DE7013744U - Drehelastische wellenkupplung. - Google Patents

Description

MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
FRIEDRICHSHAFEN GMBH

Friedri chshafen

Drehelastis ^ve Wellenkupplung

Die Neuerung bezj iht sich auf eine drehelastische Wellenkupplung für die Übertragung großer Drehmomente und die Überbrückung großer Wellenverlagerungen. Bei Schiffsantrieben mit schnell au fend en Dieselmotoren werden die Motoren und eventuell auch die Getriebe elastisch gelagert. Die Wellenkupplung hat hier neben der Drehmomentübertragung und Drehschwingungsdämpfung die Aufgabe, Körperschallschwingungen, die von Motor und Getriebe erzeugt werden, zu dämmen, um die Übertragung dieser Schwingungen durch die starr gelagerte Propellerwelle auf den Schiffskörper zu verhindern. Für diese Aufgabe sind gummielastische Kupplungen geeignet.

Infolge der elastischen Maschinenlagsrung ergeben sich im Betrieb radiale, axiale und winklige Verlagerungen zwischen dem elastisch gelagerten und dem starren Teil der Antriebsanlage, die ebenso von der Wellenkupplung überbrückt vrerden müssen wie eventuelle Ausrichtfehler bei der Montage. Wenn diese Wellenverlagerungen große Werte annehmen können, sind reine gummi» elastische Kupplungen dafür nicht mehr geeignet, weil durch die Wellenverlagerung im Gummi eine Biegebeanspruchung der Torsionsbeanspruchung durch das Drehmoment überlagert wird und dann infolge der großen Walkarbeit die Gummiteile frühzeitig zerstört werden. Hier haben sich Gelenkkupplungen, insbesondere Doppelzahnkupplungen, als vorteilhaft erwiesen, wobei sich durch Einfügen eines Verbindungsstückes zwischen den beiden Zahnkupplungen einer Doppelzahnkupplung die Überbrückung einer großen Radialverlagerung erreichen läßt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drehelastische körperschalldämmende Wellenkupplung für große Drehmomente zu schaffen, die außerdem große Wellenverlagerungen zu überbrücken vermag.

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Bei bekannten Doppelzahnkupplungen für kleine Drehmomente besteht das elastische Verbindungsstück aus Kunststoff. Diese Kupplungen sind aber nicht für die großen Drehmomente geeignet, wie sie Schiffsantriebe erfordern.

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lenken und einer elastischen Zwischenwelle bekannt. Hiermit lassen sich zwar große Drehmomente übertragen und große Wellenverlagerungen ausgleichen, aber durch die beiden Kreuzgelenke ergibt sich eine sehr große Baulänge, die sich infolge der beengten Einbauverhältnisse bei Schiffsantrieben nicht unterbringen läßt.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch die Anordnung eines elastischen Verbindungsstückes zwischen den beiden Zahnkupplungen einer an sich bekannten Doppelzahnkupplung, wobei das VerbindungsstUck aus konzentrischen Rohren besteht, die miteinander durch eine oder mehrere Gummi-Metall-Torsionsbüchsen verbunden sind.

Um die Übertragung großer Drehmomente zu ermöglichen, sind nach einer weiteren Ausbildung der Neuerung die verbindenden Gummi-Metall-Torsionsbüchsen zwischen den beiden konzentrischen Rohren parallel geschaltet.

Eine weitere Ausbildung der Neuerung besteht darin, daß das Verbindungsstück aus mindestens zwei Rohren gleichen Durchmessers sowie mindestens einem zu diesen konzentrischen ohr besteht, und daß Jedes der Rohre gleichen Durchmessers mit dem konzentrischen Rohr durch Gummi-Metall-Torsionsbüchsen verbunden ist. Durch diese Hintereinanderschaltung der Torsionsbüchsen läßt sich eine größere Drehelastizität der Wellenkupplung erreichen.

Um bei dieser Anordnung eine Biegebeanspruchung des Gummis der Torsionsbüchsen zu verhindern, wird in weiterer Ausbildung der Neuerung eine Führung für die beiden s Rohre gleichen Durchmessers angeordnet.

Um die Baulänge der Wellenkupplung zu verkürzen, wurden in einer

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weiteren Ausbildung der Neuerung die beiden Zahnkupplungen konzentrisch innerhalb des Verbindungsstückes angeordnet.

Durch die Neuerung wird eine preiswerte, einfache und leichte Wellenkupplung geschaffen, die alle Forderungen, wie Drehela-

higkeit großer Drehmomente, Drehzahlfestigkeit und Überbrückung großer Wellenverlagerungen, erfüllt.

Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung im Schnitt dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Drehelastische Wellenkupplung mit Verbindungsstück und

parallel geschalteten Gummi-Metall-Torsionsbüchsen; Fig. 2 Drehelastische Wellenkupplung mit Verbindungsstück und hintereinander geschalteten Gummi-Metall-Torsionsbüchsen sowie einer Gleitführung;

Fig. 3 Drehelastische Wellenkupplung mit der Anordnung der beiden Zahnkupp lunger, konzentrisch innerhalb des Verbindungsstückes.

Die Fig. 1 zeigt eine drehelastische Wellenkupplung mit zwei identischen winkelbeweglichen Zahnkupplungen 111 und 111', welche mit einem elastischen Verbindungsstück 121 in geeigneter Weise verschraubt sind. Die winkelbeweglichen Zahnkupplungen 111, 111* bestehen aus einem Nabenteil 112, das eine Bogenverzahnung 11J und eine kugelige Fläche Il4 aufweist, einem Flanschring 115 mit einer die Bogenverzahnung 113 aufnehmenden Innenverzahnung Il6, einem Zentrierdeckel 117 sowie einem Kupplungsflansch 118, der zum Befestigen der Wellenkupplung an den anzuschließenden Wellenenden dient.

Das elastische Verbindungsstück 121 besteht aus einem Außenrohr 122 mit einer Innenkerbverzahnung 123, einem Innenrohr 124 mit einer Außenkerbverzahnung 125 und aus elastischen Gummi-Metall-Torsionsbuchsen 126 mit entsprechenden Kerbverzahnungen, welche die beiden Rohre 122 und 124 drehelastisch miteinander verbinden. Jede Gummi-Metall-Torsionsbüchse 126 besteht aus zwei konzentrischen Metallringen 127, 128 und einem zwischen diesen an-

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geordneten Gummiring 129, der mit den beiden Metallringen 127, 128 festhaftend verbunden ist.

Die Gummi-Metall-Torsionsbüchsen werden mittels Sicherungsringen 130, 131 in axialer Richtung auf bzw. in den Rohren 122, 124 gehalten. In der Anordnung nach Fig. i sind die Gumiiii-wetali-Torsionsbüchsen 126 parallel geschaltet, wobei sich durch Variieren der Anzahl das übertragbare Drehmoment den Erfordernissen anpassen läßt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung besteht ein Verbindungsstück 221 aus einem Innenrohr 224, das mit der Zahnkupplung 211 verbunden ist, einem Innenrohr 225, das mit der Zahnkupplung 211* verbunden ist, und aus einem zu den beiden Innenrohren konzentrischen Außenrohr 227. Zwischen den Innenrohren 224, 225 und dem Außenrohr 227 sind Gummi-Metall-Torsionsbüchsen 226, 226' angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine Hintereinanderschaltung der Gummi-Metall-Torsionsbüchsen 226, 226', wodurch die Drehelastizität der Wellenkupplung gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 bei gleicher Gummiqualität vergrößert wird, das übertragbare Drehmoment sich jedoch vermindert. Die Ubertragungsfähigkeit läßt sich durch Vergrößern der Anzahl der Gumrai-Metall-Torsionsbüchsen 226, 226' wieder kompensieren.

Damit bei dieser Anordnung das Gummi der Torsionsbüchsen 226, 226* keiner unzulässigen Beanspruchung ausgesetzt wird, ist das Rohr 224 mit seiner Bohrung 229 auf einer rohrförmigen Gleitführung 228 des Rohres 225 zentriert. Dadurch kann das Rohr 224 gegenüber dem Rohr 225 keine Winkellage annehmen, so daß das Gummi frei von Biegebeanspruchungen bleibt und nur Sehubspannungen aufnehmen muß, die aus der Drehmomentübertragung resultieren.

Eine weitere Variante der Neuerung zeigt Fig. 3 mit der platzsparenden Anordnung der beiden Zahnkupplungen 511, 31 1^T konzentrisch innerhalb der Bohrung 322 des Verbindungsstückes 321.

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Jrehelastische Wellenkupplung für die Übertragung großer Drehmomente und ÜDerbrückung großer Wellenverlagerungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (121; 221; 321) zwischen den beiden Zahnkupplungen (lll,lll'; 211,211'; 311,3H^!) einer an sich bekannten Doppelzahnkupplung aus konzentrischen Rohren (122, 124; 224, 225, 226) besteht, die miteinander durch eine oder mehrere Gummi-Metall-Torsionsbüchsen (126; 226,226') verbunden sind.

   2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das

   Verbindungsstück (121) aus zwei konzentrischen Rohren (122, 124) besteht und die verbindenden Gurrmi-Metall-Torsionsbüchsen (126) parallel geschaltet sind.

   3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück aus mindestens zwei Rohren gleichen Durchmessers (224, 225) sowie mindestens einem zu diesen konzentrischen Rohr (227) besteht, und daß jedes der Rohre gleichen Durchmessers (224, 225) mit dem konzentrischen Rohr (227) durch Gunraii-Metall-Torsionsbüchsen (226, 226¹) verbunden ist, wodurch sich eine Hintereinanderschaltung der Torsionsbüchsen ergibt.

   4. Kupplung nach Anspruch 1 und 3j gekennzeichnet durch die Anordnung einer Führung (228) für die beiden Rohre gleichen Durchmessers (224, 225), um die Biegebeanspruchung des Gummis ^r\er Torsionsbüchsen (226, 226¹) zu verhindern.

   5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 4, gekennzeichnet durch die konzentrische Anordnung der beiden Zahnkupplungen innerhalb des Verbindungsstückes (321).

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