DE8625580U1

DE8625580U1 - Flanschkupplung

Info

Publication number: DE8625580U1
Application number: DE8625580U
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1986-09-25
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1986-11-06
Also published as: US4822204A; JPS6388324A

Description

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G 4295 GM ·"":'! ! "! * : '' ' J₄M.Voith GmbH Kennwort: "Beschichtete Berührflache" Heidenheim

Flanschkupplung

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zürn starren Verbinden zweier gleichachsiger und zum Übertragen von Drehmoment geeigneter Maschinenteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zu den bekannten Kupplungen gehören solche, deren KupplungsliMlffeen 3ls Flsnschis ausgebildet sind und mit ebenen ssnJir^^h^ zur Drehachse angeordneten Stirnflächen aneinanderstoßen und durch Schrauben oder andere Verbindungselemente miteinander verspannt sind. Die Übertragung des Drehmoments erfolgt dabei allein durch Reibschluß unter Zugspannung der Verbindungselemente. Das übertragbare Drehmoment ist begrenzt durch den Platzbedarf für die Flansche und die axiale Spannkraft der Verbindungselemente. Bei der aus der DE-PS 28 12 783 bekannten Kupplung sind die einander zugewandten Stirnseiten der Flansche mit konischen Rillen bzw. Rippen ausgerüstet, wodurch unter de-r Spannkraft der Verbindungsschrauben ein erhöhter Reibschluß zustande kommt, der die Übertragung größerer Umfangskräfte und Drehmomente zuläßt. Die Flansche müssen jedoch dazu einer präzisen und daher teueren Bearbeitung unterzogen werden. Bei Verschmutzung oder Beschädigung der Rippen bzw. Rillen besteht die Gefahr von Montagefehlern oder nicht exakter Zentrierung der beiden Flansche.

Es ist außerdem bekannt, einander berührende Reibflächen mit unterschiedlichen Materialien auszuführen, z.B. Beläge für Lamellenkupplungen aus Sintermetall oder Kunststoffen, oder Bremsbeläge aus sonstigen Verbundmaterialien. Das Ziel dieser Maßnahmen ist immer eine Erhöhung des Reibungswertes zwischen den Kontaktflächen, insbesondere dann, wenn diese im Betrieb aufeinander gleiten.

Bei Kupplungen mit relativ zueinander ruhenden Stirnflächen jedoch werden wesentlich höhere Flächenbelastungen ausgeübt, denen Reibbeläge bekannter Art nicht standhalten. Oft müssen Flanschverbindungen, z.B. bei druckmittelführenden Wellen, zu-

sätzlich dicht Sein/ was insbesondere mit mehrteiligen und se-= parat befestigten Reibbelägen Schwierigkeiten bereitet.

Ε£ ist Aufgabe der Erfindung, eine Flanschverbindung zwischen zwei Maschinenteilen zum Übertragen von Drehmoment zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und kleineren Flanschdurchmesser aüf-^ weist.

Diese Aufgabe wird durch das· kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst. Es ist vorgesehen, zwischen den sich berührenden Stirnseiten der beiden Kupplungshälften eine Schicht aus körnigem Material aufzubringen. Beim Zusammenspannen der beiden Kupplungshälften durch die Verbindungselemente wird das körnige Material in die beiden Stirnflächen eingedrückt. Auf diese Weise entsteht ein gemischter Form- und Reibschluß zwischen den beiden Kupplungshälften. Dies ermöglicht die Verwendung von kleineren Schrauben sowie die Reduktion des Flansch-Außendurchmessers. In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Diese erstrecken sich auf die Ausbildung der Beschichtung an den Stirnseiten der Kupplungshälften sowie an den Flächen unter dem Kopf der Verbindungsschrauben. Es ist in vielen Fällen ausreichend, wenn nur eine der Berührungsflächen eine Beschichtung aufweist. Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung besteht ferner darin, die Beschichtung nicht direkt auf die Stirnflächen der Kupplungshälften aufzubringen, sondern kreisrunde Scheiben vorzusehen^ die in die Bohrungen für die Verbindungsschrauben eingelassen sind. Diese beschichteten Scheiben können dann als Ersatzteil bereitgehalten werden. Eine Weiterbildung der Erfindung besteht ferner darin, daß die Stirnseiten der beiden Kupplungshälften gemäß der DE-OS 31 49 156 flanschartig ausgeführt und mit axial und radial übergreifenden Spannschalen verbunden sind. Die unter axialer Spannkraft stehenden Radialflächen können gemäß der Erfindung beschichtet sein, so daß auch eine Flanschverbindung dieser bekannten Art mit kleineren Außenabmessungen ausgeführt werden kann. Als Beschichtungsmaterial eignet sich besonders ein Granulat aus Wolframkarbid, das z.B. durch ein Detonationsverfahren auf die in Frage kommende Fläche aufgespritzt wird.

