DE3632727A1

DE3632727A1 - Shaft coupling

Info

Publication number: DE3632727A1
Application number: DE19863632727
Authority: DE
Inventors: Bernd Woosmann
Original assignee: THEISSEN FASSADEN und MASCHINE
Current assignee: THEISSEN FASSADEN und MASCHINE
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1988-03-31

Abstract

To make the exchange of a shaft simpler, use is made of a shaft coupling in which each coupling half consists of a clamping sleeve with a flange and of an inner throat open towards the flange front face and having at least one clamping ring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung, insbesondere für Zielsimulatoren, aus zwei Kupplungshälften.The invention relates to a shaft coupling, in particular for target simulators, from two coupling halves.

Bei einem Zielsimulator zum übungsweisen Identifizieren und Bekämpfen eines fliegenden Hubschraubers mittels Radar wird ein Drehreflektor über eine Welle von einem Motor ange trieben. Bei den Schießübungen wird oft auch die Welle getroffen; sie stellt daher ein Verschleißteil dar, das häufig ausgebessert oder gar ausgewechselt werden muß. Um nicht nach jedem Treffer die ganze Welle ausbauen und auswechseln zu müssen, kann die Welle aus kurzen, aneinan dergekoppelten Wellenstücken bestehen, oder es kann bei einer durchgehenden Welle nur der defekte Teil herausge schnitten und durch ein neues, mittels einer Kupplung mit der übrigen Welle verbundenes Wellenstück ersetzt werden.With a target simulator to identify and practice Combat a flying helicopter using radar a rotating reflector on a shaft from a motor driven. The wave is often used in target practice met; it is therefore a wearing part that often has to be repaired or even replaced. Around do not remove the whole shaft after every hit and Having to replace the shaft can be short, one against the other of the coupled shaft pieces, or it can be at a continuous wave only the defective part cut and with a new one using a coupling the remaining shaft connected shaft section are replaced.

Es sind Scheibenkupplungen bekannt, deren jede Kupplungs hälfte aus einer in eine Nabe übergehende Scheibe besteht. Die Kupplungshälften werden meist warm auf die Wellenenden gezogen und mittels achsparalleler Schrauben so miteinan der verbunden, daß ihre Stirnflächen gegeneinander gepreßt werden und die Kraft reibungsschlüssig übertragen. Diese Kupplung besitzt jedoch den Nachteil, sich nur sehr schwie rig und nicht ohne besondere Vorrichtungen demontieren, d.h. von den Wellenenden entfernen zu lassen, so daß beim Auswechseln eines defekten Wellenstücks zugleich mindestens eine Kupplungshälfte ausgetauscht werden muß, wodurch das Wellenstück zu einem unnötig teuren Verschleißteil wird.Disc clutches are known, each of which clutches half consists of a disc merging into a hub. The coupling halves usually get warm on the shaft ends pulled and with each other by means of axially parallel screws connected that their end faces pressed against each other and the power is transferred frictionally. These Coupling, however, has the disadvantage of being very difficult rig and not dismantle without special devices, i.e. to be removed from the shaft ends, so that at At least replace a defective shaft piece at the same time a coupling half must be replaced, so that Shaft piece becomes an unnecessarily expensive wear part.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenkupp lung zu schaffen, die diesen Nachteil vermeidet und insbe sondere das Ersetzen eines defekten Wellenstücks verein facht. The invention has for its object a shaft coupling to create lung that avoids this disadvantage and esp special the replacement of a defective shaft piece united fold.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Kupplungshälfte einen Flansch mit einer zur Flanschstirn fläche offenen Innenkehle mit mindestens einem Klemmring aufweist. Vorzugsweise ist jeder Flansch mit einer Spannhül se verbunden.This object is achieved in that each Coupling half a flange with one to the flange face area open inner throat with at least one clamping ring having. Each flange is preferably with an adapter sleeve se connected.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß sich einzelne Wellenstücke schnell und mit wenigen Handgriffen montieren und demontieren lassen, da die Kupplung leicht lösbar mit der Welle verbunden ist.The advantages achieved with the invention are in particular the fact that individual shaft pieces move quickly and with assemble and disassemble in a few simple steps, because the coupling is easily detachably connected to the shaft.

