DE2715639C2 - Gelenkwelle - Google Patents
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-
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle, bestehend aus zwei durch eine Zwischenwelle verbundenen
Gelenken, deren freie Enden Flansche tragen, die mittels Schrauben fest, aber lösbar mit einem entsprechenden
Gegenflansch verbindbar sind, wobei jeder Flansch auf seiner Planfläche eine Verzahnung mit
mindestens zwei Gruppen von unter sich parallelen, in die Verzahnung des Gegenflansches eingreifenden, axial
vorspringenden und mit geneigten Flanken versehenen Zähnen aufweist, die Flächen zwischen benachbarten
Zahngruppen eines Flansches mit den Köpfen de<· Zähne in etwa in einer Ebene liegen, der Gegenflansch
mit diesen Flächen zusammenarbeitende Aussparungen zwischen den Zahngruppen aufweist und die Flächen
und Aussparungen des ersten und zweiten Flansches sowie Zahnkopf und Zahngrund der Verzahnung mit
Spiel zueinander angeordnet sind.
Gelenkwellen mit Flanschverbindungen dieser Art werden verwendet, um den Übertragungswert zu
erhöhen oder um die Schraubenzahl bzw. Schraubenqualität zu reduzieren.
Es sind Wellenkupplungen bekannt, die zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Flansche Zwischenscheiben
aufweisen (DE-AS 12 23 200), so daß man durch eine entsprechende Materialpaarung einen
größeren Reibungswert erhält und ein höheres Drehmoment durch Reibschluß übertragen werden kann.
Dies erfordert jedoch zusätzliche teure Scheiben. Durch die Vielzahl der Teile wird die Verbindung unwirtschaftlich
und aufwendig.
Bei einer weiteren (z. B, gemäß GB-PS 8 24 931)
Gelenkwelle ist nachteilig, daß die konzentrische Verzahnung sich nur schwierig herstellen läßt, da für die
Fertigung jeweils eines Zahnes ein Arbeitsgang benötigt wird. Es ist hieraus ebenfalls eine Verzahnung
bekannt, die aus rechtwinklig zueinander angeordneten
Gruppen von Zähnen besteht, hierbei ist von Nachteil,
daß bei der Montage zweier zugeordneter Flansche ein Versatz auftreten kann, so daß man große Sorgfalt
aufwenden muß, um die Schraubenlöcher deckungsgleich zu bekommen. Außerdem ist eine Montage in
verschiedenen Positionen möglich, so daß die Wellenenden nicht immer in der gleichen Stellung zueinander
festgelegt werden. Auf dem Gebiet der Überlastkupplungen ist bereits bekannt (z.B. DE-PS 1046 958), die
zusammenarbeitenden Flansche so zu gestalten, daß die Stellung der beiden Wellenenden zueinander festgelegt
ist. Eine derartige Lösung unter Zuhilfenahme von Kugeln ist jedoch sehr aufwendig und aufgrund der
erheblich schlechteren Drehmomentübertragung für die
Verwendung in Gelenkwellen nur bedingt geeignet
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die Flansche einer Gelenkwelle so auszubilden, daß sich die
Flansche durch Formschluß miteinander verbinden lassen, wobei eine einfache Montage unter Vermeidung
eines Mittenversatzes gewährleistet ist, um die Schraubenlöcher
zweier zu verbindender Flansche problemlos zur Deckung zu bringen. Darüber hinaus so!! ohne
weiteres zu erreichen sein, daß lediglich eine einzige Montagestellung möglich ist, um eine einmal ausgewuchtete
Gelenkwelle jederzeit problemlos demontieren zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß mindestens eine der Flächen des ersten Flansches, die
mit den Zahnkopfen in etwa in einer Ebene liegen, durch eine Ausnehmung ersetzt ist, der eine mit ihr
zusammenarbeitende Gegenfläche des Gegenflansches zugeordnet ist.
Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, daß die Flanschverzahnung kostengünstig durch z. B. Außenräumen
oder Fräsen hergestellt werden kann. Es werden in einem Arbeitsgang sämtliche Zähne einer
Gruppe hergestellt; hierdurch werden Versätze zweier Zähne zueinander vermieden. Durch die gegenüberliegenden
und in der Ebene der Zahnköpfe angeordneten Flächen ist eine exakte Zenfrierui-.=' gegeben, so daß
eine einfache und sichere Montage gewährleistet ist.
Durch eine entsprechend freigestellte Gegenfläche des Gegenflansches d. h. mit einer Aussparung versehen,
ist nur eine einzige Position zur Montage möglich, die zueinander zentriert ist. Der Vorteil dieser
Ausbildung ist darin zu sehen, daß eine einmal ausgewuchtete Antriebswelle einschließlich der Gelenkwelle
nur in einer Stellung nach einer Demontage bei Reparatur oder dergleichen zusammengebaut werden
kann. Ein weiterer erheblicher Vorteil besteht darin, daß ein Gelenkwellenstrang so montiert werden kann, daß
die Gelenkgabeln zueinander eine bestimmte Phasenlage einnehmen, die sie nach einer Demontage auch
wiedererhalten.
Um einen exakten Formschluß zwischen zwei Flanschen in der Verzahnung zu erhalten, ist zwischen
den Planflächen der Flansche sowie zwischen dem Zahnkopf des Flansches und dem Zahngrund des
Gegenflansches bzw. umgekehrt Spiel vorhanden; dieses gewährleistet, daß die Zähne der zusammenarbeitenden
Verzahnungen aufeinanderliegen und die Drehmomentübertragung ermöglichen.
