DE3417802C1

DE3417802C1 - Drehsteife,elastisch beugefaehige Wellenkupplung

Info

Publication number: DE3417802C1
Application number: DE3417802A
Authority: DE
Inventors: Klaus Prof. Dr.-Ing. 1000 Berlin Federn
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: FEDERN, KLAUS, PROF. DR.-ING., 1000 BERLIN, DE
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1985-11-07
Also published as: GB2159238B; GB8510164D0; US4661084A; ATA109885A; AT389574B; GB2159238A

Description

a) die laschenseitige Stirnseite der sich gegen die eine Kupplungshälfte (11) abstützenden einen Spannscheibe (20) weist im Bereich der übereinandergreifenden Endabschnitte (25,26) der Laschen (13, 14) einen radial verlaufenden, die Drehachse (15) in Verlängerung schräg schneidenden Mittelabschnitt (22) auf, der beiderseits in sich rechtwinklig zur Drehachse erstreckende Flächenzonen (23, 24) übergeht, so daß die Mittelebenen der beiderseits der Spannscheibe verlaufenden Laschen (13,14) in einer gemeinsamen Ebene liegen,

b) die einander zugewandten Stirnseiten der Spannscheiben (20,28) sind unter Berücksichtigung der Dicke der zu spannenden Laschen (13, 14) wenigstens im Bereich der sich rechtwinklig zur Drehachse (15) erstreckenden Flächenzonen (23,24) äquidistant zueinander geformt,

c) die Endabschnitte (25, 26) der Laschen (13,14) sind entsprechend der Form der Spannscheibenstirnseiten abgekröpft

2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen dem Mittelabschnitt (22) und den angrenzenden Flächenzonen (23,24) der einander zugewandten Stirnseiten der Spannscheiben (20, 28) knickfrei abgerundet ausgebildet sind.

3. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (30, 32, 33) eine der mehrfachen Distanz zwischen zwei benachbarten Schraubverbindungen entsprechende Länge haben und sich jeweils zwei aneinanderliegende Laschen auf einer um die einfache Schraubendistanz verringerten Länge überlappen (F i g. 6).

4. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Spannscheiben (34,35) bezüglich der zwischen ihnen eingespannten Laschen (30,32,33) unverdrehbar gehalten sind (F i g. 6).

5. Wellenkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Spannscheiben (34,35) untereinander sowie mit den zwischen ihnen eingefügten Laschen (30, 32, 33) durch je ein Fixierelement, wie Stift (36) oder Schraube, unverdrehbar zueinander positioniert sind (F ig. 6).

Die Erfindung betrifft eine drehsteife, elastisch beugefähige Wellenkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Kupplung ist aus der DE-AS 21 00 052 bekannt. Dort sind die übereinandergreifenden Laschen eben ausgebildet, so daß die von einer gemeinsamen Einspannung nach verschiedenen Seiten sich erstrekkenden Laschen in unterschiedlichen Ebenen verlaufen. Bei gebeugtem Kupplungsgelenk hat diese Anordnung der Laschen Reaktionskräfte zur Folge, die den Beugewiderstand der Kupplung erhöhen. Außerdem entstehen in den Laschen höhere Spannungen als bei einer Kupplung mit einer ebenen Ringscheibe entsprechender Abmessungen, welche den Anwendungsbereich der

ίο bekannten Kupplung einschränken.

