NO129366B - - Google Patents

Description

Akselkobling.

Den foreliggende oppfinnelse angår en akselkobling til å oppta relative aksialbevegelser av dé to akselender, omfattende minst

tre leddsystemer som er anordnet i omkretsretningen og er forbundet direkte.med den ene akselende.og via radialrettede svingetapper med den annen akselende.

Fra DT-PS 845.156 er der kjent en slik kobling som i et forstillingamaskineri for dreieblader på en luftpropell tjener til -kobling av propellakselen med en muffe som kan forskyves aksialt i forhold til akselen 05 derved bevirke dreining av propellbladene.

I denne kobling består .hvert leddsystem av båre en eneste kobling-s-stang. Denne konstruksjon er beheftet med en uonsket egenskap: Når de to aksler beveger seg i forhold til hinannen, d.v.s. når kob-lingsstangen som i normal akseltilstand befinner seg i et plan vinkel-rett på akselen, stiller'seg pa skrå i forhold til dette plan, så oppstår der i hvert ledd'en aksial kraftkomponent:og derved;en fri aksialkråft i hver aksel.. Aksialkrefter er ugunstige,da det for å oppta dem er nodvendig å utfore; de to aksler med aksiallagre.

Oppfinnelsen tar: sikte på å skaffe en akselkobling som gjor det mulig å oppta relative aksialforskyvningér åv akslene uten' å overfore reaksjonskraft av betydning langs deres akse. Dette lar seg ved en akselkobling ayvden innledningsvis angitte art, ifolge oppfinnelsen oppnå ved at hvert leddsystemibestår av tre sammenkjedede ledd i form av en yektbjelke og ieddstenger hvorav leddstengene har samme lengde og er leddforbundet med den ene akselende, mens den mellom leddstengene anordnede vektbjelke på midten er leddforbundet med den annen akselende via den radialtrettede svingetapp. "Ved hjelp av oppfinnelsen blir det mulig å overfSre bety-delige dreiemomenter med ett eneste koblingsorgan som er istand til

å oppta" aksial- og vinkelforskyvningér av den ene aksel i forhold til den annen.

Oppfinnelsen vil nå bli belyst nærmere ved en del spesielle utforelseseksempler, som er anskueliggjort på tegningen. Fig. 1 er et skjematisk perspektivriss av en akselkobling ifolge oppfinnelsen. Fig. • 2 er et diagram som skjematisk viser at leddsystem som benyttes ved oppfinnelsen. Fig.' 3 er et énderiss åv én akselkobling ifolge^'oppfinnelsen.

■<••- Fig. 4 er et sideriss av akselkoblingen på fig.'3.

Fig. 5 er et skjematisk riss i likhet med fig. 4 og viser akselkoblingen efter en vinkelforskyvnihg av akselene. Fig. 6 er et enderiss av en akselkobling ifolge en annen utforelsesform for oppfinnelsen.. \ . : Fig; 7 er et detaljriss, sett fra -linjen ;VII — Vil på fig. 6. .:•'•* Fig. 8 er et detaljriss, sett fra linjen VIII - VITI på fig. & Fig. 9 viser snitt efter linjen IX -IX på fig. 6.:

Fig.l .lOr viser skjematisk leddsystemet• på fig." 6 utfoldet

i plan.. Fig. 11 er et sideriss som viser en spesiell monteringsform for koblingen ifølge oppfinnelsen. Fig. 12 viser i snitt en detalj åv utførelsen på fig. 11. Koblingen er vist skjematisk og perspekti<y>isk på fig. 1.

Den drivende aksel 1 er forsynt med en koblingsskive 10 som står

overfor en "kobl<i>ngsskive" som "i det viste tilfelle er redusert til

tre radiale støtter 20, og som sitter fast på den drevne aksel 2.

Ved endene av hver av støttene 20 er en vektstang .30 lagret ..dreibart om en sentral tapp som sitter "på støtten 20 og står loddrett på aksen for akselen 2. Til endene av vektstangen 30 er der leddet to leddstenger 31 og 32 som strekker seg til river sin kant fra "vektstangen,

:og hvis frie ender er leddet til støtter 11 og 12 som sitter fast på koblingsskiven 10. Vektstangen 30 danner således sammen med leddstengene 31 og '32 ét deformerbart leddsystem 3. Hver av støttene 20

er utstyrt med et slikt leddsystem 3> hvor endene av leddstengene 31 og 32 er leddet til støttene 11 og 12 pa skiven 10.

