DE3024004A1 - Wellenkupplung - Google Patents

Description

302A004

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. DIETER JANDER DR.-ING. !VANFREO BÖNING 1 3£:r.iN 15

KUHFÖRSTENDAMM 66

TELEFON 883 50 71

227/17.723 DE 24. Juni 1980

Anmeldung der Firma Leslie Hartridge Limited

Tingewick Road Buckingham, Bucks. Großbritannien

Leslie Hartridge Ltd. 227/17.723 DE

"Wellenkupplung"

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten flexiblen Scheiben, mit denen zwei massive Bauteile verbunden sind.

Wellenkupplungen der in Betracht gezogenen Art werden insbesondere verwendet, um auf Prüfständen für Einspritzpumpen eine Verbindung zwischen einer Einspritzpumpe und einer Antriebswelle für die Einspritzpumpe herzustellen. In derartigen und anderen Fällen bereitet es Schwierigkeiten, die Achsen der miteinander zu verbindenden Wellen in eine genau fluchtende Lage zu bringen. Diese Schwierigkeiten werden durch die beschriebenen Wellenkupplungen eliminiert, da sie aufgrund der Verwendung flexibler Scheiben einen gewissen Seiten- oder Winkelversatz der Wellen ausgleichen können, ohne daß dadurch die Drehmomentübertragung beeinträchtig wird. Um ein hinreichend großes Ausgleichsvermögen zu gewährleisten, müssen die flexiblen Scheiben einen genügend grossen Abstand voneinander haben. Dieser Abstand bringt eine unerwünscht große Baulänge der Kupplung mit sich, wenn die flexiblen Scheiben und die massiven Bauteile, wie dies bei bekannten Kupplungen der Fall ist, in Achsrichtung der Kupplung betrachtet, in der Reihenfolge Scheibe, Bauteil, Scheibe, Bauteil aufeinander folgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs beschriebenen Art mit kurzer Baulänge zu schaffen, und gleichzeitig eine vielfältige Einsatzmöglichkeit und eine spielfreie Kraftübertragung anzustreben.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die massiven Bauteile zwischen den flexiblen Scheiben angeordnet sind und sich in Axialrichtung der Kupplung überlappen.

- 4 030063/0874

Die erfindungsgemässe Kupplung bietet den Vorteil, daß sie weniger Raum beansprucht als bekannte Kupplungen einschlägiger Art.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung zunächst eine bekannte und anschliessend eine erfindungsgemässe Wellenkupplung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Kupplung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Kupplung;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kupplung gemäß Fig. 3 und 4 in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4 betrachtet;

Fig. 6 eine Klaue der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Kupplung;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 4, bei der die Klauen der Kupplung rechteckige Mitnehmer erfassen und

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, bei der die Klauen konkave Mitnehmer erfassen.

Bei der Kupplung gemäß Fig. 1, die von links nach rechts, d.h. von der Antriebsseite zur angetriebenen Seite beschrieben wird, ist 10 ein Flansch, der sich an die Welle eines Elektromotors oder eines anderen Antriebsaggregates für einen Einspritzpumpenprüfstand anschließt. Der Flansch 10 ist mit Hilfe von zwei Schrauben 14 mit einer vergleichsweise dünnen flexiblen· Scheibe 16 verbunden, die sich quer zur Drehachse 18 der Welle 12 erstreckt. Die Schrauben 14 sind dabei unter einem Winkel

030063/0874

von 180° zueinander versetzt angeordnet. Zwei weitere unter einem Winkel von 90° zu den Schrauben 14 versetzte Schrauben 20 verbinden die Scheibe mit einem massiven Bauteil 22. Dieses massive Bauteil 22 ist über zwei weitere Schrauben 24, die die gleiche Winkellage zur Drehachse 18 wie die Schrauben 20 einnehmen, mit einer zweiten flexiblen Scheibe 26 verbunden. Die

/op. Scheibe 26 wiederum steht über zwei weitere Schrauben, die die gleiche Winkelposition zur Drehachse 18 wie die Schrauben 14 einnehmen, mit einem zweiten massiven Bauteil 30 in Verbindung. Am massiven Bauteil 30 sind auf Schwenkzapfen 34 zwei Klauen gelagert, wobei die Schwenkzapfen 34 Verlängerungen der Schrauben 28 darstellen. Die Klauen sind beidseits der Drehachse 18 angeordnet und können mit Hilfe einer Spannschraube 36 aufeinander zu bewegt werden. Sie dienen zum Festklemmen von Mitnehmern 38, die an einem Flansch 40 einer Welle 42 angeordnet sind, die zum Antrieb einer Einspritzpumpe dient.