Diese P-robleme treten nicht bei Wellenkupplungen auf, deren beide Kupplungshälften durch eine rechtwinklig zur Drehachse verlaufende Ringscheibe verbunden sind, da sich diese in einer Ebene erstreckt. Sie sind auch bei solchen Kupplungen vermieden, bei denen Laschen verwendet werden, deren benachbarte Endabschnitte ohne übereinanderzugreifen an nebeneinandersitzenden Bolzen einer Kupplungshälfte gehalten sind (DE-OS 20 56 184). Allerdings hat die dadurch bedingte verkürzte Dehnlänge der Laschen eine erhöhte Steifigkeit der Kupplung zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenkupplung mit geringer Biegesteifigkeit zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau und kostengünstige Herstellbarkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Lösung hat den Vorteil, daß trotz der Verwendung endseitig übereinandergreifender Laschen die Wellenkupplung wie eine solche mit einer Ringscheibe wirkt. Durch den fluchtenden Verlauf der Laschen treten somit keine höheren Spannungen und Reaktionskräfte auf als bei einer Kupplung mit Ringscheibe. Außerdem können relativ große Wellenkupplungen verwirklicht werden, da die Abmessungen der kostengünstig beschaffbaren Federbleche die Herstellung der erforderlichen Laschengrößen zuläßt, nicht dagegen die Fertigung entsprechend großer Ringscheiben. Schließlich wird bei der Fertigung von Laschen ein hoher Materialverlust wie bei der Ringscheibenherstellung vermieden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme erlaubt es, die Kröpfung der Laschen an jeder Einspannung gegenüber derjenigen zu verringern, die bei Laschen erforderlich ist, welche lediglich die Distanz zwischen zwei benachbarten Schraubverbindungen überbrücken.

Die in den Ansprüchen 4 und 5 erwähnten Ausgestaltungen haben den Zweck, die Laschen und die Spannscheiben bei der Vormontage zusammenzuhalten und zu fixieren, um diese einen geschlossenen Ring bildende Baueinheit anschließend an den Kupplungshälften mit wenigen Handgriffen zu montieren und gegebenenfalls auszutauschen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Wellenkupplung mit endseitig übereinandergreifenden, zwischen Spannscheiben befestigten dünnwandigen Laschen als erstes Ausfüh-, rungsbeispiel,

F i g. 2 eine Vorderansicht einer solchen Lasche mit abgekröpften Endabschnitten,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die Schmalseite dieser Lasehe,

F i g. 4 eine Vorderansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 1 gesehen auf die Stirnseite, der sich gegen die linke Kupplungshälfte abstützenden Spannscheibe,

Fig.5 eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer abgekröpften Lasche, welche etwa die zweifache Länge der Ausführungsform gemäß F i g. 2 hat,

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Lasche gemäß F i g. 5 im Verband mit weiteren derartigen Laschen sowie angefügten Spannscheiben.

Eine drehsteife, elastisch beugefähige Wellenkupplung 10 weist zwei Kupplungshälften 11 und 12 auf, bei denen als Verbindungsglieder Lenker in Form dünnwandiger Laschen 13, 14 vorgesehen sind (Fig. 1). Die Laschen 13 und 14 erstrecken sind in rechtwinklig zur Drehachse 15 der Kupplung 10 verlaufenden Ebenen.

An den Kupplungshälften 11 und 12 sind sechs Paßschrauben 16 als Mitnehmer für die Laschen 13 und 14 angeordnet. Die auf einem Radius in gleichmäßiger Teilung angeordneten Paßschrauben 16 sind abwechselnd an den Kupplungshälften 11 und 12 in Paßbohrungen 17 gehalten. Im Bereich jeder Paßschraube 16 ist in der jeweils gegenüberliegenden Kupplungshälfte 11 bzw. 12 eine Ausnehmung 18 vorgesehen.

Nachfolgend ist die bei allen Paßschrauben 16 in gleicher Weise erfolgende Befestigung der Laschen 13 und 14 beschrieben:

Auf den Schaft 19 der Paßschraube 16 ist eine Spannscheibe 20 mit einer passenden Bohrung 21 aufgeschoben (F i g. 1 und 4). Die sich gegen die Kupplungshälfte 11 abstützende Spannscheibe 20 kann unverdrehbar an dieser gehalten sein, z. B. durch einen nicht dargestellten Paßstift. Die von der Kupplungshälfte 11 abgewandte, laschenseitige Stirnseite dieser Spannscheibe 20 weist einen radial verlaufenden, die Drehachse 15 in Verlängerung schräg schneidenden Mittelabschnitt 22 auf. Wie Fig.4 zeigt, ist dieser Mittelabschnitt 22 parallel begrenzt. Vom Mittelabschnitt 22 gehen mit abgerundetem Übergang beiderseits sich rechtwinklig zur Drehachse 15 erstreckende Flächenzonen 23 und 24 aus. Die Spannscheibe 20 weist somit im Bereich dieser Flächenzonen 23 und 24 eine unterschiedliche axiale Ausdehnung auf. Auf die Spannscheibe 20 folgend sind die einander zugeordneten, mit ihren in entgegengesetzten Richtungen entsprechend der Spannscheibenform abgekröpften Endabschnitten 25 und 26 übereinandergreifenden Laschen 13 und 14 auf den Paßschraubenschaft 19 aufgesteckt. Hierzu sind die Laschen 13 und 14 an ihren Endabschnitten 25 und 26 mit passenden Bohrungen 27 versehen (F i g. 2 und 3). Schließlich sitzt auf dem Schaft 19 der Spannschraube 16 eine zweite Spannscheibe 28, deren der Spannscheibe 20 zugewandte Stirnseite äquidistant zu dieser geformt ist. Die Spannscheibe 28 ist ebenfalls bezüglich der Kupplungshälfte 11 unverdrehbar gehalten. Eine auf die Paßschraube 16 aufgeschraubte Mutter 29 spannt die beiden Spannscheiben 20 und 28 und die dazwischenliegenden Endabschnitte 25 und 26 der Laschen 13 und 14 gegen die Kupplungshälfte 11. Wie F i g. 1 deutlich zeigt, verlaufen die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Laschen

13 und 14 jeweils in gemeinsamen Ebenen.

Die in F i g. 5 als zweite Ausführungsform dargestellte Lasche 30 hat etwa die doppelte Länge einer solchen des ersten Ausführungsbeispiels. Sie ersetzt also zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Laschen 13 und

14 und verbindet drei diesen Laschen zugeordnete Schraubverbindungen 16, 29. Hierfür ist die Lasche 30 mit drei Paßbohrungen 31 versehen. Wie der in Fig.6 dargestellte Teil eines Lenkerverbandes zeigt, ist die der Deutlichkeit halber mit geschwärzter Schmalseite gezeichnete Lasche 30 im Bereich jeder dieser Bohrungen 31 ebenfalls abgekröpft. Da sich die von der mittleren Bohrung 30 jeweils nach beiden Seiten erstreckenden angrenzenden Laschen 32 und 33 mit ihrer halben Länge die Lasche 30 überdecken, kann die Abkröpfung geringer ausgeprägt sein als beim ersten Ausführungsbeispiel. Dennoch verlaufen die einander zugeordneten Abschnitte der Laschen 30 und 32 bzw. 30 und 33 jeweils in gleichen Ebenen. Im Bereich der mittleren Paßbohrung 31 sind an den Laschen 30,32 und 33 entsprechend ausgebildete Spannscheiben 34 und 35 angefügt. Der Umriß dieser polygonförmigen Spannscheiben ist in F i g. 5 mit strichpunktierten Linien angedeutet. Im Bereich jeder Paßbohrung 31 sind die beiden Spannscheiben 34 und 35 sowie die dazwischen eingefügten Laschen 30, 32 und 33 durch einen parallel zur Bohrung verlaufenden Stift 36 positioniert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Drehsteife, elastisch beugefähige Wellenkupplung mit zwischen zwei Kupplungshälften rechtwinklig zur Drehachse angeordneten Lenkern in Form dünnwandiger Laschen, deren einander zugeordnete, übereinandergreifende Endabschnitte abwechselnd an den Kupplungshälften zwischen Spannscheiben durch Schraubverbindungen gehalten sind, gekennzeichnet durch die Merkmale: