DE20208529U1 - Gelenkwelle - Google Patents

Gelenkwelle

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DE20208529U1 DE20208529U DE20208529U DE20208529U1 DE 20208529 U1 DE20208529 U1 DE 20208529U1 DE 20208529 U DE20208529 U DE 20208529U DE 20208529 U DE20208529 U DE 20208529U DE 20208529 U1 DE20208529 U1 DE 20208529U1
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Description

• t
Telefon (02 02) 2 5906-0 Telefax (02 02)2 59 06
Dipi.-ing. Harald Ostriga* e"mail; mail@osw-pat-de
Dipi.-ing. Bernd Sonnet*
&tgr; t ir\ . TT7. ,&igr; Hausanschrift:
Dipl.-Ing. JOChen-Peter WirthS Stresemannstr 6 8
* Zugelassen beim Europäischen Patentamt 42275 Wuppertal-Barmen
Ostriga, Sonnet & Wirths ■ Postfach 20 16 53 ■ D-42216 Wuppertal ______^^
S/We/bb
Anmelder: Centa-Antriebe
Kirschey GmbH
Bergische Straße 7
10
42781 Haan
Bezeichnung
der Erfindung: Gelenkwelle
Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle insbesondere für Schiffsantriebe, zur Drehmomentübertragung von einem antreibenden Maschinenteil, wie Motor, auf ein angetriebenes Maschinenteil, wie Getriebe, Antriebswelle, mit einem ersten Gelenk zur Übertragung des Drehmoments von dem antreibenden Maschinenteil auf die Gelenkwelle, sowie einem zweiten Gelenk zur Übertragung des Drehmoments von der Gelenkwelle auf das angetriebene Maschinenteil.
Eine bekannte Gelenkwelle dieser Art verwendet sowohl auf der antreibenden als auch auf der angetriebenen Seite ein Gleichlaufgelenk in Form eines Homokineten. Ein solches Gelenk hat den Vorteil, relativ große Achsverlagerungen ausgleichen zu können, jedoch den Nachteil, dass aufgrund der Kraftübertragung durch metallische Bauteile (Stahlkugeln) Schwingungen nicht gedämpft und deshalb voll in den Antriebsstrang übertragen werden. Es wird somit ein nicht unerheblicher Körperschall hervorgerufen, der als störend empfunden wird. Zudem sind homokinetische Gelenke kostenintensiv. Die durch die
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(BLZ 360 100 43)445 04-431 (BLZ 330 600 98) 301 891 024 (BLZ 330 400 01) 4 034 823 DE 121068676
Centa-Antriebe Kirschey^mbjJ, ' »„&iacgr;&idigr;..
Schwingungsübertragung wünschenswerte elastische Lagerung von Bauteilen des Antriebsstrangs, z.B. des Motors, ruft weitere Kosten hervor.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass auf kostengünstige Art und Weise die Schwingungsübertragung in der Gelenkwelle vermindert wird und damit insbesondere eine Verminderung des Körperschalls erreicht wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist dem entsprechend dadurch gekennzeichnet, dass das eine der beiden Gelenke von einem Gleichganggelenk und das weitere Gelenk von einer elastischen Kupplung gebildet ist, wobei die angetriebene Hälfte der Kupplung mit der antreibenden Hälfte des homokinetischen Gelenks mindestens mittelbar fest verbunden ist.
Das Prinzip der Erfindung besteht somit im wesentlichen darin, ein Gleichganggelenk mit einer elastischen Wellenkupplung zu einer Gelenkwelle zu kombinieren und die Vorteile beider Gelenke nicht nur auf einfache Art, sondem auch in möglichst kompakter Bauweise zu nutzen. Das homokinetische Gelenk erlaubt dabei insbesondere eine Übertragung des Drehmoments bei hohen Achs-Auslenkwinkeln, während die elastische Wellenkupplung insbesondere den Aspekt der Schwingungsdämpfung löst. Die negativen Körperschalleigenschaften des Standes der Technik werden somit erfindungsgemäß abgestellt, ohne dabei auf den Vorteil großer Auslenkwinkel zu verzichten. Außerdem reduziert sich der Wartungsbedarf der Gelenkwelle, da eine elastische Kupplung wartungsfrei ist.
In einer ersten Ausführungsform ist das eine der beiden Gelenke von einem homokinetischen Gelenk und das weitere Gelenk von einer elastischen Wellenkupplung gebildet. Es können somit marktübliche Bauteile verwendet werden, wodurch eine kostengünstige Herstellung gewährleistet ist.
Centa-Antriebe
