DE3346313A1

DE3346313A1 - Gelenkwelle

Info

Publication number: DE3346313A1
Application number: DE19833346313
Authority: DE
Inventors: Reinhold 7910 Neu-Ulm Hillmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1985-07-04

Description

Gelenkwelle
Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle, bestehend aus zwei flexiblen Gelenken, von denen eines eine axiale Längenverschiebbarkeit aufweist, und einer verbindenden Welle.
Bei einer bekannten Gelenkwelle der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DE-GM 75 37 718) ist eine Drehmomentübertragung durch Gelenkverbindungsstücke ohne Wälzkörper offenbart. Hierbei erfolgt die Kompensation axialer Längenänderungen im Betrieb durch die spezielle Ausbildung eines der Gelenke mittels einer Schiebehülse.
Die Gelenke können durch ihre torsionssteife Ausführung mit lamellenartigen Federelementen auch bei größeren Winkelstellungen das Drehmoment noch verschleißarm übertragen. Ferner ist aus der DE-OS 26 48 569 eine Gelenkwelle mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Wellenteilen bekannt. Hierbei dient der Längenausgleich unter anderem auch mit zur Anpassung der Welle an unterschiedliche Einbaulängen. Treten im Betrieb Schwingungen oder Wechselberastungen auf, so ist die teleskopartige Führung Verschleiß ausgesetzt und emittiert in verstärktem Maße Geräusch.
Hiervon ausgehend ist es Aufyabe der Erfindung, eine Gelenkwelle vorzuschlagen, die einerseits ohne besonderen Montageaufwand an unterschiedliche Einbaulängen anpaßbar, andererseits verschleiß-, wartungs- und geräuscharm ist sowie während des Betriebs geringe axiale und angulare Verschiebungen aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Gelenkwelle der in Rede stehenden Gattung mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Aufgabe der axialen Längenverschiebungen im Betrieb und für die Montage getrennt zu behandeln. Die teleskopartige Führung kompensiert die axialen Verschiebungen während der Montage und ist danach, zur Vermeidung von Geräusch und Verschleiß, mittels eines Spannringes feststellbar. Dagegen nimmt die spezielle Bauart der Gelenke die Verschiebungen im Betrieb auf.
Vorteilhaft ist die praktische Verschleißfreiheit und die einfache und schnelle Montage der Gelenkwelle. Bei der Aufstellung zweier mit einer Welle zu verbindenden Maschinen braucht keine genaue Ausrichtung der beiden Maschinenflansche vorzuliegen. Die Gelenkwelle kompensiert Unterschiede in der axialen Entfernung sowie kleine Differenzen des Winkels der beiden Flanschen zueinander. Durch die Gelenke nach Anspruch 2 ist sichergestellt, daß vorteilhafterweise die im Betrieb beispielsweise durch Schwingungen auftretenden, dynamischen Verschiebungen in axialer und angularer Richtung weder zu Geräusch noch Verschleiß führen. Außerdem ist die nach Anspruch 3 gewählte Ausführung der Keilwelle als Torsionsstab zur Dämpfung von Wechselmomenten günstig. Die in den Ansprüchen 4 und 5 beschriebene Form der Führung der Welle durch die Gelenke ist ebenfalls durch geringen Verschleiß gekennzeichnet. Trotzdem bietet die aufgezeigte Anordnung den Vorteil, daß ein Wechsel der einzig möglichen Verschleißteile nämlich der Kugelsegmente ohne großen Aufwand möglich ist.
Diese Vorteile der Erfindung machen die Gelenkwelle besonders für die oft wechselnden Bedingungen in Motorprüfständen geeignet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine Gelenkwelle mit zwei flexiblen Gelenken und einer teleskopartig verschiebbaren Keilwelle im Längsschnitt; Fig. 2 Schnitt durch die Welle in der Spannringebene.
Die in Fig. 1 dargestellte Gelenkwelle besteht im wesentlichen aus zwei im Prinzip gleichen flexiblen Gelenken 2, 8, die an den Anschlußflanschen 1, 9 be£estigt sind, und einer Torsionsstabkeilwelle 4, die in einer Keilnabe 6 geführt ist. Die Keilnabe erlaubt ein spielfreies Verspannen der Keilwelle mittels eines Spannringes 5, wodurch ein Verschleiß durch Schiebespiel sowie Reibrost ausgeschlossen ist. Das Gelenk 8 ist als sogenannter Einfachmäander, dagegen das Gelenk 2 als Mehrfachmäander ausgeführt. Gelenk 2 verkraftet somit größere Verschiebungen als Gelenk 8. Die Führung der Welle erfolgt in den Bohrungen der Flansche 1, 9 durch Kugelsegmente. Weiterhin ist die Wellennabe 6 über den verschweißten Flansch 7 an das Gelenk 8 verschraubt, sowie die Welle 4 über einen Kegel mit Paßfeder und Nutmutter mit dem Führungsflansch 3 verbunden, der mit dem Gelenk 2 wiederum verschraubt ist.
Die Welle wird mit dem Flansch 9 an beispielsweise die Motorbremse eines Motorprüfstandes sowie der Flansch 1 an den zu prüfenden Motor angeschraubt. Dabei kompensiert die teleskopartige Keilwelle eventuelle axiale Länyendiferenzen während der Montage. Nach Ende derselben ist der Spannring anzuziehen, und die Gelenke übernehmen Abweichungen im Betrieb. Die beiden zu verbindenden Wellenenden sollten sich in etwa gegenüberstehen, da die gezeigte Gelenkwelle mit Mäandern nur eine geringe Beweylichkeit hat.
Die Anordnung des Mehrfachmäanders an der Motorseite der Gelenkwelle trägt der Tatsache Rechnung, daß der Motor verstärkt zu Schwingungen anregen wird.
Selbstverständlich ist eine Ausführung mit anderen Gelenken, die ebenfalls kleine Verschiebungen in angularer und axialer Richtung zulassen, denkbar.

Claims

Patentansprüche 1. Gelenkwelle, bestehend aus zwei flexiblen Gelenken (2, 8), von denen eines eine axiale Längenverschiebbarkeit aufweist, und einer verbindenden Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle als teleskopartig in axialer Richtung verschiebbare Keilwelle (4) ausgebildet und mit einer Feststellvorrichtung für die Längenänderung, nämlich einem Spannring (5) versehen ist.
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gelenke (2, 8) in axialer und angularer Richtung, mittels einer flexiblen Verbindung im wesentlichen bestehend aus lamellenartigen Blechpaketen bzw. aus U-förmig gebogenen, federnden Blechlaschen, nachgiebig sind.
3. Gelenkwelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung von Wechselmomenten die Keilwelle (4) als Torsionsstab ausgeführt ist.
4. Gelenkwelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Welle durch Kugelsegmente, die in den zentralen Bohrungen der Flansche gelagert sind, erreichbar ist.
5. Gelenkwelle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelsegmente durch Schrumpf-, Schraub- oder sonstig wieder lösbare Verbindungen mit der Welle verbunden und die entsprechenden Gegenstücke der Kugelsegmente an den Flanschen gehärtet ausgeführt sind.