DE678350C

DE678350C - Shaft coupling for ship drives

Info

Publication number: DE678350C
Application number: DEC49529D
Authority: DE
Original assignee: CLAN ENGINEERING PATENTS Ltd
Current assignee: CLAN ENGINEERING PATENTS Ltd
Priority date: 1934-07-27
Filing date: 1934-08-09
Publication date: 1939-07-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenkupplung für Schiffsantriebe mit einer zusätzlichen Antriebskraft, die über ein Getriebe auf eine Hohlwelle des Hauptwellenstranges einwirkt.The invention relates to a shaft coupling for ship drives with an additional Driving force that acts on a hollow shaft of the main shaft train via a gear unit.

Für ,diesen Zweck hat die bekannte Oldham-Kupplung vielfach Verwendung gefunden. Diese Schiffskupplung eignet sich gut für die Übertragung von Kraft auf zwei Wellen, die auf Linie miteinander liegen, oder für die Übertragung von Kraft zwischen Wellen, die parallel, aber exzentrisch sind. Bei Wellen, die durch Universalgelenke miteinander verbunden sind, können Drehmomente übertragen werden, wenn die Wellen auf Linie miteinander liegen oder einen Winkel miteinander bilden. Es ist aber nicht möglich, 1>ei der alten Oldham-Kupplung oder bei den bekannten mit Universalgelenken versehenen Kupplungen Kraft zu übertragen, wenn die Wellen einen Winkel miteinander bilden und gleichzeitig exzentrisch sind.The well-known Oldham coupling has been widely used for this purpose. This ship coupling is well suited for the transmission of power to two shafts that lie in line with each other, or for the transmission of force between waves that parallel but eccentric. For shafts that are connected to one another by universal joints torques can be transmitted when the shafts are in line with each other or at an angle with each other form. However, it is not possible to use the old Oldham coupling or the known couplings provided with universal joints to transmit power when the Shafts form an angle with each other and are eccentric at the same time.

Vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Oldham-Kupplung derart zu gestalten, daß es möglich wird, auch bei exzentrischen Wellen, die einen Winkel miteinander bilden, in einwandfreier Weise Kraft zu übertragen. Erfindungsgemäß ist die zwischen der Hohlwelle und dem Hauptwellenstrang angeordnete Oldham-Kupplung außer den üblichen radialen Keilen und radialen Keilnuten mit Gelenkstützen versehen, um die der mittlere Kupplungsteil schwingen und sich drehen kann, wenn die äußeren Kupplungsteile nicht parallel zueinander liegen.The present invention now aims to make the Oldham coupling such that it becomes possible, even with eccentric shafts that form an angle with one another, in perfect Way to transmit power. According to the invention is arranged between the hollow shaft and the main shaft train Oldham Coupling in addition to the usual radial splines and radial keyways with articulated supports provided around which the middle coupling part can swing and rotate when the outer coupling parts are not parallel lie to each other.

Die Gelenkstützen wirken aber hierbei nicht nur als Drehpunkte, sondern sie besitzen noch den zusätzlichen Vorteil, daß sie als Druckblöcke wirken, die die von den Wellen aufgenommenen Enddrücke auffangen und hierdurch die Kupplungszähne entlasten,' wodurch Abnutzen und Festkeilen der Kupplungszähne verhindert wird.The joint supports not only act as pivot points, but they have them still have the added benefit of acting as pressure blocks that support the waves absorb the final pressures and thereby relieve the clutch teeth, 'whereby Wear and wedging of the clutch teeth is prevented.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Erläuterung der Erfindung .dargestellt, und zwar zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in the drawings to explain the invention .shown, namely shows

Fig. ι eine Ausführungsform mit verbesserter Oldham-Kupplung in Seitenansicht, teilweise geschnitten,Fig. Ι an embodiment with an improved Oldham coupling in side view, partially cut,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie VIII-VITI der Fig. 7,FIG. 2 shows a section along line VIII-VITI of FIG. 7,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 7.FIG. 3 shows a section along line IX-IX in FIG. 7.

Fig. 4 und 5 zeigen andere Ausführungsarten der Oldham-Kupplung von der Seite, teilweise geschnitten.4 and 5 show other embodiments of the Oldham coupling from the side, partially cut.