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die elastische Wellenkupplung ein Ringelement aufweist, in welches über den Ringumfang verteilt, metallische Kupplungsklauen einvulkanisiert sind, welche abwechselnd mit der einen oder der anderen der beiden Kupplungshälften verschraubt sind, wobei eine Kupplungshälfte eine Planfläche aufweist, in welcher ein Teil der einvulkanisierten Kupplungsklauen axial verschraubt ist und die andere Kupplungshälfte eine zylindrische Außenfläche aufweist, in der ein weiterer Teil einvulkanisierter Kupplungsklauen radial verschraubt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, dass sowohl radiale Bewegungen als auch Bewegungen winklig zueinander möglich sind. Zusätzlich zu dem großen Auslenkwinkel des homokinetischen Getriebes, bietet somit die elastische Wellenkupplung eine zusätzliche Bewegungsfreiheit der beiden Kupplungshälften in allen Raumrichtungen. Zudem bietet diese Ausführungsform den Vorteil besonders einfachen Montagemöglichkeit.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Verbindung von Kupplung und Gelenk von einem gelenkseitigen Wellenzapfen zu bilden, der bis zu einem Anschlagbund in eine kupplungsseitige Wellennabe eintaucht und mittels einer Ringnaht zwischen Anschlagbund und einer Stirnfläche der Nabe verschweißt ist. Es wird damit eine einfach herzustellende Verbindungsmöglichkeit von Kupplung und Gelenk geschaffen, bei der ein Zapfen lediglich bis zum Anschlag in die Nabe eingeführt werden muss und anschließend verschweißt wird. Mit dieser Ausführungsform ist ebenfalls eine kostengünstige Herstellung möglich.
In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen Wellenzapfen und Nabe eine rohrförmige Verlängerung der Gelenkwelle angeordnet. Diese Ausführungsform erlaubt es, die elastische Wellenkupplung und das homokinetische Gelenk voneinander zu distanzieren und die Anordnung dem Einsatzzweck anzupassen. Beispielsweise kann so eine gewissen Entfernung zwischen Antrieb und Abtrieb überbrückt werden.
Centa-Antriebe Kirsche/.G,r
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele. Darin zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Gelenkwelle mit homokinetischem Gelenk und elastischer Weilenkupplung,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem axialen Drucklager.
Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Gelenkwelle weist im wesentlichen ein homokinetisches Gelenk 11, eine zusammengesetzte Welle 12, sowie eine elastische Wellenkupplung 13 auf. Mit einer Schraubverbindung 14 ist das homokinetische Gelenk mit dem Flansch eines nicht dargestellten Motors verbunden. Die angetriebene Welle 12a des homokinetischen Gelenks 11 ist mit einem Zentrierzapfen 15 versehen, der konzentrisch in eine Nabe 12b der elastischen Wellenkupplung 13 eingesteckt ist. Zwischen einer Stirnfläche 16 der Nabe 12b und einer Ringstirn-Anschlagfläche 15a ist eine Ringschweißnaht 17 angeordnet, mit der die angetriebene Welle 12a und die Nabe 12b fest verbunden sind.
Die elastische Wellenkupplung 13 ist mit einem Ringelement 18 versehen, in dem über dem Ringumfang verteilt, metallische Kupplungsklauen 19 in eine gummiartige Masse 20 einvulkanisiert sind. Die über den Ringumfang verteilten Kupplungsklauen 19 sind abwechselnd mit der antreibenden sowie mit der angetriebenen Kupplungshälfte verschraubt. Gemäß Fig. 1 ist die Kupplungsklaue 19b über eine axiale Schraubverbindung 21 mit der Planfläche 22 eines Flansches 23 der angetriebenen Kupplungshälfte verschraubt. Die Kupplungsklaue 19a ist demgegenüber über eine radiale Schraubverbindung 24 mit der zylindrischen Außenfläche 25 der antreibenden Kupplungshälfte der elastischen Wellenkupplung 13 verbunden.
Centa-Antriebe Kirscheyj^rnbJ-i * ·,,·»..
Ein vom nicht dargestellten Motor erzeugtes Drehmoment wird somit
über die zylindrische Außenfläche 25 auf die Kupplungsklaue 19a, von dieser auf das Ringelement 18 und schließlich über die Kupplungsklaue 19b auf den Flansch 23 übertragen. Der Flansch 23 ist mit einer Keilverbindung 26 auf der angetriebenen Welle 27 befestigt.
Aus Fig. 1 wird deutlich, dass mit Hilfe der erfindungsgemäßen Gelenkwelle 10 durch die Kombination des homokinetischen Gelenks 11, das eine große Auslenkung ermöglicht, mit der elastischen Wellenkupplung 13, durch die Schwingungen zu einem großen Teil abgedämpft werden, eine optimale Drehmomentübertragung stattfindet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die Gelenkwelle 10 mit einem zusätzlichen axialen Drucklager zur Abstützung z.B. gegen Propellerschub, kombiniert, um so axiale Stöße auf die angetriebene Gelenkwelle 27 abzufangen.