Ét. slikt system 3 er anskueliggjort skjematisk på fig. 2.

Man vet at midtpunktet 0' for vektstangen 30 1 et slikt system har den egenskap innen visse grenser å forskyve seg langs en bane som .praktisk talt er en rett linje Videre vil "leddstengene 31 og 32 ved en forskyvning av punktet 0 svinge en praktisk talt like stor. vinkel Gi. '.' Herav følger åt en kraft som utøves ved 0, bare vil for-årsake en ubetydelig réaksjori i retningen ^ forårsaket av den eventuelle' avvikelse i helning mellom leddstengene 31 og 32, .en avvikelse som er meget liten når man holder seg innen visse grenser.

I midtstilling beveger vektstangen MN seg praktisk talt langs &

Ved akselkoblingen ifølge oppfinnelsen utnytter man disse forhold. Lengden av "leddstengene 31 og 32 og stillingene av leddaksene er bestemt slik at leddstengene 31 og 32 er parallelle med hverandre og med skiven 10 når de to aksler inntar midtstillingen i forhold til hverandre. I denne stilling ligger akslene hovedsakelig på linje,

og vektstangen 30 er parallell med deres akse og står dermed praktisk talt loddrett på leddstengene 31 og 32.

Når den drivende aksel 1 dreier seg om sin akse, overfører

den via hvert av systemene 3 til hver av de sentrale dreietapper for vektstengene 30 på støttene 20 en kraft som står loddrett på dens akse og på tappens akse., og fører dermed den drevne aksel 2 med i

samme retning.

Forskyver akselen 2 seg aksialt i forhoLd til akselen 1, . vil leddstengene 31 og 32 i hvert av leddsystemene 3 svinge om sine respektive leddakser på skiven 10 og herunder beskrive praktisk talt like store vinkler i hver sin dreieretning fra det på akselen 1 loddrette plan. Den sentrale dreietapp .for hver av vektstengene 30 vil forskyve seg parallelt med aksen, og ingen resulterende reaksjon blir overført til akselen 1.

En spesiell utførelsesform er vist på fig. 3 og 4. Som.antydet på fig. 3 setter koblingen seg sammen av tre leddsystemer 3 jevnt for-delt rundt aksen. Hvert leddsystem setter seg igjen sammen av en vektstang 30 lagret på en støtte 21 som er fast forbundet med koblingsskiven 22, som i sin tur sitter fast på akselen 2 i et plan loddrett på denne. Koblingsskiven 22 har trekantet form.

Leddstengene 31 og 32 som er leddet til endene av vektstangen 30, er ved sine ytre ender lagret svingbart på støtter henholdsvis 11 og 12 festet på hver sin side av koblingsskiven 10,som sitter fast på akselen 1 i et plan loddrett på denne. Skiven 10 er forsynt med ut-tagninger 13 som tillater gjennomføring av støttene 21 for vektstengene 30.

Fig. 5 viser stillingen av koblingsskivene og leddsystemene etter en vinkelforskyvning av akselen 2 i forhold til akselen 1.

Når denne skjevhet ikke er for stor, vil hvert leddsystem deformere seg uavhengig av de øvrige for å oppta det variable avvik mellom skivene. Den beskrevne kobling kan således overføre en rotasjons-, bevegelse fra den ene aksel til den annen selv :. tilfelle av .et vinkelavvik mellom akslene, så lenge vinklene holder seg innen visse grenser, altså av størrelsesorden 10° omkring m.idtstillingen.

I utførelsesformen på fig. 6 - 9 er koblingsskivene 10 og

20 innbyrdes forbundet av et kompleks av leddsystemer som slutter seg til hverandre så de danner en kjede rundt akslene. Man kunne forbinde endene av leddstengene 31 og 32 i hvert system 3 direkte med koblingsskiven 10 ved en tapp. Men for å utoalansere kreftene på leddsystemene og lette montasjen foretrekker man å lagre de ytre ender av leddstengene 31 og 32 ikke direkte på koblingsskiven, men på endene av en vektbjelke 33 som selv i sitt midtpunkt er lagret på en radial tapp 3^ fast anbragt på koblingsskiven 10. Hver av vektbjelkene 33 bærer således de tilstøtende ender av leddstengene i to på hinannen følgende systemer som strekker seg til hver sin kant fra vektbjeiken.

Da leddsystemene 3 er like, er vektbjelkene 33 innbyrdes paralle 1 le.

' Por å vedlikeholde den .-relative vinkelstiiling-av koblingsskivene sløyfer, man imidlertid en véktbjelke, idet. de ^tilstøtende ender av leddstengene i to på hinannen følgende, systemer., f ..eks.. , . 311 og 321, lagres på tapper -341- og 3^2 festet direkte.på koblings-, skiven 10. .....;

I de vanlige tilfeller .hvor. akslene ■ ligger på • linje i, midt;-stillingen eller vektsten<g>ene.30 strekker seg praktisk talt loddrett

på leddstengene 31»..".32 og dermed parallelt- med akslenes akser, er vektstengene 30 og vektbjelkene 33 parallelle og av samme lengde.

Som det fremgår av skjemaet på fig.-10, er komplekset dermed, full-, stendig symmetrisk,. '

Da imidlertid lagertappene 3^1» 3^2 for de ytterste leddstenger i to på hinannen følgende, systemer er festet direkte til en koblingsskive, forblir de tilsvarende vektbjelker parallelle med denne retning når skivene fjerner seg fra hverandre eller inntar en skjev stilling.. Det ses således at vektbjelkene 3^ bare tjener til å utbalansere krefter, idet hvert leddsystem forblir uavhengig av de øvrige. -,-..........

For å lette monteringen -av koblingen ville man montere den ene av. de ..med koblingsskiven 10 direkte forbundne leddtapper 3'<i>il eller 342 på eksenter. Det. ville .dermed bli lettvint å montere

leddmekanismens siste leddstang. selv om .justeringen .av de forskjellige elementer ikke skulle . være ;perf ekt.

Lagringen av leddstengene 31j 32. på vektstengene 30 og vektbjelkene 33 såvel som leddtappene 3^1, 3^2 for de ytterste, leddstenger på skiven 10 utføres med kuleledd.

Derimot, blir vektstengene 3'0 og vektbjelkene 33 lagret på svingetapper som står loddrett -på.akslenes akser., da disse elementer må holde seg'i plan som ligger parallelt med aksene>

Den nettopp beskrevne kobling hvor.leddsystemene er innbyrdes forbundet ved vektbjelker, gjør det mulig å avlaste mekanismen ved å fordele-dreiemomentet .på. et større antall leddsystemer. På den annen side gjør den'■•■'det også mulig å frigjøre koblingssentre.t og drive hulaksler eller muffer med -stor diameter. Men når vekten og utstrekningen av mekanismen ikke er dominerende faktorer, vil man fortrinnsvis benytte -koblingen med tre systemer,- som er det enkleste-.

For å overføre dreiemomentet er det selvsagt nok med to leddsystemer Imidlertid ville en kobling med • to diametralt motstående

leddsystemer bare kunne brukes hvis akslene ble holdt innrettet,

samtidi-g ..som.-de. ville kunne forskyve seg langs sin akse. I tilfelle av fare for avvik fra koaksial stilling ville det være nødvendig å supplere en kobling som har to,leddsystemer, med en innretning til gjensidig sentrering av akslene, f.eks. med ,en sentral tapp som sitter fast på en av akslene og.griper inn i en boring i den annen, eller også med en elastisk skjøt som bare tjener til å vedlikeholde sentreringen uten å skulle overføre dreiemomenter.

I tilfelle av lite vinkelavvik kan de to beskrevne koblings-typer anses som praktisk talt kinetisk stive transmisjonsledd.

I tilfelle av konstant og relativt betydelig eksentrisitet

er det av interesse å benytte den utførelsesform som er vist på fig. 11. I dette tilfelle er de to aksler 1 og 2 forbundet ved et forlengelses-rør 5 som ved endene bærer koblingsskiver 51 , 1, 2 som er forbundet med hver sin av koblingsskivene 10 og 20 på akslene henholdsvis 1 og 2

ved et kompleks av leddsystemer 3 som omtalt foran.

Er akslene 1 og 2 normalt parallelle, utgjør de to koblinger tilsammen et kinetisk stivt transmisjonsledd.

Man ville selvsagt kunne anbringe en konvensjonell klokobling mellom den drivende aksel 1 og forlengelsesrøret. Imidlertid,gjør an-vendelsen av en kobling i samsvar med oppfinnelsen mellom akselen-1 og røret det mulig,å regulere stillingen av dette cg dermed også dets stilling i forhold til den drevne aksel 2..