Wenn die Innenkehle erfindungsgemäß konisch ausgebildet ist, üben die beiden Hülsen beim gegenseitigen Verspannen eine schräg zur Wellenachse verlaufende Kraft auf die Klemm ringe aus, die sich in zwei Kraftkomponenten aufteilt; die zur Wellenachse parallele Kraftkomponente dient zum Verbin den der beiden Hülsen und die zur Wellenachse radiale Kraftkomponente zum Festklemmen der Hülsen auf der Welle. Beim Verspannen der beiden Hülsen gegeneinander wird also gleichzeitig jede Hülse mit der Welle reibungsschlüssig verbunden.If the inner throat is conical according to the invention is, the two sleeves practice mutually bracing a force on the clamp that runs diagonally to the shaft axis rings out, which is divided into two power components; the Force component parallel to the shaft axis serves for the connection that of the two sleeves and that radial to the shaft axis Force component for clamping the sleeves on the shaft. When the two sleeves are braced against each other at the same time each sleeve frictionally with the shaft connected.

Falls das zu übertragende Drehmoment das Übertragungsvermö gen der je Wellenende einen Klemmring aufweisenden Kupplung übersteigt, kann die Kehle im Querschnitt sägezahnförmig bzw. treppenförmig ausgebildet sein und somit mehr als einen Klemmring je Kupplungshälfte aufnehmen, um eine größe re Reibfläche zu schaffen und damit größere Übertragungs momente zu ermöglichen.If the torque to be transmitted is the transmission capacity against the coupling with a clamping ring per shaft end cross-section, the throat can be sawtooth-shaped or be stair-shaped and thus more than Take up one clamping ring per coupling half to make one size re to create friction surface and thus greater transmission to allow moments.

Ein aus einem im Querschnitt kreisförmigen Sprengring be stehender Klemmring kann die von der Hülse auf ihn ausgeüb te Kraft optimal sowohl in achsparalleler als auch in ra dialer Richtung weitergeben, da die Kraftkomponenten durch die Berührungsflächen des Sprengrings mit der Welle gehen. Da der Sprengring seinen Durchmesser aufgrund seines Schlit zes geringfügig verkleinert und vergrößert, läßt er sich je nach seinem ursprünglichen Durchmesser auf die Welle oder in die Hülse klemmen. Außerdem kann er eine innige Verbin dung der Hülse mit der Welle herstellen, wenn er aus einem härteren Metall als die Welle besteht, so daß er sich bei genügend großer Spannkraft geringfügig in die Wellenoberflä che eindrückt.One from a circlip with a circular cross-section standing clamping ring can be exerted on it by the sleeve force optimal both in axially parallel and in ra pass the dialer direction because the force components through the contact surfaces of the snap ring with the shaft go. Because the snap ring has its diameter due to its slide zes slightly reduced and enlarged, he can ever according to its original diameter on the shaft or clamp in the sleeve. He can also have an intimate connection the sleeve with the shaft if it comes from a harder metal than the shaft, so that it is sufficiently large clamping force slightly in the shaft surface che presses.

Ein zwischen den Stirnseiten zweier Hohlwellen angeordne ter, einen T-förmigen Querschnitt und einen größeren Außen durchmeser als die Wellen aufweisender Anschlagring kann das Zentrieren der beiden Wellen erleichtern und als Kraft übermittler zwischen den beiden Sprengringen dienen; die Klemmringe können dann an den Stirnflächen des Anschlag rings anliegen, während der Steg des Anschlagrings an den Innenflächen der beiden Wellenenden anliegt und alsdann gewährleistet, daß die beiden Wellen miteinander fluchten.One arranged between the end faces of two hollow shafts ter, a T-shaped cross section and a larger outside diameter than the stop ring having the shafts centering the two shafts easier and as a force serve as transmitters between the two snap rings; the Clamping rings can then on the end faces of the stop all around, while the web of the stop ring on the Inner surfaces of the two shaft ends and then ensures that the two shafts are aligned.

Mittels Schrauben miteinander verbundene und gegeneinander verspannte Hülsen lassen sich bei der Demontage leicht und schnell von einander und von den Wellen lösen. Je nach geforderter Übertragungskraft können zwei oder mehr Schrau ben zum Verspannen dienen.Connected to each other by screws and against each other tensioned sleeves are easy and easy to dismantle quickly detach from each other and from the waves. Depending on Required transmission force can be two or more screws serve to tension.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments of the closer explained. The drawing shows:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt einer erfindungsge mäßen Kupplung, Fig. 1 is an axial longitudinal section of a erfindungsge MAESSEN clutch,

Fig. 2 eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Kupplung und Fig. 2 shows an alternative embodiment of the clutch and

Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Kupplung. Fig. 3 shows another clutch according to the invention.

Eine Kupplung 1 für zwei Hohlwellen 2, 3 besteht aus zwei Spannhülsen 4, 5, einem Anschlag- und Zentrierring 6, Sprengringen 7 und Durchsteckschrauben 8.A coupling 1 for two hollow shafts 2 , 3 consists of two clamping sleeves 4 , 5 , a stop and centering ring 6 , snap rings 7 and push-through screws 8 .

Die Spannhülse 4, 5 weist einen zylindrischen Führungsteil 9 und einen Flansch 11 auf, der mindestens zwei Durchgangs bohrungen für jeweils eine Spannschraube 8 besitzt. Eine zur Flanschstirnseite 14 offene, sich nach innen verjüngen de, ringförmige Kehle 13 erstreckt sich an der Innenseite des Flanschs 11 und bildet zusammen mit dem Rohrende einen halbkegelstumpfförmigen Hohlraum für den Sprengring 7.The clamping sleeve 4 , 5 has a cylindrical guide part 9 and a flange 11 which has at least two through holes for one clamping screw 8 each. An open to the flange face 14 , tapering de, annular throat 13 extends on the inside of the flange 11 and forms, together with the tube end, a frustoconical cavity for the snap ring 7th

Der Außendurchmesser des im Querschnitt kreisförmigen Sprengrings 7 entspricht dem maximalen Durchmesser der Keh le 13 und sein Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Welle 2, 3, so daß er sich leicht auf die Welle und in die Nut schieben läßt.The outside diameter of the circlip 7 , which is circular in cross section, corresponds to the maximum diameter of the groove 13 and its inside diameter is approximately the outside diameter of the shaft 2 , 3 , so that it can be easily pushed onto the shaft and into the groove.

Der im Querschnitt T-förmige Anschlag und Zentrierring 6 besteht einstückig aus einem zylindrischen Zentrierteil 15 mit mittig angeordnetem Kragen 16, dessen Außendurchmesser größer ist als der der Wellen 2, 3, so daß sich diese wie folgt kuppeln lassen:The cross-sectionally T-shaped stop and centering ring 6 consists in one piece of a cylindrical centering part 15 with a centrally arranged collar 16 , the outer diameter of which is larger than that of the shafts 2 , 3 , so that they can be coupled as follows:

Auf jedes Wellenende 2, 3 werden zunächst je eine Spannhül se 4, 5 und je ein Sprengring 7 geschoben. Der Anschlag und Zentrierring 6 wird in eines der beiden Wellenenden ge steckt und das andere Wellenende sodann derart auf den Zentrierring geschoben, daß die Durchgangsbohrungen der Hül senflansche 11 miteinander fluchten. Mit Hilfe der Schrau ben 8, einer Unterlegscheibe 17 und einer Mutter 18 lassen sich die Spannhülsen 4, 5 aufeinanderzubewegen. Bei ihrer gegenseitigen Annäherung üben die Hülsen 4, 5 aufgrund ihrer halbkonischen Kehle 13 eine schräg zur Wellenachse verlaufende Kraft auf die Sprengringe 7 aus, deren achs parallele Komponente auf den Kragen 16 des Anschlag- und Zentrierrings 6 und deren andere, radiale Komponente eine radiale Kraft auf die Wellen 2, 3 ausübt, so daß sich gleichzeitig sowohl ein fester Klemmsitz der Hülsen auf den Wellen als auch eine kraftschlüssige Verbindung der beiden Hülsen miteinander ergibt.On each shaft end 2 , 3 , a clamping sleeve 4 , 5 and a snap ring 7 are first pushed. The stop and centering ring 6 is inserted into one of the two shaft ends and the other shaft end is then pushed onto the centering ring in such a way that the through holes of the sleeve flanges 11 are aligned with one another. With the help of the screw ben 8 , a washer 17 and a nut 18 , the clamping sleeves 4 , 5 can be moved towards each other. When they approach each other, the sleeves 4 , 5 exert, due to their semi-conical throat 13, a force which extends obliquely to the shaft axis on the snap rings 7 , whose axially parallel component on the collar 16 of the stop and centering ring 6 and their other radial component exert a radial force exerts on the shafts 2 , 3 , so that at the same time there is both a firm clamping fit of the sleeves on the shafts and a non-positive connection between the two sleeves.

Zur Demontage einer Welle genügt das Lockern der Schrauben 8 und das Herausziehen eines der Wellenenden 2, 3 aus seiner Hülse 4, 5; es kann jedoch auch gleichzeitig nach Entfernen der Schrauben 8 eine Welle 2 zusammen mit dem Zentrierring 6 und den Sprengringen 7 von der anderen Welle 3 weggezogen werden.To dismantle a shaft, loosen the screws 8 and pull one of the shaft ends 2 , 3 out of its sleeve 4 , 5 ; However, after removing the screws 8, a shaft 2 can also be pulled away from the other shaft 3 together with the centering ring 6 and the snap rings 7 .