Claims (5)

1. Gelenkwelle (19), insbesondere für Schiffsantriebe, zur Drehmomentübertragung von einem antreibenden Maschinenteil wie Motor auf ein angetriebenes Maschinenteil, wie Getriebe, Abtriebswelle, mit einem ersten Gelenk (11) zur Übertragung des Drehmoments von dem antreibenden Maschinenteil auf die Gelenkwelle, sowie einem zweiten Gelenk (13) zur Übertragung des Drehmoments von der Gelenkwelle auf das angetriebene Maschinenteil, dadurch gekennzeichnet, dass das eine (11) der beiden Gelenke (11, 12) von einem Gleichganggelenk und das weitere Gelenk (12) von einer elastischen Kupplung gebildet ist, wobei die angetriebene Hälfte der Kupplung mit der antreibenden Hälfte des homokinetischen Gelenks mindestens mittelbar fest verbunden ist.
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine (11) der beiden Gelenke (11, 12) von einem homokinetisches Gelenk und das weitere Gelenk (12) von einer elastischen Wellenkupplung gebildet ist.
3. Gelenkwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Wellenkupplung (12) ein Ringelement (18) aufweist, in welches über den Ringumfang verteilt metallische Kupplungsklauen (19a, 19b) einvulkanisiert sind, welche abwechselnd mit den beiden Kupplungshälften verschraubt sind, wobei die eine Kupplungshälfte eine Planfläche (22) aufweist, in welcher ein Teil der einvulkanisierten Kupplungsklauen (19b) axial verschraubt ist und die andere Kupplungshälfte eine zylindrische Außenfläche (25) aufweist, in der ein weiterer Teil einvulkanisierter Kupplungsklauen (19a) radial verschraubt ist.
4. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von Kupplung (12) und Gelenk (11) von einem gelenkseitigen Wellenzapfen (15) gebildet ist, der bis zu einem Anschlagbund (15a) in eine kupplungsseitige Wellennabe (12b) eintaucht und mittels einer Ringnaht (17) zwischen Anschlagbund (15a) und einer Stirnfläche (16) der Nabe (12b) verschweißt ist.
5. Gelenkwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Wellenzapfen (15) und Nabe (12b) eine rohrförmige Verlängerung der Gelenkwelle angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114502854A (zh) * 2019-10-09 2022-05-13 朋克联轴器有限公司 联轴器

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CN114502854A (zh) * 2019-10-09 2022-05-13 朋克联轴器有限公司 联轴器

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