Die Erfindung kann in einigen konstruktiven Einzelheiten verschieden ausgeführtThe invention can be carried out differently in some constructional details

werden. Auf der Zeichnung ist als Beispiel eine Schiffsanlage gezeigt, in der die Schraubenwelle von den Schiffsmaschinen angetrieben wird, während zusätzliche Leistung auf den Wellenstrang von einer Abdampfturbine übertragen wird. Das Hauptzahnrad i, das die Verbindung mit der Turbine oder dem Turbinenzahnrad herstellt, sitzt auf einer Hohlwelle 2. Diese läuft in Lagern 3 eines festen ίο Rahmens oder Lagerbockes 4. Mit der Hohlwelle 2 ist ein Teil 5 einer Oldham-Küpplung verbunden; innerhalb der Hohlwelle liegt ein Abschnitt der Welle 6 mit einem Kupplungsglied, das durch Schrauben fest mit einem ähnlichen Kupplungsglied der Hauptwelle verbunden ist. Das andere Ende trägt gleichfalls ein Kupplungsglied, das mit 6* bezeichnet und mit dem die Tunnel- oder Schraubenwelle 9 durch Schraubenbolzen 10 fest verbunden ist, so daß ein durchlaufender Wellenstrang von den Maschinen zur Schraube entsteht, von dem ein Abschnitt 6 durch die das Hauptzahnradi tragende Hohlwelle 2 hindurchläuft. Auf diesem Abschnitt 6, und zwar vorzugsweise in der Kupplung, die den Abschnitt mit dem nächsten der Tunnelwelle verbindet, ist ein zweiter Teil 11 der Oldham-Kupplung befestigt, während der dritte lose Teil 12 zwischen "den beiden Teilen 5 und 11 liegt. Schließlich kann der Wellenteil 6 noch in üblicher Weise einen Druckring enthalten.will. In the drawing, a ship system is shown as an example, in which the propeller shaft powered by the ship's engines, while additional power is on the Shaft is transmitted from an exhaust turbine. The main gear i that the Establishes connection with the turbine or the turbine gear, sits on a hollow shaft 2. This runs in bearings 3 of a fixed ίο frame or bearing block 4. With the hollow shaft 2 is connected to part 5 of an Oldham coupling; lies within the hollow shaft Section of the shaft 6 with a coupling member, which is fixed by screws with a similar coupling member of the main shaft is connected. The other end also bears a coupling member, which is denoted by 6 * and with which the tunnel or screw shaft 9 firmly connected by screw bolts 10 is, so that a continuous shaft line from the machines to the screw arises, of which a section 6 through the hollow shaft 2 carrying the main gear wheel runs through. On this section 6, preferably in the clutch that the Connecting section with the next of the tunnel shaft is a second part 11 of the Oldham coupling attached, while the third loose part 12 between "the two parts 5 and 11 lies. Finally, the shaft part 6 can also be a pressure ring in the usual way contain.

Durch diese Konstruktion erhält man eine unmittelbare Wellenleitung von den Maschinen zum Propeller, und die Kupplung zwischen dem Hauptzahnrad 1, in das das Turbinenzahnrad eingreift, und dem Wellenteil 6 wird durch die Oldham-Kupplung 5, 12, 11 hergestellt, so daß ein Absinken der Welle ermöglicht ist, ohne den Antrieb zu beeinträchtigen. Falls die Turbine ausfällt, kann die Oldham-Kupplung gelöst und so das Hauptzahnrad ι ausgeschaltet werden, ohne daß der Hauptantrieb von den Schiffsmaschinen her beeinträchtigt wird. Der Hauptwellenstrang 6,9 entspricht dann genau dem Hauptwellenstrang einer Anlage ohne Hilfsantrieb. Es kann jede passende Form einer Universaloder biegsamen Kupplung verwendet werden. Eine besonders zweckmäßige Kupplung ist die" Oldham-Kupplung aus drei Teilen. Von diesen besteht Teil 5 aus einem kurzen Rohr mit Flanschen 5°, S* an beiden Enden, von denen einer, ζ^α, mit einem Flansch 2^a der Hohlwelle 2 durch Schrauben 14 verbunden ist, während der ,andere, 5*, zwei radiale Keilnuten 5^e in seiner Stirnfläche enthält, die in einer Linie liegen. Der zweite Kupplungsteil 12 besteht aus einer Scheibe, die auf einer Stirnfläche zwei Keile 12" enthält, entsprechend den Keilnuten 5^C des ersten Teiles 5⁶, während auf der gegenüberliegenden Seite zwei ähnliche Keile 12* so angeordnet sind, daß'sie in der Mitte zwischen den Keilen 12" liegen. Der dritte Keil 11 besteht aus einer Scheibe mit zwei Keilnuten ii". Im Ausführungsbeispiel ist er mit der WeIIeQ verbunden und wirkt gleichfalls als Kupplungsglied. Die Scheibe kann jedoch auch in anderer Weise mit der Kupplung verbunden oder an ihr befestigt sein.This construction gives a direct shaft line from the engines to the propeller, and the coupling between the main gear 1, in which the turbine gear engages, and the shaft part 6 is produced by the Oldham coupling 5, 12, 11, so that the Shaft is made possible without affecting the drive. If the turbine fails, the Oldham coupling can be released and the main gear ι switched off without the main drive from the ship's engines being impaired. The main shaft line 6,9 then corresponds exactly to the main shaft line of a system without an auxiliary drive. Any suitable form of universal or flexible coupling can be used. A particularly suitable coupling is the "Oldham coupling consists of three parts. Of these is part 5 of a short tube with flanges 5 °, S * at both ends, one of which, ^ζ α, with a flange ^2a of the hollow shaft 2 by , screw 14 is connected during the two radial splines contains, other 5 * 5 ^e in its end face lying in a line. the second coupling part 12 consists of a disc which contains on one face two wedges 1 2 ", corresponding to the keyways 5 ^{C of} the first part 5 ⁶ , while on the opposite side two similar wedges 12 * are arranged so that they lie in the middle between the wedges 12 ". The third wedge 11 consists of a washer with two keyways ii" . In the exemplary embodiment, it is connected to the shaft and also acts as a coupling member. However, the disk can also be connected to the coupling or fastened to it in some other way.