Imidlertid er det nødvendig å vedlikeholde stillingen av forlengelsesrøret i forhold til den ene av de tc aksler på en eller annen måte. Således kan man mellom forlengelsesrøret 5 og akselen 1. anbringe en anordning til aksial fiksering, ,av en utførlse som vist i detalj på fig. 12. Denne anordning setter seg sammen av en bolt 60

som er festet til koblingsskiven 10 og støtter seg mot koblingsskiven 51 via underlagsskiver med sfæriske anleggsflater. Avstanden mellom de to skiver er fastlagt med en hylse 62.

Ved å velge lengden av hylsen 62 kan .man dermed bestemme stillingen, av forlengelsesrøret. 5 slik at leddstengene 31, 32 i de leddsystemer som forbinder koblingsskiven 52 med -koblingsskiven 20

på akselen 2., blir parallelle når akselen 2 er i midtstilling. Koblingsskiven 6 tjener dermed som fast punkt.med regulerbar plasering. Med et slikt system.blir det mulig å tilpasse ,den samlede lengde av koblingsmekanismen. Man kan f.eks. bruke det når man skal la aksel-avstanden -mellom drivende og drevne maskiner variere. ... På den annen side kan denne monteringsform ;oppta radiale krefter,, så vekten av forlengelsesrøret 5 lett. vil kunne bæres.

Den nettopp beskrevne kobling 'vil "'passe særlig godt hver gang en dreven aksel kan forskyve seg aksialt,' og spesielt når den ikke er istand til å bppta reaksjoner forårsaket åv forskyvningen, slik det er tilfelle når den drevne aksel'tjener til å drive et svevende montert drev. Mån vil blant annet" særlig' kunne bruke koblingen til å drive roterovner som er utsatt for varmeutvidelser og lengdeforskyvningér, eller for knusere såvel som for valseverk.

I tilfellet på fig. 11 er det legeme som skal drives, f.eks. en roterovn 7> forsynt med en tannkrans 8 i inngrep med et drev 9 lagret i en boks 91 som på kjent måte kan være utstyrt med støttetrinser 92 på sylindriske baner koaksiale med tannkransen, samtidig som det hele holdes i anlegg mot kransen ved hjelp av et elastisk organ 93- Det vil da være av interesse å anordne et organ til utbalansering av vekten av koblingen med forlengelsesrør s f.eks. en motvekt eller en elastisk støtte 9^ som er lagret på en med boksen forbundet arm og støtter seg på fundamentet.

Med den beskrevne kobling blir det mulig å overføre et betydelig dreiemoment -til drevet 9 med liten hastighet. Man kan således benytte et fastmontert reduksjonsgir istedenfor å feste re-duksjonsgiret på den roterende boks og-dermed tynge på denne.

Det således avlastede og utbalanserte bevegelige system som ikke mottar noen aksial koblingsreaksjon i tilfelle av le-ngde-forskyvning av -legemet 7» følger fritt forskyvningen av deforma-sjonene av kransen, samtidig som det sikrer godt inngrep av drevet med denne.

Det sier seg selv at oppfinnelsen ikke er begrenset til detaljene ved d-e forskjellige beskrevne utførelsesformer, idet disse kan modifiseres uten a-t man avviker fra oppfinnelsens ramme.

Således vil man, om det finnes nødvendig, kunne innføre en periferisk elastisitet ved å -montere en del av leddtappene på "silent-block". En slik elastisitet kan også oppnås ved en passende utførelse av skivene.

En slik kobling har fordelen av bare å^benytte dreieledd og ikke glidende deler. Faren for slitasje såvel som vedlikeholdet blir dermed redusert til et minimum.

Claims (3)

1. , Akselkobling til å oppta relat.ive. aksialbevegelser åv de to akselender, omfattende minst tre leddsystemer ■ som er anordnet.i omkretsretningen og er forbundet direkte.med den ene akselende og via radialrettede svingetapper med den annen akselende, karakterisert ved at hvert leddsystem.(3), består av tre sammenkjedede ledd i form av en vektbjelke.(30) og leddstenger (31) 32) .hyoray leddstengene (31, 32) har samme lengde og er leddforbundet med den ene akselende (1), mens den mellom leddstengene anordnede vektbjelke (30) på midten er leddforbundet med den annen akselende (2) via den radialtrettede svingetapp (20).

2. Akselkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at samtlige leddsystemer ,(3) er anordnet efter hverandre og danner en kjede rundt akslene (1, 2).

3. Akselkobling som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den ene av de to leddstenger som er direkte forbundet med den ene akselende (I),er leddet til en eksentertapp (34I).