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Die Erfindung betrifft eine Kupplung, die über eine verbesserte Wellenanbindung verfügt. Die Erfindung betrifft ebenso eine Industrie-Applikation, die über eine solche Kupplung verfügt.
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Aus der Druckschrift
CN 104100649 A ist eine Kupplung bekannt, die über ein Nabenteil verfügt, das teilbar ausgebildet ist und in dem Federnuten ausgebildet sind. Das Nabenteil ist entlang einer Teilungsebene teilbar ausgebildet. Die Federnuten liegen jeweils vollständig in einer Nabenhälfte des Nabenteil.
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Das Dokument
US 2004/0091310 A1 offenbart eine Kupplung, die über ein teilbares Nabenteil verfügt, das zwei Nabenhälften umfasst, die über Schrauben lösbar miteinander verbunden sind.
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In unterschiedlichen Anwendungsgebieten kommen Kupplungen zum Einsatz, an die steigen Anforderungen in puncto Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Wartungsfreundlichkeit gestellt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Kupplung bereitzustellen, die in zumindest einem der skizzierten Aspekte eine Verbesserung bietet.
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Die Aufgabenstellung wird durch eine Kupplung gelöst, die ein erstes Nabenteil aufweist, das mit einer ersten Welle verbindbar ist. Das erste Nabenteil ist dazu ausgebildet, ein über die Welle transportiertes Drehmoment auf weitere Komponenten der Kupplung zu übertragen oder von diesen auf die erste Welle. Das erste Nabenteil ist teilbar ausgebildet und umfasst dementsprechend eine erste und eine zweite Nabenhälfte. Die Nabenhälften sind bei einer Montage lösbar zusammenfügbar, so dass eine drehmomentübertragende Verbindung zur ersten Welle gewährleistet ist. Die erste und zweite Nabenhälfte können identisch, spiegelbildlich oder auch nur komplementär zueinander sein. Im ersten Nabenteil ist eine Federnut ausgebildet, die zu einem lösbaren Aufnehmen einer Feder ausgebildet ist. Mittels der Feder erfolgt in einem bestimmungsgemäßen Betriebszustand die drehmomentübertragende Verbindung zwischen der ersten Welle und dem ersten Nabenteil. Erfindungsgemäß ist die Federnut teilbar ausgebildet. Dementsprechend ist die Federnut in der ersten und zweiten Nabenhälfte nur teilweise ausgebildet. Durch die teilbare Federnut werden bei einem Montieren der Kupplung die erste und zweite Nabenhälfte zueinander ausgerichtet. Das erste Nabenteil ist infolgedessen in einfacher Weise präzise montierbar. Eine präzise Montage des ersten Nabenteils an der ersten Welle wiederum gewährleistet minimierte Unwuchten im Betrieb der Kupplung, was wiederum zu einer erhöhten Lebensdauer der Kupplung führt. Darüber hinaus ist das erste Nabenteil dadurch wartungsfreundlich.
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In einer Ausführungsform der beanspruchten Kupplung ist die Federnut bei einem Demontieren der Kupplung teilbar. Durch ein gegenseitiges Lösen der ersten und der zweiten Nabenhälfte wird ein leichtgängiges Lösen der Feder aus der Federnut ermöglicht. Insbesondere kann die Feder beim Demontieren ohne weitere Hilfsmittel entnommen werden. Dadurch ist das erste Nabenteil schnell und einfach von der ersten Welle demontierbar, wodurch ein Wartungsvorgang beschleunigt wird.
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Darüber hinaus kann in der beanspruchten Kupplung die Feder und/oder die Federnut entlang einer Umfangsrichtung eine Passung aufweisen. Die Passung ist zu einem Einstellen einer Relativposition zwischen der ersten und zweiten Nabenhälfte des ersten Nabenteils ausgebildet sein. Die Passung kann als Spielpassung, Übergangspassung oder Presspassung ausgebildet sein. Insbesondere durch eine entsprechende Wahl einer Federnutbreite und/oder einer Federbreite ist die Relativposition zwischen der ersten und zweiten Nabenhälfte einstellbar. Diese Abmessungen sind bei einer Herstellung der Kupplung in einfacher Weise mit relativ engen Toleranzen einhaltbar. Die gesteigerte Präzision bei der Montage wird deshalb in kosteneffizienter Weise erzielt. Ferner können die Federnut und/ oder die Feder an ihren Seitenflächen durch ihre Winkelgenauigkeit zueinander eingestellt sein. Federnuten und Federn mit entsprechend geraden Seitenflächen sind ebenfalls kosteneffizient herstellbar.