Darüber hinaus ist nach einer weiteren Ausgestaltung
möglich, daß die Schraubenlöcher in den Zahngruppen
angeordnet sind. Dies führt zu einer guten Anlage der
Zahnflanken der einzelnen Zähne und zur Gewährleistung des vorbestimmten Übertragungswertes. Es wird
Verhindert, daß ein zusätzliches Biegemoment auftritt;
denn die Flansche werden im Bereich der Verzahnung auf Anlage zusammengedrückt
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es
zeigt
Fig. 1 eine Gelenkwelle mit Anschlußflanschen,
Fi g. 2 zwei zusammengehörende Flansche in zusammengebautem
Zustand,
F i g. 3 ein Flansch in Ansicht, entsprechend F i g. 2.
In F i g. 1 ist eine beispielsweise antreibende Welle 1
über einen Flansch 2 mit dem Anschlußflansch 3 einer Gelenkwelle verbunden, die außerdem aus dem Gelenk
4 der Schiebeverbindung 5 mit Rohr, dem Gelenk 6 und
dem Anschlußflansch 7 besteht Letzterer ist durch den Flansch 8 mit der beispielsweise abtreibenden Welle 9
verbunden.
Die Anschlußflansche 3 bzw. 7 der Flanschverbindung, die ein Teil der Gelenkwelle darstellen, sind mit
dem auf der Welle ί bzw. 9 aufgesteckten Flanschen 2 bzw. 8 durch eine Verzahnung 10 formschlüssig
miteinander verbunden und mittels Flanschschrauben zusammengehalten. Die Verzahnung !0 {in Fig.! nicht
dargestellt), übernimmt gleichzeitig die Zentrierung.
In F i g. 2 ist eine Flanschverbindung wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, in vergrößertem Maßstab dargestellt Diese
Flanschverbindung besteht im wesentlichen aus dem Flansch 2 und dem Anschlußflansch 3, die mit
Bolzenlöchern versehen und durch diese hindurchführende Schrauben 1! befestigt sind. In jedem Flansch 1,3
befindet sich eine Verzahn jng 10, die aus Gruppen von unter sich parallel verlaufenden Zähnen 12 besteht.
Zwischen jeweils eine« Zahnkopfes 13 eines Zahnes 12
und einem mit diesem zusammenarbeitenden Zahngrund H ist Spiel vorhanden, d.h. es ist im
zusammengebauten Zustand der Flanschverbindung ein Abstand zwischen einem Zahnkopf 13 und einem
Zahngrund 14 vorhanden. Zwischen jeweils zwei benachbarten Zahngruppen 10 sind im Flansch 2
Flächen 15 vorgesehen, die in der Ebene der Zahnköpfe 13 liegen und in entsprechende Aussparungen 16 des
Anschlußflansches 3 hineinragen. Die Flächen 15 und die Aussparungen 16 sind mit Spiel zueinander
angeordnet und berühren sich nicht Beide Flansche 2,3 sind nur über die Zahnflanken 17 miteinander
formschlüssig verbunden.
Durch diese Anlageflächen der einzelnen Zähne 12 wird das Drehmoment von einem Flansch 2 auf den
anderen 3 übertragen. Die Schrauben 11, deren Schraubenlöcher durch die Verzahnungen 10 hindurchverlaufen,
sorgen für eine stabile Verbindung.
In Fig.3 ist ein Flansch 3 in Ansicht gezeigt, er entspricht dem in F i g. 2 dargestellten Dieser Anschlußflansch
3 weist zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Gruppen von Verzahnungen 10 auf, deren Zähne 12
parallel zueinander angeordnet sind. Die Schraubenlöeher 18 befinden sich in den Verzahnungsgruppen; sie
könnten jedoch auch in den Aussparungen 16 angeordnet sein. Es sind zwischen den Verzahnungen 10
drei Aussparungen 16 und eine Fläche 15 vorhanden. Dies führt zu nur einer einzigen möglichen Montagestellung,
wenn der Flansch 2 (hier nicht dargestellt) mit drei Flächen 15 und einer Aussparung 16 versehen ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Gelenkwelle, bestehend aus zwei durch eine Zwischenwelle verbundene Gelenke, deren freie
Enden Flansche tragen, die mittels Schrauben fest, aber lösbar mit einem entsprechenden Gegenflansch
verbindbar sind, wobei jeder Flansch auf seiner Planfläche eine Verzahnung mit mindestens zwei
Gruppen von unter sich parallelen, in die Verzahnung des Gegenflansches eingreifenden, axial
vorspringenden und mit geneigten Flanken versehenen Zähnen aufweist, die Flächen zwischen benachbarten
Zahngruppen eines Flansches mit den Köpfen der Zähne in etwa in einer Ebene liegen, der
Gegenflansch mit diesen Flächen zusammenarbeitende Aussparungen zwischen den Zahngruppen
aufweist und die Flächen und Aussparungen des ersten und zweiten Flansches sowie Zahnkopf und
Zahngrund der Verzahnung mit Spiel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mindes»ens eine der Flächen (15) des ersten Flansches (2) die mit den Zahnkopfen (J3) in etwa in
einer Ebene liegen, durch eine Ausnehmung (16) ersetzt ist, der eine mit ihr zusammenarbeitende
Gegenfläche des Gegenflansches (3) zugeordnet ist.
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauberlöcher (18) in den
Zahngruppen (10) angeordnet sind.
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