Die in Fig. 2 dargestellte Kupplung 1 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen lediglich durch ihre in einem im Vergleich zu dem Flansch 11 dickeren Flansch 19 enthalte ne Doppelkehle 20, die nicht nur einen Sprengring 7, son dern einen weiteren Sprengring 21 aufnimmt; sie ist zweige teilt und bildet zusammen mit dem Wellenende einen zweitei ligen Hohlraum 22. Im Hohlraum 22 befinden sich hintereinan der zwei Sprengringe 7, 21. Die Sprengringe 7, 21 sind durch einen im Querschnitt rechteckigen Abstandsring 23 voneinander getrennt.The coupling 1 shown in FIG. 2 differs from the one described above only by its double throat 20 , which contains a flange 19 which is thicker than the flange 11 and which not only holds a snap ring 7 , but also another snap ring 21 ; it is divided into branches and forms a two-part cavity 22 together with the shaft end. In the cavity 22 are the two snap rings 7 , 21 behind each other. The snap rings 7 , 21 are separated from one another by a spacer ring 23 with a rectangular cross section.

Bei der Montage der Kupplung 1 gemäß Fig. 2 muß der Spreng ring 21 bereits im Hohlraum 22 liegen, wenn die Hülse 4, 5 auf das eine Wellenende geschoben wird. Vor dem Einsetzen des vorderen Sprengrings 7 in die Kehle 20 wird der Ab standsring 23 auf das Wellenende 3 geschoben. Beim Anziehen der Schrauben 8 üben die Hülsen 4, 5 eine Schrägkraft sowohl auf den Sprengring 7 als auch auf den Sprengring 21 aus und sorgen somit gleichzeitig für einen gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verbesserten Sitz und eine erheblich größere Haltekraft die entsprechend größere Drehmomente erlaubt. Hülsen mit noch tieferer Kehle erlauben entsprechend der Zahl ihrer Klemmringe die Übertra gung noch größerer Drehmomente.During assembly of the coupling 1 according to Fig. 2 of the snap ring 21 must already be in the cavity 22 when the sleeve 4, 5 is pushed onto the end of a shaft. Before inserting the front snap ring 7 in the throat 20 from the stand ring 23 is pushed onto the shaft end 3 . When the screws 8 are tightened, the sleeves 4 , 5 exert an oblique force both on the snap ring 7 and on the snap ring 21 and thus simultaneously ensure an improved seat compared to the exemplary embodiment shown in FIG. 1 and a considerably greater holding force and the correspondingly higher torques allowed. Sleeves with an even deeper throat allow the transmission of even greater torques according to the number of their clamping rings.

Bei der Kupplung nach Fig. 3 fehlen die Führungsteile an den Flanschen 11; es handelt sich daher um eine besonders preiswerte, gleichwohl äußerst wirksame Kupplung. . In the coupling according to Fig 3, the guide parts are missing on the flanges 11; it is therefore a particularly inexpensive, yet extremely effective clutch.

Bei den Ausführungsbeispielen werden die an eine starre Wellenkupplung gestellten Anforderungen erfüllt, nämlich ei ne fluchtende unveränderte Relativlage der beiden Wellen und eine ständige Mitnahme aufgrund von mechanisch erzeug ter Reibung als Übertragungskraft.In the exemplary embodiments, the are rigid Shaft coupling meets the requirements, namely ei ne aligned unchanged relative position of the two waves and a constant entrainment due to mechanically generated friction as a transmission force.

Selbstverständlich läßt sich die Kupplung überall da verwen den, wo es auf ein schnelles, unkompliziertes Auswechseln von Wellen ohne gleichzeitiges Auswechseln der Kupplung ankommt.Of course, the clutch can be used anywhere the one where there is a quick, uncomplicated replacement of shafts without changing the clutch at the same time arrives.

Claims

1. shaft coupling, in particular for target simulators, from two coupling halves, characterized in that each coupling half has a flange ( 11 ) with an inner groove ( 13 ; 20 , 22 ) open to the flange end face ( 14 ) with at least one clamping ring ( 7 , 21 ).

2. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that each flange ( 11 ) is connected to an adapter sleeve ( 4 , 5 ).

3. Shaft coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the inner groove ( 13 ) is formed in cross section ko African.

4. Shaft coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the inner groove ( 20 , 22 ) is sawtooth-shaped in cross section.

5. Shaft coupling according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the clamping ring consists of a circlip which is circular in cross section ( 7 , 21 ).

6. shaft coupling according to one or more of claims 1 to 5, characterized by a between Hohlwel len ( 2 , 3 ) arranged stop ring ( 6 ).

7. Shaft coupling according to claim 6, characterized in that the stop ring ( 6 ) has a T-shaped cross section ( 15 , 16 ) and a larger outer diameter than the shafts ( 2 , 3 ).

8. Shaft coupling according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the sleeves ( 4 , 5 ) are clamped together by means of screws ( 8 ).