionsbedingt zu einem erheblichen Herstellungs- und Montageaufwand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verkupplungssystem zwischen einer Welle und einem hohlen Organ der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der axiale Platzbedarf verringert und eine axiale Fixierung in einfacher Weise erreicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verkupplungssystem zwischen einer Welle und einem hohlen Organ der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist in einfacher Weise erreicht, dass die Welle im hohlen Organ zwischen dem Boden des Blindsitzes und der Abstützung des ringförmigen Elementes unmittelbar an einer Schulter der Welle axial festgelegt ist. Dies reduziert sowohl den axialen Platzbedarf für diese axiale Sicherung und vermeidet darüber hinaus axiales Spiel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Unteransprüche. Dabei ist eine vorteilhafte Ausgestaltung durch die Merkmale nach Anspruch 8 gegeben, wonach eine Demontage bzw. Herausziehen der Welle aus dem Blindsitz in einfacher Weise möglich ist.

Die Merkmale und die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das nur beispielhaft und nicht beschränkend sein soll, und im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht des Verkupplungssystems gemäß der Erfindung teilweise in einem Schnitt in Längsrichtung, in einer Montagephase;
2 eine Seitenansicht des Verkupplungssystems teilweise in einem Schnitt in Längsrichtung nach erfolgter Montage;
3 eine Frontansicht des Verkupplungssystems nach erfolgter Montage; und
4 eine Seitenansicht des Verkupplungssystems teilweise in einem Schnitt in Längsrichtung in einer Demontagephase.
Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft die Verkupplung einer rotierenden Übertragungswelle mit einem Planetengetriebe, und insbesondere mit einem hohlen Blindorgan, das eine gleichförmige Rotationsbewegung mit einem Satellitenträgerelement des Getriebes ausführt.
Unter Bezugnahme auf die 1 ist mit 10 eine rotierende Übertragungswelle bezeichnet, welche in einen blinden Aufnahmesitz 12 eingeführt ist, welcher in einem hohlen Organ 12a eines Planetengetriebes 14 ausgebildet ist.
Der Sitz 12 ist koaxial zu der Welle 10 und zeigt eine im wesentlichen becherförmige Ausformung, so daß er einen Endbereich der Welle 10 aufnehmen kann. Das hohle Blindorgan 12a führt eine gleichförmige Rotation mit dem Satellitenträgerelement 18 des Planetengetriebes 14 aus.
Die Verkupplung in Drehrichtung zwischen der Welle 10 und dem Blindorgan 12a wird durch eine Zunge 11 realisiert, welche die Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Welle 10 und dem Planetengetriebe 14 erlaubt.
In 1 wird das Zusammenwirken der Einzelteile in einer Montagephase dargestellt, wenn die Welle 10 nur teilweise in den Blindsitz 12 des hohlen Organs eingeführt ist.
Auf der Welle 10 ist ein ringförmiges Element 20 verschiebbar montiert, das zu der Welle 10 koaxial verläuft. Ein elastischer Ring 22, üblicherweise ein Seeger-Ring, ist in einer ringförmigen Nut 23 angeordnet, die auf der Welle ausgebildet ist, so daß sie auf dieser Welle einen ersten Schulterbereich bildet, der mit dem ringförmigen Element 20 während dessen Bewegung entlang der Welle 10 in Eingriff gelangt. Vorzugsweise ist in dem Element 20 eine ringförmige Oberfläche 21 definiert, welche mit dem von der Welle 10 hervorstehenden Bereich des Rings 22 in Eingriff gelangen kann.
Das ringförmige Element 20 ist außerdem mit einer Vielzahl von ersten und zweiten durchgehenden Öffnungen versehen, die mit 24 bzw. 26 bezeichnet sind. In 1 sind nur zwei dieser Öffnungen entsprechend der Schnittebene dargestellt. Diese durchgehenden Öffnungen sind gemäß einer im wesentlichen ringförmigen Anordnung angeordnet, in einem regelmäßigen Winkelabstand voneinander getrennt und zueinander beabstandet.
In den vorgenannten durchgehenden Öffnungen 24, 26 sind eine Vielzahl von entsprechenden ersten Verbindungsschrauben 28 und zweiten Schrauben 30 aufgenommen. Die Schrauben 30 dienen als Schließelemente der Öffnungen 26, deren Funktion nachfolgend detailliert beschrieben wird.
In dem hohlen Blindorgan 12a sind an entsprechenden Stellen und gegenüber den Öffnungen 24 entsprechende mit einem Gewinde versehene Blindöffnungen 32 ausgebildet, von denen nur eine in 1 dargestellt ist, die die Schrauben 28 in einem Eingriff mittels Schraubverbindung aufnehmen.
In dem ringförmigen Element 20 sind außerdem zwei ringförmige Nuten 34a, 36a ausgebildet, die zwei entsprechende Dichtungsringe 34b und 36b aufnehmen. Diese Dichtungsringe sind mit der Welle 10 bzw. mit dem hohlen Organ 12a derart in Kontakt, daß sie bei erfolgter Verkupplung die Undurchlässigkeit des Bereichs der Verkupplung gewährleisten.
Auf der Welle 10 ist vorzugsweise ein zweiter Schulterbereich vorgesehen, der in seiner Gesamtheit mit 37 bezeichnet ist und der in der Phase der Entkupplung der Welle 10 von dem hohlen Organ 12a mit dem ringförmigen Element 20 in Eingriff steht. Dieser Schulterbereich 37 ist als eine Verlängerung der Welle 10 mit einem größeren Durchmesser als der Endbereich (vgl. obere Hälfte der Zeichnung aus 1) ausgebildet. Alternativ ist der Schulterbereich 37 als ein zweiter Seeger-Ring 40 ausgebildet, der in einer ringförmigen Nut 41 angeordnet ist, die in die Welle 10 eingelassen ist (vgl. untere Hälfte der Zeichnung aus 1).
Der Schulterbereich 37 tritt mit dem ringförmigen Element 20 während seines Verlaufs entlang der Welle 10 in Eingriff, und insbesondere mit einer ringförmigen Oberfläche 42, die in dem Element selbst ausgebildet ist.
Nachfolgend wird der Betrieb des Systems in der Verkupplungsphase nach erfolgter Montage und in der Entkupplungsphase unter Bezugnahme auf die 1, 2 bzw. 4 detailliert beschrieben.
In 1 ist die Welle 10 teilweise in den Blindsitz 12 eingeführt dargestellt. Das ringförmige Element 20 ist so angeordnet, daß es die Verbindungsschrauben 28 gegenüber den Öffnungen 24 des hohlen Organs trägt.
Die Anordnung des ersten Schulterbereichs 22 ist in einer solchen Entfernung gewählt, daß es nach beendeter Einführung möglich ist, die Verbindungsschrauben 28 in den Öffnungen 24 anzuziehen, so daß die Welle 10 axial in dem Blindsitz 12 in axialer Richtung blockiert ist.
Die axiale Bewegung der Welle 10 relativ zu dem Organ 12a wird somit in der einen Richtung durch den Boden des Blindsitzes 12 und in der anderen Richtung von dem Anschlag zwischen dem Seeger-Ring 22 und dem ringförmigen Element 20 verhindert, das auf dem hohlen Organ 12a befestigt ist. In dieser Verkupplungsposition stellen die Ringe 34b, 36b die Undurchlässigkeit des Sitzes 12 der Welle 10 sicher, so daß die Verkupplungsoberblächen vor dem Kontakt mit oxidierenden Mitteln oder solchen externen Unreinheiten beschützt sind, die der nachfolgenden Entkupplung schaden könnten.
Das System gemäß der Erfindung ist in der Lage, eine mühelose Entkupplung zwischen der Welle 10 und dem Organ 12a zu ermöglichen, so wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wird.
Die Schrauben 28 werden zunächst aus den Öffnungen 24 gelöst, so daß sie das ringförmige Element 20 aus dem Organ 12a freigeben. Die Schrauben 30 werden aus den Öffnungen 26 gelöst, und an deren Stellen werden in die genannten Öffnungen entsprechende Betätigungsschrauben 42 eingeschraubt, die länger als die Schrauben 30 sind.
Die Betätigungsschrauben 42 werden dann in die zweiten Öffnungen 26 eingeschraubt bis die freien distalen Enden an der externen radialen Oberfläche des hohlen Organs 12a anschlagen.
Das weitere Einschrauben der Betätigungsschrauben 42 bewirkt ein axiales Verschieben des ringförmigen Elementes 20 relativ zu der Welle 10 und ein Entfernen von dem hohlen Organ 12a bis zu einer Position (4), in der das ringförmige Element mit dem zweiten Schulterbereich in Eingriff steht. Von dieser Position aus, bewirkt ein weiteres Einschrauben der Schrauben 42 ein Verschieben der Welle 10 zusammen mit dem ringförmigen Element 20 und ein Herausführen aus dem Blindsitz 12.
