DE2847190C2

DE2847190C2 - Kupplung zum Verbinden der Enden zweier Wellen

Info

Publication number: DE2847190C2
Application number: DE19782847190
Authority: DE
Inventors: Joergen Roenoe Clausen; Franz Nordborg Thomson
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1983-12-01
Also published as: SE7908664L; DK449479A; JPS5560723A; GB2034003A; DE2847190A1; GB2034003B; FR2440488A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Verbinden der Enden zweier Wellen, bei der das Ende der ersten Welle am Umfang eine achsparallele Abflachung und das Ende der zweiten Welle stirnseitig eine axiale Ausnehmung mit einer koaxialen Bohrung zur Aufnahme des einen WeUenendes und eine sich an der Abflachung abstützende Blattfeder in der Ausnehmung zur Drehsicherung der einen relativ zur zweiten Welle aufweist, wobei die Blattfeder in quer zur Wellendrehachse gerichtete Aussparungen der zweiten Welle eingesetzt und auf Biegung beansprucht ist.

Bei einer bekannten Kupplung dieser Art (DE-GM 97 954) wird die Feder radial durch einen Durchbruch in der einen Seite der zweiten Welle hindurch in die Ausnehmung eingeführt. Dabei stößt sie mit ihrem vorderen Ende zunächst gegen eine schräge Auflauffläche, so daß sie sich an die Abflachung der ersten Welle unter Spannung anlegt. Die Aussparungen weisen eine komplizierte Form auf. Ihre Herstellung ist daher schwierig. Die Blattfeder übt nur eine schwache Klemmwirkung in Axialrichtung aus, da sie sich leicht durchbiegen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die einfach herzustellen ist und dennoch eine höhere KJemmkraft sicherstellt

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Feder in ihrem mittleren Bereich gewölbt ist daß die konvexe Seite der Wölbung im eingekuppelten Zustand der Abflachung zugekehrt ist daß die Aussparungen gerade und von der Stirnseite der zweiten Welle her ausgebildet sind und die Wellenwandung durchsetzen und daß die von den Aussparungen aufgenommenen Abschnitt der Feder gerade sind.

Bei dieser Ausbildung der Kupplung läßt sich die Ausnehmung aufgrund der einfachen Form der Aussparungen leicht herstellen. So können die Aussparungen in einem einzigen Arbeitsgang eingesägt werden. Desgleichen kann die Feder leicht hergestellt werden, da sie nur eine einzige Wölbung aufweist Die einzige Wölbung der Feder ergibt eine hohe Federsteifigkeit und stellt gleichzeitig eine hohe Klemmkraft sicher. Darüber hinaus verhindert die Wölbung eine seitliche Verschiebung der Feder quer zur Wellendrehachse.

Bei der aus der FR-PS 13 33 293 bekannten Wellen-Naben-Kupplung hat die Welle dagegen am Ende zwei sich diametral gegenüberliegende Abflachungen und die Nabe in der das abgeflachte Wellenende aufnehmenden Bohrung zwei achsparallele, tangential zur Bohrung ausgebildete Aussparungen. Diese Aussparungen durchsetzen die Wellenwandung nicht und enthalten je eine gewellte Blattfeder, die sich mit ihrem mittleren gewölbten Bereich an der angrenzenden Abflachung der Nabenbohrung abstützen und mit ihren ebenfalls gewölbten Enden in die Aussparungen eingreifen. Die beiden Federn sind aufgrund der mehrfachen Wölbung je für sich bereits verhältnismäßig weich. Dies gilt in noch höherem Maße für die Hintereinanderschaltung beider Federn. Ihre Klemmkraft ist daher nicht sehr hoch, weil beide bestrebt sind, die Welle ?u zentrieren und nicht gegen die kreisförmigen Abschnitte der Bohrungswandung zu drücken.

Günstig ist es, wenn die Aussparungen in einer zur Wellendrehachse parallelen, vorzugsweise von dieser entfernten, Ebene liegen. Hierbei lassen sich beide Aussparungen in einem Arbeitsgang herstellen. Ein Abstand der Ebene zur Wellendrehachse verhindert eine zu starke Schwächung der ersten Welle durch die Abflachung und ermöglicht die Verwendung einer verhältnismäßig kurzen und dementsprechend steifen Feder.

Ferner können die Federenden auf der Außenseite der zweiten Welle überstehen und abgewinkelt sein. Die abgewinkelten Federenden sorgen für einen zusätzlichen seitlichen Halt der Feder.

Ferner kann das mit den Aussparungen versehene Ende der zweiten Welle einen größeren Außendurchmesser als der übrige Teil der zweiten Welle aufweisen. Auf diese Weise erhält das Kupplungsende der zweiten Welle die zur Übertragung des gewünschten Drehmoments erforderliche Festigkeit, ohne daß der übrige Teil der zweiten Welle übermäßig stark ausgebildet wird.

Das andere Ende der zweiten Welle kann ebenfalls eine Abflachung aufweisen. Die zweite Welle wirkt dann als Verlängerungsfortsatz der ersten Welle, an dem eine dritte Welle mit entsprechend ausgebildetem Kupplungsende ankuppelbar ist.

Sodann kann die Stirnseite des in die Bohrung einzuführenden Wellenendes eine Fase zumindest am Rand der Abflachung aufweisen. Diese Fase wirkt als Auflaufschräge für die Feder und erleichtert daher die Einführung des Wellenendes der ersten Welle in die Bohrung gegen die Federkraft.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine cxfindungsgemäße Wellen-Kupplung in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt ohne Feder,

F i g. 2 die in F i g. 1 rechte Welle vom rechten Ende her gesehen,

F i g. 3 die in F i g. t rechte Welle vom linken Ende her gesehen mit eingesetzter Feder, F i g. 4 eine Draufsicht auf die Feder und

F i g. 5 eine Seitenansicht der Feder.

Die dargestellte Kupplung zweier Wellen 2 und 4 weist am Umfang des einen Endes 6 der ersten Welle 2, bei der es sich um die Antriebswelle z. B. einer nur angedeuteten Ölpumpe 8 handelt, eine Abflachung 10 und im einen Ende 12 der zweiten Welle 4 eine zur Wellendrehachse 14 koaxiale Bohrung 16 auf. Das Ende 12 hat einen größeren Außendurchmesser als der übrige Teil der Welle 4 und als die Welle 2. Die Wand 18 ist mit zwei gleichen schlitzförmigen Aussparungen 20, 22 versehen, die sich geradlinig und in einer parallelen Ebene zur Wellendrehachse 14 von der Innenseite der Bohrung 16 zur Außenseite der Wand 18 durchgehend und von der Stirnseite des Wellenendes 12 aus axial in einer vorbestimmten Länge, die geringer als die des verdickten Endes 12 ist, erstrecken. Der Abstand der Aussparungen 20, 22 von der Wellendrehachse 14 ist etwas größer als der der Abflachung 10 von der Weller.drehachse 14. ■

In die Aussparungen 20, 22 wird eine Feder 24 eingesetzt, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Die Feder ist eine Blattfeder mit geraden Abschnitten 26,28, die in die Aussparungen 20, 22 passen, und mit einer Wölbung 30 in der Mitte. Die Enden 32, 34 der Feder 24 stehen auf "o der Außenseite des Endes 12 über und sind in dessen Umfangsrichtung abgewinkelt.

Nach dem Einsetzen der Feder 24 in die Aussparungen 20,22 wird die Welle 4 in der in F i g. i dargestellten Lage mit der Bohrung 16, deren Durchmesser etwa dem der Welle 2 entspricht, über das Ende 6 geschoben, um die beiden Wellen miteinander zu kuppeln. Dabei legt sich die konvexe Seite der Wölbung 30 unter Vorspannen der Feder 24 an der Abflachung 10 an, da der Krümmungsradius der Wölbung 30 so gewählt ist, daß der Abstand der Wölbung 30 bei in die Aussparungen 20, 22 eingesetzter Feder 24 etwas geringer als der Abstand der Abflachung 10 von der Wellendrehachse 14 ist Das Spannen der Feder 24 bewirkt eine Axialsicherung einerseits der Feder 24 selbst, wenn sie nicht im Preßsitz in den Aussparungen 20, 22 gehalten ist und andererseits des Wellenendes 6 in der Bohrung 16 der Welle 4. Darüber hinaus wirkt die Feder 24 als Widerlager für die Abflachung 10 und damit als Sicherung gegen eine Relativverdrehung der Weilen 2 und 4, so daß diese drehfest und weitgehend axialfest miteinander gekuppelt sind.

Die Fase 36 an der Stirnseite des Wellenendes 6 wirkt als Auflaufschräge für die Feder 24.

Die zweite Welle 4 ist an ihrem anderen Ende 38 ebenfalls mit einer Abflachung 40 und einer Fase 42 versehen. Sie kann daher ebenfalls mit einer Welle gekuppelt werden, deren eines Ende entsprechend dem Ende 12 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführung wirkt die Welle 4 als Verlängerungsstück oder Adapter der Welle 2, so daß Ölpumpen mit einem dem Ende 38 der Welle 4 entsprechenden Wellendurchmesser durch ölpumpen mit kleinerem Wellendurchmesser, wie dargestellt, ersetzt werden können.

Die zweite Welle 4 kann jedoch auch am zweiten Ende 38 einen durchgehend kreisrunden Querschnitt aufweisen und direkt die Abtriebswelle eines Motors bilden.

Andererseits kann auch anstelle der ölpumpe 8 ein Antrieb vorgesehen sein, so daß die Übertragungsrichtung der Antriebsenergie umgekehrt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplung zum Verbinden der Enden zweier Wellen, bei der das Ende der ersten Welle am Umfang eine achsparallele Abflachung und das Ende der zweiten Welle stirnseitig eine axiale Ausnehmung mit einer koaxialen Bohrung zur Aufnahme des einen WeUenendes und eine sich an der Abflachung abstützende Blattfeder in der Ausnehmung zur Drehsicherung der einen relativ zur ι ο zweiten Welle aufweist, wobei die Blattfeder in quer zur Wellendrehachse gerichtete Aussparungen der zweiten Welle eingesetzt und auf Biegung beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (24) in ihrem mittleren Bereich gewölbt ist, daß die konvexe Seite der Wölbung (30) im eingekuppelten Zustand der Abflachung (10) zugekehrt ist, daß die Aussparungen (20,22) gerade und von der Stirnseite der zweiten Welle (4) her ausgebildet sind und die Wellenwandung (8) durchsetzen und daß die von den Aussparungen (20, 22) aufgenommenen Abschnitte (26, 28) der Feder (24) gerade sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (20, 22) in einer zur Wellendrehachse (14) parallelen Ebene liegen.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federenden (32,34) auf der Außenseite der zweiten Welle (4) überstehen und abgewinkelt sind.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Aussparungen (20, 22) versehene Ende (12) der zweiten Welle (4) einen größeren Außendurchmesser als der übrige Teil (38) der zweiten Welle (4) aufweist

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (38) der zweiten Welle (4) ebenfalls eine Abflachung (40) aufweist

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des in die Bohrung (16) einzuführenden WeUenendes (6; 38) eine Fase (36; 42) zumindest am Rand der Abflachung (10; 40) aufweist.