DE3245767C1 - Kupplung für Wellenenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum starren Verbinden zweier Wellenenden, wobei die Wellenenden in axial verlaufenden Paßbohrungen einer Hülse angeordnet sind und die Wellenenden mittels Nut-Faßfeder-Verbindungen drehfest mit der Hülse verbunden sind.

Bekannte Kupplungen dieser Art bestehen aus einem so zylindrischen Drehkörper, welcher axiale Paßbohrungen zur Aufnahme der zu verbindenden Wellenenden enthält, wobei in Paßfedernuten angeordnete Paßfedern zur Übertragung des jeweiligen Drehmoments vorgesehen sind." Die axialen Längen der Paßbohrungen sind vornehmlich durch die notwendige Länge der Paßfedern bedingt, welche durch das· zu übertragende Drehmoment bestimmt sind und in den meisten Anwendungsfällen eine übergroße Passungslänge für das Wellenende ergeben. ■

Nachteilig bei derartig langen Paßbohrungen ist das Verklemmen bzw. Fressen während der Montage eines oder beiden Wellenenden. Es kann sich hierbei um den Wellenstumpf eines Elektromotors handeln, der beispielsweise mit der Antriebswelle einer Axialpumpe zu verbinden ist. Ein Verkanten des Motors-bei der Montage und somit ein Verklemmen von Paßfeder und Motorwelle in der Kupplung bzw. ein unkontrolliertes Verbiegen der Axialpumpenantriebswelle wäre dann nicht auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wenig aufwendige Kupplung für Wellenenden zu entwickeln, die auch bei erschwerten Montagebedingungen eine einwandfreie Kupplung sicherstellt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Mittels dieser Lösung ist es möglich, das innerhalb der Kupplung anzuordnende Wellenende- leicht zu montieren, da sich nach- dem Einführen des Wellenendes in die exzentrische und/oder konische Erweiterung ein einfaches Einfädeln in die eigentliche Paßbohrung ermöglicht.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die gegenüber der Paßbohrung maximal erfolgende radiale Vergrößerung der Erweiterung kleiner ist als die Höhe der jeweils aus den Wellenenden herausragenden Paßfedern. Mit dieser Maßnahme kann sichergestellt werden, daß bei der Montage des Wellenendes mit eingelegter Paßfeder letztere keinesfalls bei dem Einladelvorgang herausfallen bzw. das Wellenende mit seiner Paßfeder aus der einmal gefundenen Führung herausrutschen kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen sehen vor, daß im Übergangsbereich zwischen der exzentrischen Erweiterung und der Paßbohrung ein Konus angeordnet ist oder daß zwischen der exzentrischen Erweiterung und der Paßbohrung,eine zur Paßbohrung schräg auslaufende Ringnut angeordnet ist. Diese Maßnahmen unterstützen in vorteilhafter Weise das Einfädeln des Wellenendes in die eigentliche Paßbohrung und bedingen zusätzliche Vorteile bei der spanlosen oder spangebenden Fertigung dieser Kupplung.

Ebenfalls der einfacheren Montage dient eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, nach der im Bereich der Hülsenstirnfläche die Paßfedernut erweitert ist. Dies kann eine kegel- oder scherenförmige Erweiterung sein, die ein zwangsweises Einführen der Paßfedern sicherstellen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung geht davon aus, daß übliche Antriebe das Drehmoment vorwiegend nur in einer Richtung übertragen. Sie sieht daher vor, daß derjenige Teil der Paßfedernut, der im Bereich der Erweiterung angeordnet ist, auf der für die Übertragung des Drehmoments abgewendeten Seite verbreitert ist. Somit ist sichergestellt, daß die für die Drehmomentübertragung notwendige Fläche in jedem Fall vorhanden ist, daß aber gleichzeitig durch die Verbreiterung der Paßfedernut im Bereich der Erweiterung eine leichtere Montage sichergestellt wird. Die im Bereich der eigentlichen Paßbohrung verbleibende exakte Paßfedernut reicht vollkommen aus, um gegebenenfalls auftretende geringe Drehmomente der Gegenrichtung aufzunehmen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß inr Bereich der Hülsenstirnfläche eine zusätzliche Zentrierfläche angeordnet ist. Dies kann notwendig werden, falls die Verbindung eine taumelfreie Führung des eingesteckten Wellenendes erforderlich macht, so daß in der Endlage der fertig montierten Kupplung ein passender Wellenbund oder ein Zentrierring in der zusätzlichen Zentrierfläche zum Liegen kommt.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine fertig montierte Kupplung, die

F i g. 2 ein erfindungsgemäß gestaltetes Ende dieser Kupplung im Schnitt, die

F i g. 3 eine Draufsicht auf diese Kupplung und die F i g. 4 einen Schnitt durch eine derartige Kupplung.

