DE3818329A1

DE3818329A1 - Leichtverschieblicher laengenausgleich fuer kupplungen oder wellen

Info

Publication number: DE3818329A1
Application number: DE3818329A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Potthoff
Original assignee: Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1989-12-07
Also published as: IT1231599B; IT8948006A0

Description

Die Erfindung betrifft einen leichtverschieblichen Längenausgleich für Wellenkupplungen bzw. Wellen, bei denen auf einem Teil - Welle oder Gehäuse - radiale Zapfen angeordnet sind, die in einem Teil - Gehäuse oder Welle - mit Rechtecknuten liegen, wobei zwischen Zapfen und Seitenflächen der Nuten Rollen vorgesehen sind.

Die bisher bekannten leichtverschieblichen Längenausgleiche basieren auf dem sogenannten Tripodegelenk, d. h. die Welle besitzt drei zylin drische Zapfen, deren Mittellinien die Wellenachse schneiden und in einer Ebene senkrecht zur Wellenachse liegen. Diese zylindrischen Wellen zapfen tragen entweder Wälzlager mit zylindrischem Außenring, die in Rechtecknuten im Gehäuse abrollen oder aber Wälzlager mit balligem bzw. sphärischem Außenring, die in zylindrischen Nuten des Gehäuses abrollen.

Da bei einem Längenausgleich Gehäuse und Welle möglichst ohne Knickspiel parallel zueinander geführt sein müssen, ist bei den bekannten Ausführun gen von leichtverschieblichen Längenausgleichen eine zusätzliche Zentrie rung der Welle im Gehäuse erforderlich, die axial möglichst weit von dem drehmomentübertragenden Zapfen (dem eigentlichen Tripodegelenk) entfernt angeordnet sein sollte, um das Knickspiel zu minimieren. Diese Zentrierung kann entweder als Gleitlager oder aber auch als zweite identische Anord nung von Zapfen und Wälzlagern ausgeführt sein.

Allen auf dem Tripodegelenk basierenden Konstruktionen von Längenausgleichen ist gemeinsam, daß die Außenringe der Wälzlager mit Spiel in den jeweiligen Nuten des Gehäuses laufen, damit zwischen Außenring und lastfreier Flanke kein Klemmen auftritt. Die Welle weist folglich gegenüber dem Gehäuse ein Verdrehflankenspiel auf. Eine präzise Zentrierung der Welle in der Nabe ist wegen dieses Verdrehflankenspieles nur gegeben, wenn der Längenausgleich ein Drehmoment überträgt.

Im lastfreien Zustand tritt durch die fehlende eindeutige Zentrierung des Tripodegelenkes ein Knickspiel zwischen Welle und Gehäuse auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der be kannten Konstruktionen zu vermeiden und einen leicht verschieblichen Längen ausgleich mit hoher Drehmomentkapazität und geringer Stoßempfindlichkeit ohne Knickspiel und Verdrehflankenspiel bzw. mit einem unabhängig vom Knick spiel frei wählbaren Verdrehflankenspiel zu schaffen. Insbesondere läßt sich die äquivalente Konstruktion verwirklichen, bei der die Zapfen im Gehäuse als dem einen Teil und die Nuten in der Welle als dem anderen Teil vorgesehen sind.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Zapfen bzw. Leisten des einen Teils achsparallele und zueinander parallele ebene Seiten flächen aufweisen und daß die Rollen parallel zueinander und im wesent lichen senkrecht zur Achse des Längenausgleichs äquidistant auf der ge samten Umfangsfläche der Zapfen bzw. Leisten liegen.

Vorteilhaft sind die Rollen zu endlosen Rollenketten miteinander ver bunden und jeder Zapfen bzw. Leiste ist von einer endlosen Rollenkette um schlossen.

Zweckmäßig ist die Breite der Rechtecknuten um einen geringen Betrag, z. B. 0,2 mm größer als die Summe aus der Breite des Zapfens bzw. der Leiste und des doppelten Durchmessers der Rollen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt darin, daß wegen der möglichen großen Anzahl lastübertragender Rollen eine große Drehmomentkapa zität erzielt wird, so daß der Längenausgleich kleiner und leichter herge stellt werden kann. Außerdem läßt sich eine wesentliche Verringerung oder Vermeidung des Verdrehflankenspiels oder auch eine Vorspannung erreichen, wodurch sich eine wesentliche Erhöhung der Stoßunempfindlichkeit des Längen ausgleichs ergibt. Weiter ist ein Teil mit der Kopffläche der Zapfen im Grund der Nuten des anderen Teils mit einem Schiebsitz zentriert, wodurch sich unab hängig vom jeweils übertragenen Drehmoment eine Verringerung des Knickspiels ergibt. In der Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zwar zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Schnutt durch einen Längenausgleich,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt eines Längenausgleichs mit anderer Rollenführung,

Fig. 4 einen Schnitt um 90° gedreht nach Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 einen Teilschnitt einer Rollenführung mit Umlenkzahn rädern.