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Die Erfindung Wird nachstehend anhand der Zeichnung naher erläutert* Darin zeigen jeweils in Langsöchnitt-Darstellung

Fig* 1 Flansche einer Kupplung mit beschichteten Stirnseiten;

Fig. 2 Flansche mit eingesetzter beschichteter Scheibe; Fig. 3 Flanschverbindung mit Axialspannschale.·

Die in Fig. 1 unmaßstäblich dargestellte Kupplung besteht aus zwei flärischartig ausgebildeten Kupplungshälften 1 und 2, deren Stirnseiten 3 und 4 einander zugewandt sind. Beide Kupplungshälften sind durch eine Verschraubung 5> 9 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Stirnseiten 3 und 4 befindet sich eine Schicht aus körnigem Material. Dieses Material kann entweder an beiden Stirnseiten 3 und 4 angebracht sein oder nur auf einer der beiden Kupplungshälften. Unter der Wirkung der Spannkraft der Schrauben 5 wird das körnige Material in die Oberfläche der Stirnseiten 3 und 4 eingedrückt/ so daß nicht nur eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Kupplungshälften 1 und 2 zustande kommt, sondern außerdem ein formschluß-ähnlicher Zustand, der zur Übertragung einer Umfangskraft zwischen den Kupplungshälften beiträgt. Es ist somit möglich, die Schrauben 5 kleiner zu dimensionieren, und somit auch den Außendurchmesser der Kupplungshälften 1 und 2. Dargestellt sind ferner Unterlagscheiben 8, die ebenfalls unter Zwischenschaltung einer Schicht 7 aus demselben Material zu einem festeren Sitz des Schraubenkopfes und der Mutter 9 verhelfen. Eine optimale Wirkung kommt zustande, wenn die Schraube 5 vor dem Anziehen der Mutter 9 vorgespannt und gelängt wird, so daß das körnige Material der Beschichtung 7 beim Andrehen der Mutter 9 nicht abgetragen wird.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, nämlich eine Scheibe 10, die koaxial zu jeder der Bohrungen 6 für die Verbindungsschrauben 5 in einen der Flansche der Kupplungshälften 1 oder 2 eingelassen ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Scheibe 10, die an der der anderen Kupplungshälfte zugewandten Stirnseite 11 mit einer ringförmigen Beschichtung 7 der bereits genannten Art versehen ist,

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um einen kleinen Betrag übersteht. Die Berührung der beiden Küpplungshalften erfolgt dabei ausschließlich über die beschichtete Ringfläche der Scheiben 10. Zwischen den flanschen klafft ein Spalt 12. Die beiden Flansche der Küpplungshalften I und 2 sind unterschiedlich stark dimensioniert, so daß sich wenigstens einer der Flansche unter der Spannkraft der Verbindungsschrauben 5 elastisch verformen kann zur Erzielung einer gleichmäßigen Kraftverteilung auf die beschichteten Ringflächen der Scheiben 10. In diesem Ausführungsbeispiel ist ferner zwischen dem Kopf der Schraube 5 und der rückseitigen Flache des Flansches der Kupplungshälfte 1 eine Beschichtung 7 vorgesehen, die unmittelbar auf die Flanschfläche aufgetragen ist anstelle einer beidseitig beschichteten Unterlagscheibe gemäß Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt eine Flanschverbindung, bei der das Drehmoment im wesentlichen durch eine Stirnverzahnung 15 zwischen den Kupplungshälften 1 und 2 übertragen wird. Die Flansche werden, wie aus der DE-OS 31 49 156 bekannt, mittels radial und axial übergreifender Axialspannschalen 16 . - :gespannt. Die ra- · dial nach innen ragenden Flansche 17 der Axialspannschale 16 übertragen dabei die durch Schrumpfung nach Montage entstehende Axialkraft auf die Berührflächen 18. Gemäß der Erfindung sind entweder die den Kupplungshälften 1 und 2 zugewandten Innenflä^ffi chen 20 der Flansche 17 oder die Rückseiten 19 der Flansche der Kupplungshälften 1 und 2 mit besagter Beschichtung aus körnigem