Jede der beiden dünnen flexiblen Scheiben 16 und 26 kann sich in Ebenen, die senkrecht zu den Schraubenpaaren 14, 22 bzw. 24, 28 erstrecken, vergleichsweise frei verformen. Die Scheiben haben mit anderen Worten eine gewisse konische Flexibilität, während sie über eine ausreichende Torsionsfestigkeit verfügen. Aufgrund der Ausbildung und Anordnung der Scheiben 16 und 26 kann die Kupplung einen Seitenversatz oder auch einen Winkelversatz der miteinander zu verbindenden Wellen bei hoher Torsionssteifigkeit ausgleichen. Eine schnelle Verbindung zwischen dem jeweiligen Antriebsaggregat und einer Einspritzpumpe, die noch durch die Klauen 32 erleichtert wird, ist aufgrund der geschilderten Gegebenheiten möglich.

Wie eingangs bereits erwähnt, bringt die beschriebene Anordnung der flexiblen Scheiben 16 und 26 sowie der massiven Bauteile 22 und 30 eine vergleichsweise grosse Baulänge mit sich. Diese Baulänge kann, wenn man eine Überbeanspruchung der flexiblen Scheiben 16 und 26 vermeiden will, nicht dadurch verringert werden, daß man die genannten Scheiben näher aneinander rückt.

Nachteilig ist bei der bekannten Kupplung im übrigen, daß die Klauen 32 flache Spannflächen 44 aufweisen, die nur in Verbindung mit rechteckigen Mitnehmern 38 am Flansch 40 befriedigende Spannergebnisse ermöglichen und den Anwendungsbereich der Kupplung in Grenzen halten. Als nachteilig erweist sich im übrigen bei der bekannten Kupplung das zur Ermöglichung einer Schwenkbewegung zwischen den Klauen 32 und den Schwenkzapfen 34 unvermeidbare Spiel, welches unerwünschte schlagartige Beanspruchungen der Kupplung mit sich bringt.

Eine Kupplung erheblich geringerer Baugröße, die die angedeuteten Nachteile der in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Kupplung nicht aufweist, zeigen die Fig. 3 - 8. In diesen Figuren werden für Teile, die den Teilen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kupplung entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei der Kupplung gemäß Fig. 3-8 sind die flexiblen Scheiben 16 und 26 mit massiven Bauteilen 46 und 48 verbunden, die sich hinsichtlich ihrer Form und Anordnung von den massiven Bauteilen 22 und 30 in Fig. 1 unterscheiden. Die Bauteile 46 und 48 sind beide zwischen den flexiblen Scheiben angeordnet und überlappen sich in Axialrichtung. Um eine Überlappung zu ermöglichen, ist das massive Bauteil 46 mit einer tiefen von einer Quernut gebildeten Ausnehmung 50 versehen (vgl. Fig. 5), während das massive Bauteil 48 die Form eines rechteckigen länglichen Balkens hat, der mit hinreichend großem Spiel in der Ausnehmung 50 untergebracht ist. Schrauben 52, die die gleiche Winkellage zur Drehachse 18 einnehmen wie die Schrauben 14, verbinden die zweite flexible Scheibe 26 mit dem massiven Bauteil 48, das zu diesem Zweck mit Gewindelöchern versehen ist. In ähnlicher Weise dienen Schrauben 54, die die gleiche Winkellage einnehmen wie die Schrauben 20, zur Verbindung der flexiblen Scheibe 26 mit dem massiven Bauteil 46. Auch dieses ist mit nicht dargestellten Gewindebohrungen versehen.