Der erstgenannte Teil 5 kann durch eine Längsfuge in Hälften aufgeteilt sein, die durch Schraubenbolzen aneinander befestigt sind. Die Keile 12«, i2& können als Teile der Scheibe 12 ausgebildet sein, sie können aber auch als besondere Teile ausgeführt und durch Schrauben oder sonstwie befestigt sein, so daß sie erneuert oder verstellt werden können. Es könnte auch eine andere Kupplungsanordnung verwendet werden.The first-mentioned part 5 can be divided into halves by a longitudinal joint, which are fastened to each other by screw bolts. The wedges 12 «, i2 & can be used as parts of the Disc 12 may be formed, but they can also be designed as special parts and through Screws or otherwise fastened so that they can be renewed or adjusted. A different clutch arrangement could also be used be used.

Der Innendurchmesser der Hohlwelle 2 und der Oldham-Kupplung ist größer als der Außendurehmesser der Welle 6. Um eine leichte Winkelbewegung der Hauptwelle 6 in bezug auf die Hohlwelle 2 zuzulassen, können die Teile 5, 12, ir lose gegeneinander sein. Vorzugsweise jedoch ist die Oldham-Kupplung besonders ausgebildet, so daß die drei Teile eine universelle Schwingbevvegung gegeneinander ausführen können, wenn die Welle sich dreht, falls die Mittellinien der Wellen nicht miteinander parallel sind.The inner diameter of the hollow shaft 2 and the Oldham coupling is larger than that Outer diameter of the shaft 6. To allow a slight angular movement of the main shaft 6 in to allow with respect to the hollow shaft 2, the parts 5, 12, ir can be loose against each other. Preferably, however, the Oldham coupling is specially designed so that the three Share a universal swinging motion against each other can perform when the shaft rotates if the center lines of the shafts are not parallel to each other.

Bei dem in Fig.i, 2, 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Kupplung aus drei Teilen 5, 12, 11, die in üblicher Weise Teilnuten S ^c, n^a und Keile 12", 12'' enthalten. Auf der Innenfläche des äußeren Gliedes 5'' sind aber noch zwei radiale Rippen 5^d oder Vorsprünge vorgesehen, die in einer Linie verlaufen und in der Mitte zwischen den Keilnuten 5^C liegen. Die innere Stirnfläche des anderen Außengliedes 11 enthält in ähnlicher Weise zwei Rippen n^b in der Mitte zwischen den Keilnuten n^a, so daß, wenn die Außenteile 5, 11 mit dem zwischen ihnen liegenden Mittelteil 12 verbunden sind, durch die Rippen 5^d, ii⁶ die Teile um ein kleines Stück auseinandergehalten werden. Wenn die Achsen der Wellen 6 und 2 parallel laufen, wird die no Kupplung in üblicher Weise arbeiten. Falls jedoch die Welle 6 im Winkel zur Hohlwelle 2 sich senkt oder nicht parallel zu ihr verläuft, so daß die Außenteile 5 und 11 nicht miteinander parallel liegen, wirken die Rippen 5^{rf 11}S und ΐΐ^δ als Gelenkstützen, um die das Mittelglied 12 schwingen-kann, während die Kupplung sich dreht. Gleichzeitig kann das Mittelglied die übliche Verschiebebewegung auf den Stützen ausführen. iaoIn the embodiment shown in Fig.i, 2, 3, the coupling consists of three parts 5, 12, 11, which in the usual way contain partial grooves S ^c , n ^a and wedges 12 ", 12". On the inner surface of the outer link 5 ″, however, two radial ribs 5 ^d or projections are also provided, which run in a line and ^{lie in the middle between the keyways 5 C.} The inner end face of the other outer link 11 similarly contains two ribs n ^b in the middle between the keyways n ^a , so that when the outer parts 5, 11 are connected to the central part 12 lying between them, ^{the parts are kept apart a little by the ribs 5 d} , ii ^6. When the axes of the shafts 6 and 2 are parallel If the shaft 6 is at an angle to the hollow shaft 2 or does not run parallel to it, so that the outer parts 5 and 11 are not parallel to one another, the ribs 5 ^{rf 11} S and ΐΐ ^δ as the joint support around which the central link 12 can swing while the clutch rotates. At the same time, the middle link can perform the usual sliding movement on the supports. iao

Anstatt die Vorsprünge 5* ii⁶ als Teile der Glieder S, 11 auszuführen, können dieseInstead of executing the projections 5 * ii ⁶ as parts of the links S, 11, these

auch als besondere Stücke ausgebildet sein, die an den Teilen 5 und 11 befestigt sind oder gehalten werden; z. B. ist in Fig. 4 gezeigt, daß für jeden Vorsprung eine halbkugelige öffnung 5^e und n^e in den Teilen 5, 11 vorgesehen ist. Die Vorsprünge können durch Blöcke 5', 11 ^d gebildet werden, die eine flache Stirnfläche haben und einen halbrunden Teil, der in der halbrunden Öffnung ruht.also be designed as special pieces that are attached or held to parts 5 and 11; z. As shown in Fig. 4, 5 that ^e and n ^e in the parts 5, 11 is provided for each projection a hemispherical opening. The projections can be formed by blocks 5 ^d '11, which have a flat face and a semicircular portion which rests in the semi-circular opening.

Wie in Fig. 5 gezeigt, kann der halbrunde Teil auch mit einem Streifen oder einer Scheibe versehen sein, wobei der Mittelteil 12 sich gegen 'die flachen Stirnseiten stützt und auf ihnen gleitet, während die halbrunden Teile in den halbrunden Öffnungen schwingen, wenn der Mittelteil 12 schwingt. An Stelle der Stücke mit flacher Stirn könnten auch Kugeln verwendet werden oder halbzylindrische Schlitze mit Rollen. Noch ver- schiedene andere Bauarten könnten angewendet werden, durch die eine Gelenkstütze zwischen dem äußeren Teil 5, 11 und dem Mittelteil 12 geschaffen wird, auf der der Mittelteil 12 während der Drehung schwingen und gleiten kann, falls die. Wellen nicht parallel zueinander liegen.As shown in Fig. 5, the semicircular part can also be provided with a strip or a disk, the central part 12 being supported against the flat end faces and sliding on them, while the semicircular parts swing in the semicircular openings when the central part 12 swings. Balls or semicylindrical slots with rollers could also be used in place of the pieces with a flat face. Various other types of construction could be used by which an articulated support is provided between the outer part 5, 11 and the central part 12 , on which the central part 12 can swing and slide during rotation, if the. Waves are not parallel to each other.

In einigen Fällen könnte man, statt die Universal- oder biegsame Kupplung zwischen Wellenstrang und Hohlwelle vorzusehen, die Hohlwelle ganz fortlassen und das Hauptzahnrad unmittelbar auf der Hauptwelle anordnen. Die Universal- oder biegsame KuppIn some cases you could instead use the universal or flexible coupling between Provide shaft train and hollow shaft, omit the hollow shaft entirely and the main gear arrange directly on the main shaft. The universal or flexible dome

lung ist dann zwischen einem Ritzel, das im Eingriff mit dem Hauptzahnrad steht, und der Triebwelle der Hilfskraftmaschine anzu- 35 ordnen.ment is then between a pinion that is in mesh with the main gear, and the drive shaft of the auxiliary engine 35 to be arranged.

Claims

Patent claims:

1. Shaft coupling for ship drives with an additional drive force which acts via a gear on a hollow shaft of the main shaft line, characterized in that the Oldham coupling (5, 12, 11) arranged between the hollow shaft (2) and the main shaft line (6, 9) ) apart from the usual radial wedges (i2 ^a , I2 ^a , i2 ^b , \ 2 ^b ) and radial keyways (5 ^C , 5 ^C , 11 *, ii ^ft ) with joint supports (s ^rf , $ ^d , ii «, ii« or $ ^d , ii ^rf ) around which the middle coupling part (12) can swing and rotate when the outer coupling parts (S, 11) are not parallel to one another.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the joint supports consist of radial ribs or other bodies with flat faces.

3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the joint supports are attached as special bodies on the inner end faces of the outer coupling parts.

1 sheet of drawings