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Des Weiteren kann die Federnut symmetrisch oder asymmetrisch teilbar ausgebildet sein. Eine symmetrische ausgebildete Federnut wird durch eine Teilungsebene zwischen der ersten und zweiten Nabenhälfte symmetrisch geteilt und ist so einfach im Aufbau. Bei einer asymmetrisch geteilten Federnut kann gewährleistet werden, dass die Feder bei einem Demontieren typischerweise in der gleichen Nabenhälfte zurückbleibt. Dadurch ist ein unbeabsichtigtes Herunterfallen der Feder vermeidbar. Darüber hinaus kann die Federnut einen rechteckigen, trapezfömigen, trapezoidförmigen, polygonförmigen, rautenförmigen oder schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen. Die Feder kann einen dazu korrespondierenden Querschnitt aufweisen. Die Federnut und die Feder sind in puncto mechanischer Beanspruchbarkeit an eine breite Spanne von Einsatzzwecken anpassbar. Insbesondere sind so auch Federnuten bzw. Federn in Formen einsetzbar sind, die in ungeteilten Federnuten technisch unmöglich oder unpraktisch sind. Durch die beanspruchte Kupplung wird daher konstruktive Freiheit gewonnen, und somit ein vergrößertes denkbares Einsatzspektrum erschlossen.
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In einer weiteren Ausführungsform der beanspruchten Kupplung ist die Federnut radial innerhalb einer Schraubverbindung des ersten Nabenteils angeordnet. Darunter ist zu verstehen, dass Federnut und die Feder im Bereich der Schraubverbindung positioniert sind. Die Schraubverbindung des ersten Nabenteils erlaubt es, das erste und zweite Nabenhälfte lösbar miteinander zu verbinden, so dass diese das erste Nabenteil bilden. Infolgedessen sind die erste und zweite Nabenhälfte bereits allein durch ein Festziehen der Schraubverbindung, in deren Umgebung die teilbare Federnut ausgebildet ist, zueinander ausrichtbar. Gegenüber dem Stand der Technik wird ein sukzessives Festziehen von gegenüberliegenden Schraubverbindungen an einem Nabenteil entbehrlich. Die beanspruchte Kupplung erlaubt es, ein Montieren dieser zu beschleunigen.
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Ferner kann das erste Nabenteil als Klauenteil ausgebildet sein. Durch die präzise Ausrichtung der ersten und zweiten Nabenhälfte des ersten Nabenteils ist auch eine präzise Ausrichtung der Klauen möglich. Hierdurch wird ein nicht belastungsgerechtes Anliegen einer Klaue an einem Dämpfungskörper verhindert. Nicht belastungsgerecht anliegende Klauen führen wiederum zu einem erhöhten Verschleiß des entsprechenden Dämpfungskörpers. Die beanspruchte Kupplung ermöglicht es damit, das Potential an Lebensdauer für einen Dämpfungskörper, und damit für die Kupplung insgesamt, zuverlässiger auszunutzen. Die Wirtschaftlichkeit der Kupplung und der mit ihr verbundenen Anwendung wird so weiter gesteigert.
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Darüber hinaus kann im ersten Nabenteil ein Schnittspalt ausgebildet sein, der sich durch die Federnut erstreckt. Durch den Schnittspalt wird auch die Teilungsebene definiert, entlang der die Federnut geteilt ist. Das erste Nabenteil ist folglich in einfacher Weise durch ein Aufsägen in eine erste und eine zweite Nabenhälfte kosteneffizient herstellbar. Der Schnittspalt wird im montierten Zustand durch die Feder überbrückt.