030063/0074

Wie die Schrauben 28 in Fig. 1 haben die Schrauben 42 Schwenkzapfen 56 bildende Verlängerungen, auf denen schwenkbar Klauen 58 gelagert sind. Zum Verändern der Lage der Klauen 58 dient auch hier eine Spannschraube 36. Eine als Druckfeder ausgebildete Feder 60 umgibt den mittleren Teil der Spannschraube 36 und drückt die Klauen 58, wie dies aus den Fig. 4, 7 und 8 erkennbar ist, normalerweise auseinander.

Die Kupplung gemäß den Fig. 3-8 hat drei wesentliche Vorteile gegenüber der in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Kupplung.

Der erste Vorteil ist der, daß bei gleichem Abstand zwischen den flexiblen Scheiben 16 und 26 die Baulänge der Kupplung durch die Anordnung beider massiver Bauteile 46 und 48 zwischen den Scheiben 16 und 26 erheblich verringert ist. Dabei wirkt sich naturgemäß der Umstand vorteilhaft aus, daß das massive Bauteil 48 voll in die Ausnehmung 50 des massiven Bauteils 46 eintaucht.

Ein zweiter Vorteil der neuen Kupplung besteht darin, daß Spiel zwischen den Schwenkzapfen 56 und den Klauen 58 ausgeschaltet wird. Dies erreicht man durch Schlitze 62, die im weseitlichen parallel zu den einander zugewandten Seitenflächen 64 der Klauen 58 verlaufen und die Bohrungen 66 in den Klauen 58 zum Umfang 68 der Klauen öffnen. Durch die getroffene Anordnung können die Klauen im Bereich ihrer Teile 70 unter der Einwirkung der Spannschraube 36 derart verformt werden, daß das zum Schwenken der Klauen erforderliche Spiel zwischen den Schwenkzapfen 56 und den Bohrungen 66 aufgehoben wird.

Ein dritter Vorteil der beschriebenen Kupplung ist der, daß ihre Klauen 58 sich besonders gut zum Spannen von konkaven teilzylindrischen Flächen 72 der Mitnehmer 74 von Simms-Kupplungen 76 eignen, ohne daß ihre Eignung zum Festklemmen rechteckiger Mitnehmer 78 einer Pumpe 80 hierdurch beeinträchtigt würde. Von den in der Fig. 8 dargestellten Mitnehmern 74 werden nur

G30Ö63/0874

zwei sich gegenüberliegende Mitnehmer zwischen den Klauen 58 eingeklemmt, während die verbleibenden vier in Ausnehmungen 82 der Klauen ragen.

Aufgrund der getroffenen Anordnung besitzt die beschriebene Kupplung eine im wesentlichen zylindrische Form ohne vorspringende Teile, die bei rotierender Kupplung Gefahren mit sich bringen könnten.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen werden die Schrauben 14, 20, 52 und 54 von Abstandshülsen 84 umgeben. Anstelle dieser Abstandshülsen könnte man auch Vorsprünge am Plansch 10 und am Bauteil 48 in Fig. 3 und den Bauteilen 46 und 48 in Fig. 5 vorsehen.

MB: BL

030063/0874

Leerseite

Claims (3)

1. Patentansprüche :

   (1..- Wellenkupplung mit zwei im Abstand, voneinander angeordneten flexiblen Scheiben, mit denen zwei massive Bauteile verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß die massiven Bauteile (46,48) zwischen den flexiblen Scheiben (16,26) angeordnet sind und sich in Axialrichtung der Kupplung überlappen.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1 mit einem Paar schwenkbarer Klauen zum Pestklemmen von Mitnehmern eines anzutreibenden oder angetriebenen Organs, dadurch gekennzeichnet , daß die Schwenkzapfen (56) für die Klauen (58) in Bohrungen (66) mit Schlitzen (62) angeordnet sind, die beim Einklemmen der Mitnehmer (74,78) einen spielfreien Sitz zwischen den Schwenkzapfen (56) und den Bohrungen (66) bewirken.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (58) Teile (70) mit konvex gekrümmten Klemmflächen für die Mitnehmer (74,78) aufweisen.

   — 3 —

   030063/0874