Es wird angemerkt, daß die regelmäßige abgewechselnde Anordnung der Verbindungschrauben 28 und der Betätigungsschrauben 42, wie in 3 dargestellt, zusammen mit den Einschraubvorgängen, die auf die genannten Schrauben gleichmäßig ausgeübt werden, die Verkupplung und die Entkupplung ohne jeglichen Versatz zwischen der Welle und dem ringförmigen Element erlaubt.
Natürlich können die Ausführungsformen und die Einzelheiten der Realisierung im Vergleich zu dem was als nicht einschränkendes Beispiel beschrieben und dargestellt wurde, in vielfältiger Weise verändert werden, ohne dadurch von dem Gegenstand der Erfindung abzuweichen, wie er von den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Verkupplungssystem zwischen einer Welle (10) und einem hohlen Organ (12a), mit einem zu diesem koaxialen Sitz (12) zur Aufnahme eines Endbereichs der Welle (10), mit Mitteln zum Verkuppeln in Drehrichtung und mit Mitteln zum axialen Verkuppeln zwischen der Welle (10) und dem Organ (12a), die ein auf der Welle (10) verschiebbar angeordnetes ringförmiges Element (20), Mittel (24, 28, 32) zum Verbinden des ringförmigen Elementes (20) mit dem hohlen Organ (12a) und einen ersten Schulterbereich (22) auf der Welle (10), der mit dem ringförmigen Element (20) in Folge der Verbindung des ringförmigen Elements (20) mit dem Organ (12a) in Eingriff tritt, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (12) ein Blindsitz ist und die Verbindungsmittel (24, 28, 32) derart angeordnet sind, dass sie das ringförmige Element (20) mit dem hohlen Organ (12a) auf der Öffnungsseite des Blindsitzes (12) verbinden, derart, dass die axiale Bewegung der Welle (10) relativ zu dem Organ (12a) in der einen Richtung durch den Boden des Blindsitzes (12) und in der anderen Richtung durch den Anschlag zwischen dem ersten Schulterbereich (22) und dem ringförmigen Element (20) verhindert wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (24, 28, 32) eine Vielzahl von Verbindungsschrauben (28) umfassen, die durch entsprechende erste Öffnungen (24) des ringförmigen Elements (20) verlaufen und die vor einer Vielzahl von entsprechenden in dem Organ (12a) ausgebildeten korrespondierenden Öffnungen (32) aufnehmbar sind.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschrauben (28) in einer im wesentlichen ringförmigen Anordnung in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (28) in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schulterbereich als ein elastischer Ring (22) ausgebildet ist, der in einer entsprechenden ersten in der Welle (10) eingelassenen ringförmigen Nut (23) aufgenommen ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es Dichtungsmittel (34b, 36b) zwischen der Welle (10) und dem ringförmigen Element (20) und zwischen dem Organ (12a) und dem ringförmigen Element (20) aufweist, so daß der Blindsitz (12) undurchlässig ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel ein Paar Dichtungsringe (34b, 36b) aufweisen, die in dem ringförmigen Element (20) angeordnet sind und mit der Welle (10) bzw. mit dem Organ (12a) in Kontakt stehen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem folgendes umfasst: – einen zweiten Schulterbereich (37, 40), der auf der bezüglich des ersten Schulterbereichs (22) dem Endbereich gegenüberliegenden Seite der Welle (10) ausgebildet ist, wobei der zweite Schulterbereich (37, 40) mit dem ringförmigen Element (20) während dessen Bewegung von dem Organ (12a) weg in Eingriff tritt, – Mittel zum Herausführen der Welle (10) aus dem Sitz (12), die zwischen dem ringförmigen Element (20) und dem Organ (12a) vorgesehen sind, um das ringförmige Element (20) und die Welle (10) von dem Organ (12a) zu entkuppeln.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Herausführen eine Vielzahl von Betätigungsschrauben (42) aufweisen, die mit entsprechenden Öffnungen (26), die durch das ringförmige Element (20) verlaufen, eingeschraubt in Eingriff stehen, und die so ausgelegt sind, daß sie mit dem distalen Ende an das hohle Organ (12a) anschlagen.
System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (42) zum Herausführen in einer im wesentlichen ringförmigen Anordnung und in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl von Schließelementen (30) umfaßt, die in dem Zustand der Verkupplung der Welle (10) in dem Sitz (12) mit der Vielzahl der zweiten Öffnungen (26) haltend in Eingriff stehen, so daß die Undurchlässigkeit des Sitzes (12) gewährleistet ist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schulterbereich als ein zweiter elastischer Ring (40) ausgebildet ist, der in einer entsprechenden zweiten ringförmigen Nut (41) angeordnet ist, die in die Welle (10) eingelassen ist.