Material versehen. Auf diese Weise wird die Sicherheit gegen Abrutschen der Axialspannschalen 16 während des Betriebs wesentlich erhöht, bzw. die Axialspannschalen lassen sich kleiner dimensionieren.

Ü Das körnigs Material zur Beschichtung der Berührflächen kann

! bei Anwendung geeigneter Verfahren, z.B. Detonationsverfahren,

,: als sehr dünne und gleichmäßige Schicht aufgetragen werden, so

daß im Gegensatz zur Verwendung von Reibmaterialien bekannter Art zwischen den sich berührenden Oberflächen keine Setzungsbe-

\ träge mit Verlust von Vorspannung der Verbindungselemente ent-

I, stehen.

Heidenheim, 22.09.86

0340k/DK/Srö

(S. 46-49)

Claims

II · · ■ ■ · G 4295 GM J.M.Voith GmbH Kennwort: "Beschichtete Berührfläche" Heidenheim Ansprüche

1. Kupplung zum starren Verbindet zweier gleichachsiger und zum Übertragen von Drehmoment geeigneter Maschinenteile, z.B. zweier Wellen, vorzugsweise in einer Gelenkwelle, mit zwei Kupplungshälften, die mit Stirnflächen aneinanderstoßen und durch Verbindungselemente miteinander verspannbar sind, \ladurch gekennzeichnet, daß zwischen den Berührflächen (3, 4) im Bereich der axial spannenden Verbindungselemente (5) eine Schicht (7) aus körnigem Material aufgebracht ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den beiden Kupplungshälften (1, 2) durch Schrauben (5) hergestellt ist und daß ein im wesentlichen ringförmiger Bereich um die Bohrungen (6) für die Verbindungsschrauben (5) an den Stirnseiten (3, 4) der Kupplungshälften (1, 2) mit einer Schicht (7) aus körnigem Material versehen ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der einander zugewandten Berührungsflächen (3, A) eine Beschichtung aufweist.

4. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche unter dem Kopf der Verbindungsschrauben (5) und der Mutter (9) eine Beschichtung aufweist.

5. Kupplung nach Anspruch 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß eine beidseits beschichtete Scheibe (JS) als Unterlage unter dem Schraubenkopf verwendet ist.

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6. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Kupplungshälften (1, 2) im Bereich der Bohrungen (6) für die Verbindungsschrauben (5) vorzugsweise kreisrunde Scheiben (10) aufweist, die in die Stirnseite (4) eingelassen und mit Bohrungen (6) für die Schrauben (5) versehen sind, zur anderen Kupplungshälfte (1) hin axial überstehen und beschichtet sind.

7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der beiden Kupplungshälften (I₇ 2) f.".iinschartig ausgeführt und von ffür sich allein bekannten axial und radial übergreifenden Spannschalen (16) verbunden sind, urd daß die axialen Berührungsflächen (18) zwischen den Rückseiten (19) der Flansche und den Innenseiten (20) der Spannschalen (16) eine Beschichtung aufweisen.

8. Kupplung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch'gekennzeichnet, daß das körnige Material der Beschichtung aus Wolframkarbid besteht und vorzugsweise durch ein für sich allein bekanntes Detonationsverfahren aufgebracht ist.

Heidenheim/ 22.09.86

0340k/DK/Srö

(S. 44/45)