Nach Fig. 1 und 2 besteht der Längenausgleich aus einem Wellenstück 11, welches mit achsparallelen Achsen in Form von Längsleisten 12 ausgerüstet ist. Die Leisten 12 liegen in Nuten 13 in dem Gehäuse 14, wobei die Seitenflächen 15 und 16 der Nuten 13 und der Leisten 12 parallel zueinander liegen. In dem von den Seitenflächen 15 und 16 gebildeten Raum liegen die Rollen 17 im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse 18 und parallel zueinander. Auf der Außenseite des Gehäuses 14 ist ein Schutzrohr 19 mit Abstreifer 20 angeordnet.

Bei Relativbewegung der Welle 11 in bezug auf das Gehäuse 14 verschieben sich die Leisten 12 in den Nuten 13. Um einen geüngend großen Verschiebeweg zu er halten, sind die Leisten 12 etwa halb so lang, wie die Nuten 13, so daß sich die Leisten 12 unter Abwälzung der Rollen 17 in den Nuten 13 verschieben können. Die Rollen 17 laufen bei Verschiebung des Längenausgleichs um die Leisten 12 um. Sie können auch in Form einer endlosen Rollenkette ausgebildet sein.

Nach Fig. 3 und 4 sind die Rollen 21 durchbohrt und durch Stifte 22 in der unteren Führungsnut 23 und der oberen Führungsnut 24 geführt. Dabei liegen die Rollen 21 nach Art eines vollrolligen Wälzlagers an einander und an den Seitenflächen 25 der Leisten 26 an, wobei die Leisten 26 als separates Teil mit Schrauben 30 auf der Welle 28 befestigt sind, wobei die Rollen 21 um die Leiste 26 umlaufen. Die obere Nut 24 wird von einem Halteblech 29 gebildet, welche seinerseits mit Schrauben 30 auf der Kopffläche der Leiste 26 befestigt ist.

In Fig. 5 ist eine endlose Rollenkette 31 dargestellt, welche mit zwei an den Enden der Leisten 32 angeordneten Umlenkzahnrädern 33 kämmt.

Es sind noch eine ganze Reihe äquivalente Ausführungsformen denkbar, welche jedoch alle im Schutzumfang des vorliegenden Schutzrechtes liegen.

Claims

1. Leichtverschieblicher Längenausgleich für Wellenkupplungen bzw. Wellen, bei dem auf einem Teil - Welle oder Gehäuse - radiale Zapfen angeordnet sind, die in einem Teil - Gehäuse oder Welle - mit Rechtecknuten liegen, wobei zwischen Zapfen und Seitenflächen der Nuten Rollen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen bzw. Leisten (12, 26, 32) des einen Teils (11, 28) achsparallele bzw. zueinander parallele ebene Seitenflächen (16, 25) aufweisen und daß die Rollen (17, 21, 34) parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur Achse (18) des Längenausgleichs äquidistant auf der ge samten Umfangsfläche der Zapfen bzw. Leisten (12, 26, 32) liegen.

2. Längenausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (34) zu endlosen Rollenketten (31) miteinander verbunden sind und daß jeder Zapfen bzw. Leiste (32) von einer endlosen Rollen kette (31) umschlossen ist.

3. Längenausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen endseitige Führungszapfen oder Bohrungen mit durchgesteckten Stiften (22) aufweisen und daß die Führungszapfen oder Stifte (22) in umlaufende Haltenuten (23, 24) an Kopf und Fuß jedes Zapfens bzw. jeder Leiste eingreifen.

4. Längenausgleich nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Zapfen bzw. Leisten (32) Umlenkzahnräder (33) angeordnet sind, deren Achsen im rechten Winkel zur Achse (18) des Längenausgleichs stehen.

5. Längenausgleich nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen Federrollen, d. h. gewickelte und außen zylindrisch geschliffene Schraubenfedern, mit hoher radialer Elastizität sind.

6. Längenausgleich nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Rechtecknuten (13) um einen geringen Betrag, z. B. 0,2 mm, größer ist als die Summe aus der Breite des Zapfens bzw. der Leiste (12, 26, 32) und des doppelten Durchmessers der Rollen (17, 21, 34).

7. Längenausgleich nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zapfen (12, 26, 32) und Nuten (13) eine gerade Zahl n, insbesondere 6 ist und daß die Zapfen bzw. Nuten auf dem einen Teil mit einem gleichmäßigen Teilungswinkel 360°/n ange ordnet sind, die Nuten bzw. Zapfen im anderen Teil aber gegenüber der gleichmäßigen Teilung um einen geringen Betrag, z. B. 0,2 mm abwechselnd rechts- und linksdrehend tangential versetzt sind.

8. Längenausgleich nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil über den Kopf der Zapfen bzw. Leisten (12, 26, 32) mit einem Schiebesitz im Grund der Rechtecknuten (13) des anderen Teils zentriert ist.