Das Beispiel der F i g. 1 zeigt einen auf einer Traglaterne 1 angeordneten Antriebsmotor 2. In die Traglaterne ragt das Wellenende 3 einer beispielsweise eine Axialpumpe antreibenden Antriebswelle, welches in einer Kupplung 4 mittels einer Einstelleinrichtung 5 gehalten ist. Die Kupplung 4 ist in einem Kugellager 6 abgestützt, welches am Boden der Traglaterne 1 aufliegt und somit das Gewicht der Antriebswelle mit den daran befestigten Teilen aufnimmt. Bei der Montage des ' Antriebsmotors wird dieser von oben in die Kupplung 4 mit seinem Wellenende 7 sowie der darin eingelegten Paßfeder 8 eingeführt.

Die F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Kupplung. Die F i g. 3 zeigt die entsprechende Draufsicht auf die Stirnseite dieser Kupplung. A stellt den Durchmesser der eigentlichen Paßbohrung dar, die in diesem Beispiel bis auf eine für die Zentrierung notwendige Länge ζ reduziert wurde, y entspricht der axialen Länge der hier gewählten exzentrischen Erweiterung 9. χ stellt die maximal erfolgende radiale Vergrößerung dieser exzentrischen Erweiterung 9 dar. Es ist vorteilhaft, wenn das Maß χ der radialen Erweiterung kleiner ist als das Maß w, welches die Höhe angibt, mit der die j eweilige Paßfeder aus der zu montierenden Welle herausragt. Damit wird sichergestellt, daß bei der Montage ein Verbleiben der jeweiligen Paßfeder in ihrer zugehörigen Nut gewährleistet bleibt. Eine zwischen der exzentrischen Erweiterung 9 und dem Paßbohrungsdurchmesser A angeordnete Ringnut 10 ist hier mit einer Konusfläche B versehen. Diese Konusfläche führt gewissermaßen das Ende des Wellenstumpfes zwangsweise in die Paßbohrung A ein. Die übliche Paßfedernut ist gemäß F i g. 3 um das Maß ν in Richtung entgegen der Betriebsdrehrichtung und im Bereich der Erweiterung 9 radial verbreitert. Ein mit einer üblicherweise rundstirnigen Paßfeder versehenes Wellenende kann somit auch bei schwer zugänglichen Wellenverbindungen ohne Schwierigkeiten montiert werden, da es über den größten Teil seiner Länge um das

ίο Maß χ frei beweglich eingeführt werden kann. Durch Entlanggleiten am Konus B wird die Welle in ihre axiale Lage geführt und im Paßbohrungsdurchmesser A fixiert. Die rundstirnige Paßfeder 8 trifft auf die Kante C und bringt durch Verdrehen der Welle die für die Übertragung des Drehmomentes vorgesehene Paßfederfläche bei D zur Anlage und zugleich in den tolerierten kurzen Nutabschnitt E, der ausschließlich zur Übertragung eines eventuellen gegenläufigen Drehmomentes dient. Die Passungstoleranz innerhalb ,des Paßbohrunugsdurchmessers A gestattet die erforderliche Beweglichkeit, bis der Motor seinen endgültigen Sitz erreicht hat.

. Die F i g. 4 zeigt im Schnitt eine montierte Kupplung 4, in der das eingeschobene Wellenende 7 sowie die zugehörige Paßfeder 8 gestrichelt dargestellt sind. Weiterhin greift ein zusätzlicher Zentrierring 11 in eine entsprechende Ausnehmung an der Hülsenstirnseite 12 der Kupplung 4 ein. Der Zentrierring 11 findet Anwendung in den Fällen, in denen die aus der Drehmomentübertragung resultierenden Biegekräfte abgefangen werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Pateritansprüche:

1. Kupplung zum starren Verbinden zweier Wellenenden, wobei die Wellenenden in axial verlaufende Paßbohrungen einer Hülse angeordnet sind und die Wellenenden mittels Nut-Paßfeder-Verbindungen drehfest mit der Hülse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der die Wellenenden (3,7) aufnehmen- ι ο den Paßbohrungen eine exzentrische und/oder konische Erweiterung (9) aufweist, die diametral zu der Paßfedernut angeordnet ist und deren an der Hülsenstirnseite (12) beginnende axiale Länge (y) größer ist als die verbleibende Länge (z) der Paßbohrung.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale radiale Vergrößerung (x) der Erweiterung (9) kleiner ist als die Höhe (w) der jeweils aus dem Wellenende herausragenden Paßfeder (8).

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen der Erweiterung (9) und der Paßbohrung ein Konus (B) angeordnet ist.

4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Erweiterung (9) und der Paßbohrung eine zur Paßbohrung schräg auslaufende Ringnut (10) angeordnet ist.

5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Hülsenstirnseite (12) die Paßfedernut erweitert ist.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßfedernut im Bereich der Erweiterung (9) auf der für die Übertragung des Drehmoments abgewendeten Seite verbreitert ist.

7. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Hülsenstirnseite (12) zusätzliche der Zentrierung dienende Flächen angeordnet sind.