DE2632260A1

DE2632260A1 - Kupplung zum drehfesten verbinden von wellen

Info

Publication number: DE2632260A1
Application number: DE19762632260
Authority: DE
Inventors: Guenter Grossmann; Josef Ernst Juergen Heyne
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1976-07-17
Filing date: 1976-07-17
Publication date: 1978-01-19

Description

Kupplung zum drehfesten Verbinden von Wellen
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum drehfesten Verbinden von Wellen, mit einer hülsenförmigen, die Enden der Wellen in einer Bohrung aufnehmenden Kupplungsmuffe, die gleichzeitig als Innenring für ein Wälzlager ausgebildet ist.
Es ist eine solche Kupplung bekannt, bei der die Kupplungsmuffe in ihrer Bohrung axiale Nuten aufweist, in welche die Enden der miteinander zu verbindenden Wellen mit entsprechend geformten Vorsprüngen formschlüssig eingreifen.
Diese bekannte Kupplung erfüllt ihre Aufgabe zwar einwandfrei, ist jedoch in der Herstellung wegen des hohen Bearbeitungsaufwandes in der Bohrung der Kupplungsmuffe einerseits und an den Enden der zu verbindenden Wellen andererseits relativ teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Kupplung zu schaffen, bei der jedoch die umständliche und kostspielige Bearbeitung an den einzelnen Teilen entfällt und bei der insbesondere die Enden der zu verbindenden Wellen völlig unbearbeitet bleiben können.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kupplungsmuffe an ihren beiden Enden mit exzentrisch zu ihrer Bohrung verlaufenden Klemmflächen versehen ist, mit welchen je ein Spannring mit einer Klemmfläche von gleicher Exzentrizität zusammenwirkt. Gegenüber der bekannten Kupplung kann die Kupplungsmuffe in diesem Falle als einfaches Drehteil ausgebildet sein. Die beiden Spannringe sind ebenfalls einfache Drehteile. Die glatten Wellenenden, die von beiden Seiten her in die Kupplungsmuffe eingeschoben sind, werden in einfachster Weise durch die Spannringe kraftschlüssig mit der Kupplungsmuffe verbunden.
Zweckmäßig ist es, die beiden Klemmflächen an den Enden der Kupplungsmuffe so auszubilden, daß sie Exzentrizitäten gleicher Größe und Richtung aufweisen. Dadurch wird erreicht, daß die beim Verspannen der Spannringe auf die Kupplungsmuffe ausgeübten Radialkräfte in gleicher Größe und Richtung auf diese einwirken, wodurch ein schädliches Taumeln der Kupplungsmuffe, die gleichzeitig den Innenring eines Wälzlagers bildet, vermieden wird.
Um sicherzustellen, daß sich die Spannringe unter Einwirkung der von den Wellen ausgeübten Drehmomente nicht selbsttätig lösen, ist es zweckmäßig, zum Zwecke des Klemmens den Spannring, der dem Antrieb der Wellen näher liegt, in Drehrichtung der Wellen und den Spannring, der dem Antrieb der Wellen entfernter liegt, entgegen der Drehrichtung der Wellen zu verdrehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das von den Wellen ausgeübte Drehmoment stets bestrebt ist, die Spannringe nur noch fester anzuziehen, während ein selbsttätiges Lösen mit Sicherheit vermieden ist.
Um zu gewährleisten, daß diese erwünschte Drehrichtung der Spannringe stets eingehalten wird, ist es weiterhin zweckmäßig, die Kupplungsmuffe und/oder die Spannringe und/oder ein die Spannringe zur Kupplungsmuffe verdrehendes Werkzeug mit Einrichtungen oder Ausbildungen zu versehen, die ein Drehen der Spannringe nur in der gewünschten Drehrichtung zulassen.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Kupplungsmuffe in den Bereichen ihrer Klemmflächen eine sich nur über einen Teil ihres Umfanges erstreckende Vertiefung aufweist, in die ein an dem Spannring angeordneter Vorsprung, z.B. ein Stift oder Zapfen eingreift. Es ist jedoch auch möglich, die Spannringe am Umfang mit einem stufenförmigen Absatz zu versehen, an welchem das die Spannringe verdrehende Werkzeug angreift. Auf diese Weise kann vermieden werden, daß das Werkzeug so angesetzt wird, daß der Spannring in der falschen Richtung gedreht wird.
Um auch unter dem Einfluß von Schwingungen, Erschütterungen oder dgl. ein selbsttätiges Lösen der Spannringe mit Sicherheit zu vermeiden, können diese mit einer radial durchgehenden Gewindebohrung zur Aufnahme einer Sicherungsschraube versehen sein, mit der sie auf der Welle gesichert werden können.
Schließlich ist es auch möglich, die in der Kupplungsmuffe aufgenommenen Enden der Welle zusätzlich formschlüssig, z.B. durch Nut und Feder zu verbinden, wenn befürchtet werden muß, daß die rein kraftschlüssige Verbindung nicht ausreichend sein könnte.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kupplung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Figur 1, Fig. 3 einen Ausschnitt der Kupplung nach Figur 1 mit abgeändertem Spannring und abgeänderter Kupplungsmuffe, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Figur 3, Fig. 5 eine teilweise geschnittene Stirnansicht eines abgeänderten Spannringes und Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine gegenüber Figur 1 abgeänderte Kupplung.
Die in Figur 1 dargestellte Kupplung weist die Kupplungsmuffe 1 auf, die in ihrer Bohrung 2 die Enden 3 und 4 der zu verbindenden Wellen aufnimmt. Die Kupplungsmuffe 1 dient gleichzeitig als Innenring eines Wälzlagers, durch das die Kupplung in dem Gehäuse 5 gelagert ist. Dieses Wälzlager wird durch die Kupplungsmuffe 1 als Innenring, die Kugeln 6 und den Außenring 7 gebildet. Zur Abdichtung des Wälzlagers sind Dichtscheiben 8 auf dem Innenring vorgesehen.
An ihren beiden Enden besitzt die Kupplungsmuffe 1 kegelig ausgebildete, exzentrisch zu ihrer Bohrung 2 verlaufende Klemmflächen 9, deren Exzentrizitäten gleiche Größe und gleiche Richtung haben.
Zum Verbinden der beiden Wellenenden 3 und 4 über die Kupplungsmuffe 1 dienen die beiden Spannringe 10, die über die Klemmflächen 9 der Kupplungsmuffe geschoben und daraufhin in Umfangsrichtung soweit verdreht werden, bis sie einerseits mit ihren Bohrungen 11 auf den zugehörigen Wellenenden 3 bzw. 4 und andererseits mit ihren exzentrischen Klemmflächen 12 auf den Klemmflächen 9 der Kupplungsmuffe 1 satt klemmend aufsitzen. Das Drehen der Spannringe kann beispielsweise durch ein Werkzeug erfolgen, das in Radialbohrungen 13 der Spannringe 10 eingreift. Eine Klemmung kann durch Drehen des Spannringes 10 in beiden möglichen Drehrichtungen erzielt werden. Nach erfolgter Klemmung kann der Spannring 10 durch eine Sicherungsschraube 14, die in einer radialen Gewindebohrung 15 angeordnet ist, auf dem zugehörigen Wellenende gesichert werden.
Figur 2 läßt in einem Querschnitt die gegenseitige Lage der Klemmflächen im geklemmten Zustand erkennen.
Die Figuren 3 und 4 zeigen in einem Längs- und einem Querschnitt eine Kupplungsmuffe 16, die im Bereich der Klemmfläche 9 eine über den halben Umfang verlaufende Vertiefung 17 aufweist. Der Spannring 18 weist einen in radialer Richtung nach innen vorstehenden Stift 19 auf, der in diese Vertiefung eingreift. In Figur 4 ist mit strichpunktierten Linien die Lage dieses Stiftes 19 dargestellt, die er in der Ausgangslage des Spannringes 18, also vor dem Klemmen einnimmt. Durch die Anordnung der Vertiefung 17 und des Stiftes 19 ist sichergestellt, daß der Spannring 18 nur in einer Richtung, nämlich in Richtung des Pfeiles A gedreht werden kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß der Spannring 18 stets nur in der Richtung zum Klemmen verdreht wird, in der unter Einwirkung des Drehmomentes des zugehörigen Wellenendes ein Lösen des Spannringes mit Sicherheit vermieden wird.
Eine andere Möglichkeit, dies in einfacher Weise zu erreichen, ist in Figur 5 dargestellt. Dort weist der Spannring 21 an seinem Umfang einen stufenförmigen Absatz 22 auf, an dessen radialer Begrenzungsfläche 23 ein als Hakenschlüssel 24 ausgebildetes Werkzeug angreift. Die Form des Absatzes 22 läßt ein Ansetzen des Hakenschlüssels nur in der Weise zu, daß ausschließlich ein Verdrehen des Spannringes 21 in Richtung des Pfeiles A möglich ist.
Figur 6 zeigt schließlich eine weitere Ausführung, bei der die in einer Kupplungsmuffe aufgenommenen Wellenenden 25 und 26 an ihren Stirnseiten Nuten 28 und 29 aufweisen, in die eine gemeinsame Feder 27 eingesetzt ist. Auf diese Weise ist zusätzlich zu dem durch die Spannringe herbeigeführten Kraftschluß auch noch eine formschlüssige Verbindung gewährleistet.

