DE202007011014U1

DE202007011014U1 - Kupplungsteil mit einer eine Wellenaufnahme aufweisenden Nabe

Info

Publication number: DE202007011014U1
Application number: DE202007011014U
Authority: DE
Original assignee: KTR Kupplungstechnik GmbH
Current assignee: KTR SYSTEMS GMBH, DE
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2017-08-08

Abstract

Kupplungsteil mit einer eine Wellenaufnahme aufweisenden Nabe, welche über Teilungsflächen zusammensetzbare Schalensegmente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsflächen wenigstens zwei Bruchstellen ausbildende Bruchflächen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsteil mit einer eine Wellenaufnahme aufweisenden Nabe, welche über Teilungsflächen zusammensetzbare Schalensegmente aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Wellenkupplung mit zwei Kupplungsteilen, welche drehfest miteinander in Eingriff bringbare Mitnehmer aufweisen.
Derartige Kupplungsteile dienen der Herstellung von Kupplungen für die Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten zwischen etwa koaxial zueinander ausgerichteten Wellenabschnitten. Dazu werden einander zugekehrte Wellenenden jeweils drehfest in den Wellenaufnahmen zweier Kupplungsteile festgesetzt und die Kupplungsteile derart zueinander ausgerichtet, daß ihre Mitnehmer formschlüssig ineinandergreifen.
Um bei einem Austausch eines Kupplungsteiles die Lage der miteinander zu verbindenden Wellenabschnitte nicht verändern zu müssen, ist es bekannt, jedes Kupplungsteil für dessen radiale Demontage aus zwei Halbschalen auszubilden, welche beidseitig der Wellenaufnahme ausgebildete Bohrungen zur Aufnahme von Klemmschrauben aufweisen.
Ein gattungsgemäßes Kupplungsteil sowie eine gattungsgemäße Wellenkupplung sind aus der DD 259 436 A1 bekannt. Das dort beschriebene Kupplungsteil weist zwei Halbschalen auf, deren Teilungsflächen eine zur Drehachse der Wellenaufnahme achsparallele Ausrichtung aufweisen. Eine der Halbschalen weist eine Passfedernut zur drehfesten Anordnung des Kupplungsteiles auf einem Wellenende auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsteil der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, dessen Fertigungsaufwand maßgeblich herabgesetzt ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Kupplungsteil mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Kupplungsteil zeichnet sich dadurch aus, daß die Teilungsflächen wenigstens zwei Bruchstellen ausbildende Bruchflächen sind.
Die Bruchstellen sorgen für einen passgenauen Sitz der Schalensegmente aneinander und sind mit einem Spaltwerkzeug an einer Presse in Bruchteilen einer Sekunde und deshalb mit besonders geringem Fertigungsaufwand herstellbar. Um die Schalensegmente mit einer Radialbewegung an ein Wellenende anlegen zu können, sind die Bruchflächen der Bruchstellen derart ausgerichtet, daß sie mit der Rotationsachse der Wellenaufnahme etwa in einer gemeinsamen Ebene verlaufen. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn mit den Bruchflächen drei oder mehr Bruchstellen ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Schalensegmente jedoch als Halbschalen mit zwei Bruchstellen ausgebildet.
Mit der erfindungsgemäßen Bruchnabe ist ein Kupplungsteil geschaffen, das über eine Vielzahl von Vorteilen verfügt. Dessen Nabe weist insbesondere keine Fügespalte auf und ist mit einfachsten Werkzeugen ideal montierbar und demontier bar. Eine solche Nabe kann des weiteren aus kostengünstigen Werkstoffen, wie zum Beispiel Grauguß, ausgeführt werden. Bei derartigen Kupplungsteilen ist ebenfalls der Einsatz eines Ölpressverbandes nicht notwendig.
Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung weist die Nabe wenigstens zwei jeweils eine Bruchstelle durchlaufende Klemmschraubenaufnahmen auf. Die Schalensegmente werden mittels Klemmschrauben miteinander verspannt, so daß die Bruchflächen völlig spaltfrei und deshalb vorteilhaft passgenau ineinandergreifen. Je nach Größe der Nabe und Größe der einer Bruchstelle zugeordneten Bruchflächen kann die Nabe auch mehr als zwei Klemmschraubenaufnahmen aufweisen. Grundsätzlich ist es jedoch ebenso denkbar, die Schalensegmente nach dem Anlegen an ein Wellenende miteinander zu verschweißen oder zu verlöten.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Nabe in den Bereichen der Bruchstellen leicht gestreckt ausgebildet. Die gestreckte Ausbildung ist insbesondere eine aus dem Brechen „cracken" der Nabe resultierende plastische Verformung des Nabenmaterials. Diese in den Bereichen der Bruchstellen aufzufindende Materialstreckung führt zu einer unrunden Wellenaufnahme, so daß das Nabenteil auch bei einer ursprünglich für den Wellendurchmesser ausgelegten Spielpassung nun auf der Welle festklemmt. Die Materialstreckung fungiert insbesondere beim Anlegen der Kupplungsteile als axiale Nabensicherung, so daß bei dem erfindungsgemäßen Kupplungsteil vorteilhaft auf die Verwendung eines Gewindestiftes bzw. einer Endscheibe verzichtet werden kann. Durch die Materialstreckung erhält der Querschnitt der Wellenaufnahme die Form eines Langloches, wobei die Breite des Langloches selbstverständlich nur minimal von der Länge des Langloches abweicht.
Es ist selbstverständlich auch möglich, ein Bruchstellen aufweisendes Kupplungsteil mit einer nahezu ideal, kreisrunden Wellenaufnahme zu erzeugen, indem ein nur vorgebohrtes Kupplungsteil geknackt, die sich darüber ausbildenden Schalensegmente wieder zusammengesetzt und anschließend die Wellenaufnahme des zusammengesetzten Kupplungsteiles nachbearbeitet, beispielsweise nachgebohrt, werden.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung weist die Nabe wenigstens eine im Bereich ihrer Bruchstellen ausgebildete Materialschwächung auf. Derartige Materialschwächungen sind sogenannte Sollbruchstellen, an denen das Brechen der Nabe durch die Begünstigung von Rissbildungen gezielt eingeleitet wird.
Jede Materialschwächung ist mit Vorteil wenigstens eine an der Nabe peripher ausgebildete Einkerbung. Mit einer Einkerbung kann die Linie, an der die Rissbildung erfolgen soll, zielgenau vorgegeben werden. Derartige Materialschwächungen können an der Nabe sowohl an den Stirnflächen als auch an der Mantelfläche angeordnet sein. Grundsätzlich ist es jedoch ebenso denkbar, die Materialschwächungen in Form von die Nabe radial durchlaufenden Bohrungen oder Schlitzen auszubilden.
Bevorzugt wird vorgeschlagen, daß die Nabe als Kupplungsklauen ausgebildete Mitnehmer aufweist. Die Anzahl der am Umfang der Nabe verteilt angeordneten Kupplungsklauen ist für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Jedoch ist aus fertigungstechnischen Gründen darauf zu achten, insbesondere bei einer ungeraden Anzahl an Kupplungsklauen, die Bruchstellen derart in ein jeweiliges Kupplungsteil zu legen, daß die Nabe in zwei gleichgroße Schalensegmente gebrochen werden kann, ohne daß dabei die Kupplungsklauen von den Bruchstellen erfaßt werden.
Obwohl nicht erforderlich, kann wenigstens eines der Schalensegmente eine Passfedernut aufweisen. Somit kann die drehfeste Anordnung des Kupplungsteiles auf einem Wellenende durch die Klemmwirkung der eine Materialstreckung aufweisenden Nabe und/oder durch eine Paßfederverbindung erfolgen.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kupplungsteiles kann auf zwei Wegen erfolgen. Eine erste Variante sieht vor, daß das Kupplungsteil soweit fertiggestellt und dann dessen Nabe gebrochen oder geknackt wird. Eine zuvor in die Nabe eingebrachte, als Wellenaufnahme dienende Bohrung wird dabei durch den Knackvorgang leicht unrund oder oval. Durch eine solche Unrundheit ergibt sich bei der Montage auf einer zylindrischen Welle eine Klemmwirkung, so daß die Nabe bei einer gewählten Übergangspassung nicht zusätzlich mit einem Gewindestift gesichert werden muß. Während der Montage zieht sich die Nabe über die Welle und wird somit wieder rund. In einer