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In einer weiteren Ausführungsform der beanspruchten Kupplung können im ersten Nabenteil mehrere Federnuten ausgebildet sein, die teilbar ausgebildet sind. Die Nabenhälften sind beispielsweise bei drei oder vier, usw. teilbaren Federnuten als Nabendrittel bzw. Nabenviertel, usw. aufzufassen. Die beanspruchte Kupplung erlaubt es damit, in einfacher Weise mehrere Federn einzusetzen, um die drehmomentübertragende Verbindung zwischen der ersten Welle und dem ersten Nabenteil herzustellen. Hierdurch ist Redundanz vorhaltbar, oder durch Reduzierung der mechanischen Beanspruchungen der Federn und/oder Federnuten deren Verschleiß zu minimieren. Infolgedessen ist so eine präzise Ausrichtung des ersten Nabenteils auf der ersten Welle lange erhaltbar. Die beanspruchte Kupplung ist somit sowohl für mechanisch hochbeanspruchende Anwendungen als auch für präzisionsbedürftige Anwendungen einsetzbar. Die beanspruchte Kupplung weist folglich ein vergrößertes mögliches Einsatzspektrum auf.
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Ebenso kann die beanspruchte Kupplung ein zweites Nabenteil aufweisen, das drehmomentübertragend mit dem ersten Nabenteil zusammenwirkt. Dies kann unmittelbar, oder mittelbar, beispielsweise unter Zwischenschaltung von mindestens einem Dämpfungskörper erfolgen. Das zweite Nabenteil weist, analog zum ersten Nabenteil, eine teilbare Federnut auf, durch die im montierten Zustand eine drehmomentübertragende Verbindung zu einer zweiten Welle herstellt ist. Ferner kann das zweite Nabenteil gemäß zumindest einer der oben skizzierten Ausführungsformen des ersten Nabenteils ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der beanspruchten Kupplung weist diese ein Zwischenstück auf, das im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist. Das Zwischenstück ist dabei drehmomentübertragend mit zumindest dem ersten Nabenteil verbunden. Derartige Zwischenstücke und entsprechend aufgebaute Kupplungen sind beispielsweise aus der bisher unveröffentlichten Europäischen Patentanmeldung
EP 20 198 260.0 bekannt. Der Offenbarungsgehalt von
EP 20 198 260.0 wird durch Verweisung in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen.
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Die Aufgabenstellung wird auch durch eine erfindungsgemäße Industrie-Applikation gelöst. Die Industrie-Applikation umfasst eine Antriebseinheit, durch die eine Antriebsleistung bereitgestellt wird und die eine Ausgangswelle aufweist. Die Antriebseinheit kann als Elektromotor, Verbrennungsmotor, Hydraulikmotor, Turbinenrad oder Schwungrad ausgebildet sein. Die Antriebsleistung ist über eine Kupplung mit einer Abtriebseinheit verbunden, die eine Eingangswelle aufweist und eine mechanische Anwendung ist, durch die die Funktion der Industrie-Applikation bestimmt ist. Die Industrie-Applikation kann insgesamt als Mühle, Wälzmühle, Zementmühle, Zuckermühle, Extruder, Förderanlage, Gesteinsbrecher, Walzenbrecher, Rührwerk, Rührzerkleinerer, Drehrohrofen, Walzenpresse, Rollpresse, Pumpe, Ventilator, Hebevorrichtung, Schrottpresse oder Müllpresse ausgebildet sein. Die Kupplung ist dabei erfindungsgemäß nach einer der oben skizzierten Ausführungsformen ausgebildet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einzelner Ausführungsformen in Figuren näher erläutert. Die Figuren sind insoweit in gegenseitiger Ergänzung zu lesen, dass gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren die gleiche technische Bedeutung haben. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen sind untereinander auch kombinierbar. Ferner sind die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen mit den oben skizzierten Merkmalen kombinierbar. Es zeigen im Einzelnen:
- 1 schematisch eine erste Ausführungsform der beanspruchten Kupplung in einer Schnittansicht;
- 2 eine Detailansicht der ersten Ausführungsform der beanspruchten Kupplung;
- 3 schematisch einen Aufbau einer Ausführungsform der beanspruchten Industrie-Applikation.