Claims

Ansprüche Kupplung zum drehfesten Verbinden von Wellen, mit einer hülsenförmigen, die Enden der Wellen in einer Bohrung aufnehmenden Kupplungsmuffe, die gleichzeitig als Innenring für ein Wälzlager ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmuffe (1, 16) an ihren beiden Enden mit exzentrisch zu ihrer Bohrung (2) verlaufenden Klemmflächen (9) versehen ist, mit welchen je ein Spannring (10, 18, 21) mit einer Klemmfläche (12) von gleicher Exzentrizität zusammenwirkt.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmflächen (9) an den Enden der Kupplungsmuffe (1, 16) Exzentrizitäten gleicher Größe und Richtung aufweisen.
3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Klemmens der Spannring, der dem Antrieb der Wellen näherliegt, in Drehrichtung der Wellen und der, der dem Antrieb der Wellen entfernter liegt, entgegen der Drehrichtung der Wellen verdreht ist.
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmuffe (1, 16) und/oder die Spannringe (18, 21) und/oder ein die Spannringe zur Kupplungsmuffe verdrehendes Werkzeug (24) Einrichtungen oder Ausbildungen aufweisen, die ein Drehen der Spannringe nur in der gewünschten Drehrichtung zulassen.
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmuffe (16) in den Bereichen ihrer Klemmflächen (9) eine sich nur über einen Teil ihres Umfanges erstreckende Vertiefung (17) aufweist, in die ein an dem Spannring (18) angeordneter Vorsprung (19), z.B. ein Stift oder Zapfen eingreift.
6. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (21) am Umfang einen stufenförmigen Absatz (22) aufweisen, an welchem das die Spannringe verdrehende Werkzeug (24) angreift.
7. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (10, 18) eine radial durchgehende Gewindebohrung (15) zur Aufnahme einer Sicherungsschraube (14) aufweisen.
8. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kupplungsmuffe (16) aufgenommenen Enden der Wellen (25, 26) zusätzlich formschlüssig, z.B. durch Nut (28, 29) und Feder (27) verbunden sind.