zweiten Herstellungsart wird die Nabe in ihrer Rotationsachse zunächst nur auf ein vorbestimmtes Maß vorgebohrt und anschließend in mindestens zwei Schalensegmente gebrochen. Die Schalensegmente werden dann wieder zusammengesetzt, so daß die vorgebohrte Wellenaufnahme in der sich bevorzugt aus Halbschalen zusammensetzenden Nabe nachgearbeitet, insbesondere auf einen größeren Durchmesser aufgebohrt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß Naben oder Kupplungsteile auf Vorrat produziert und gelagert werden können und sich dann individuell in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung eine Bohrung mit einem entsprechend benötigten Durchmesser einbringen läßt. Eine derartige Nachbearbeitung kann gegebenenfalls auch direkt beim Anwender durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Wellenkupplung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens eines der Kupplungsteile ein erfindungsgemäßes Kupplungsteil ist. Bevorzugt sind jedoch beide Kupplungsteile erfindungsgemäße Kupplungsteile. Diese können zueinander sowohl unterschiedlich als auch baugleich ausgeführt sein.
Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wellenkupplung ist den Kupplungsteilen wenigstens ein zwischen ihren Mitnehmern anordbares Dämpfungsteil zugeordnet. Das Dämpfungsteil ist beispielsweise als Ringkörper mit gleichmäßig über seinen Umfang verteilten Fortsätzen ausgebildet, welche die Kupplungsteile gegeneinander abfedern. Das Dämpfungsteil ist dazu aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus einem verschleißfesten Kunststoff hergestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.
Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kupplungsteils mit einer eine Wellenaufnahme 1 aufweisenden Nabe 2 und an der Nabe 2 ausgebildeten Mitnehmern 3, welche als Kupplungsklauen ausgebildet sind. Die Nabe 2 weist zwei Schalensegmente 4, 5 ausbildende Bruchstellen 6, 7 sowie die Bruchstellen 6, 7 durchlaufende Klemmschraubenaufnahmen 8, 9 auf. Die Nabe 2 ist in den Bereichen 10, 11 der Bruchstellen 6, 7 leicht gestreckt ausgebildet, so daß die Wellenaufnahme 1 eine leicht unrunde Form erhält. Im Bereich ihrer Bruchstellen 6, 7 weist die Nabe 2 als Einkerbungen ausgebildete Materialschwächungen 12, 13, 14 auf, wobei die Materialschwächungen 12, 13 in einer Stirnfläche 15 der Nabe 2 liegen und die Materialschwächung 14 in der Mantelfläche 16 der Nabe 2 liegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DD 259436 A1 [0004]

Claims

Kupplungsteil mit einer eine Wellenaufnahme aufweisenden Nabe, welche über Teilungsflächen zusammensetzbare Schalensegmente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsflächen wenigstens zwei Bruchstellen ausbildende Bruchflächen sind.
Kupplungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe wenigstens zwei jeweils eine Bruchstelle durchlaufende Klemmschraubenaufnahmen aufweist.
Kupplungsteil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe in den Bereichen der Bruchstellen leicht gestreckt ausgebildet ist.
Kupplungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe wenigstens eine im Bereich ihrer Bruchstellen ausgebildete Materialschwächung aufweist.
Kupplungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Materialschwächung wenigstens eine an der Nabe peripher ausgebildete Einkerbung ist.
Kupplungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe als Kupplungsklauen ausgebildete Mitnehmer aufweist.
Kupplungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Schalensegmente eine Passfedernut aufweist.
Wellenkupplung mit zwei Kupplungsteilen, welche drehfest miteinander in Eingriff bringbare Mitnehmer aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kupplungsteile ein Kupplungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist.
Wellenkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Kupplungsteilen wenigstens ein zwischen ihren Mitnehmern anordbares Dämpfungsteil zugeordnet ist.