DE2847190C2 - Kupplung zum Verbinden der Enden zweier Wellen - Google Patents
Kupplung zum Verbinden der Enden zweier WellenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0894—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with other than axial keys, e.g. diametral pins, cotter pins and no other radial clamping
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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Description
45
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 (6)
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.
Priority Applications (6)
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