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Eine erste Ausführungsform der beanspruchten Kupplung 10 ist in 1 schematisch in einer Schnittansicht dargestellt. Die Kupplung 10 ist dazu ausgebildet, durch Drehung, um eine Hauptdrehachse 15 Drehmoment 25 von einer nicht näher gezeigten ersten Welle 12 zu einer nicht näher gezeigten zweiten Welle 14 zu übertragen. Die Kupplung 10 umfasst ein erstes Nabenteil 20, das im montierten Zustand eine drehmomentübertragende Verbindung der Kupplung 10 zur ersten Welle 12 herstellt. Das erste Nabenteil 20 umfasst eine erste und eine zweite Nabenhälfte 24, 26, die lösbar miteinander verbunden sind. Die erste und zweite Nabenhälfte sind jeweils mit mindestens einer Klaue 21 versehen, so dass das erste Nabenteil 20 als Klauenteil ausgebildet ist. Die erste und zweite Nabenhälfte 24, 26 sind über Schrauben 34, die zu einer Schraubverbindung 35 gehören, lösbar miteinander verbunden. Die erste und zweite Nabenhälfte 24, 26 sind entlang einer Teilungsebene 27 voneinander getrennt. Ferner ist zwischen der ersten und zweiten Nabenhälfte 24, 26 ein Schnittspalt 36 ausgebildet. Die erste und zweite Nabenhälfte 24, 26 weisen jeweils benachbarte Vertiefungen 42 auf, die sich im Wesentlichen in Radialrichtung 45 erstrecken. Durch diese ist ein teilbarer Federspalt 30 ausgebildet, in dem eine nicht näher gezeigte Feder 32 lösbar aufnehmbar ist. Durch die Feder 32, die im montierten Zustand in der teilbaren Federnut 30 aufgenommen ist, erfolgt das Übertragen des Drehmoments 25 von der ersten Welle 12 auf die Kupplung 10, insbesondere auf das erste Nabenteil 20. Das Drehmoment 25 wird über die Klauen 21 weiter auf ein im Wesentlichen rohrförmiges Zwischenstück 40 mit Dämpfungskörpern 43 auf das zweite Nabenteil 22 übertragen. Das zweite Nabenteil 22 ist korrespondierend zum ersten Nabenteil 20 ausgebildet. Dadurch, dass das zweite Nabenteil 22 korrespondierend zum ersten Nabenteil 20 ausgebildet ist, ist die Kupplung 10 nach 1 eine Doppelgelenkkupplung.
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Die Ausführungsform nach 1 ist in 2 in einer Detailansicht dargestellt. Die erste Welle 12 weist eine Wellennut 13 auf, in der die Feder 32 teilweise aufgenommen ist. Die Feder 32 ist auch in der teilbaren Federnut 30 am ersten Nabenteil 20 aufgenommen. Dadurch wird das Prinzip einer Passfeder verwirklicht. Durch die teilbare Federnut 30 wird die Feder 32 exakt ausgerichtet, so dass das erste Nabenteil 20 in einfacher Weise mit erhöhter Genauigkeit auf der ersten Welle 12 ausrichtbar und montierbar ist. Im montierten Zustand, der in 2 abgebildet ist, verbleibt zwischen der ersten Nabenhälfte 24 und der zweiten Nabenhälfte 26 ein Schnittspalt 36. Der Schnittspalt 36 wird durch die Feder 32 überbrückt.
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In 3 ist schematisch ein Aufbau einer Ausführungsform einer beanspruchten Industrie-Applikation 50 dargestellt. Die Industrie-Applikation 50 umfasst eine Antriebseinheit 52, die als Elektromotor, Verbrennungsmotor, Hydraulikmotor, Turbinenrad oder Schwungrad ausgebildet sein kann. Durch die Antriebseinheit 52 wird Drehmoment 25 zur Verfügung gestellt, das über eine Ausgangswelle 51 einer Kupplung 10 zugeführt wird. Das Drehmoment 25 wird von der Kupplung 10 über eine Eingangswelle 53 an eine Abtriebseinheit 54 weitergeleitet. Die Abtriebseinheit 54 ist eine mechanische Anwendung, durch die die Funktion der Industrie-Applikation 50 bestimmt ist. Die Industrie-Applikation 50 kann insgesamt als Mühle, Wälzmühle, Zementmühle, Zuckermühle, Extruder, Förderanlage, Gesteinsbrecher, Walzenbrecher, Rührwerk, Rührzerkleinerer, Drehrohrofen, Walzenpresse, Rollpresse, Pumpe, Ventilator, Hebevorrichtung, Schrottpresse oder Müllpresse ausgebildet sein. Dabei ist die Kupplung 10 nach einer der oben skizzierten Ausführungsformen ausgebildet, beispielsweise als Kupplung 10 bzw. Doppelgelenkkupplung gemäß 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 104100649 A [0002]
- US 2004/0091310 A1 [0003]
- EP 20198260 [0014]
