DE3728119C2 - - Google Patents
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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
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/18—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
- F16D3/185—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
- B21B35/14—Couplings, driving spindles, or spindle carriers specially adapted for, or specially arranged in, metal-rolling mills
- B21B35/142—Yielding spindle couplings; Universal joints for spindles
- B21B35/143—Yielding spindle couplings; Universal joints for spindles having slidably-interengaging teeth, e.g. gear-type couplings
-
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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
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- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D1/108—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Einführen einer Welle
in eine zu dieser nicht ausgerichteten Nabe. Letzteres bedeutet zunächst,
daß sich die Längsmittelachsen von Welle und Nabe um einen kleinen Winkel
geneigt zueinander erstrecken und/oder in radialer Richtung um einen
begrenzten Betrag zueinander versetzt sind. Es ist dann nicht möglich,
Welle und Nabe ineinanderzuschieben. Voraussetzung hierfür ist, daß
mindestens eines der beiden Teile soweit bewegt werden kann, daß sich
seine Längsmittelachse zur Längsmittelachse des anderen Teils ausrichten
läßt. Diese Situation gibt es auf vielen Gebieten der Technik und bei
zahlreichen verschiedenen Vorrichtungen, wie z. B. bei auswechselbaren
Walzgerüsten, deren Antriebswellen mit den Abtriebswellen eines Getriebes
gekuppelt werden müssen, wobei eine Kupplungshülse an der
Getriebeabtriebswelle die Nabe bildet. Insbesondere bei Walzblöcken, bei
denen mehrere unmittelbar hintereinander angeordnete Walzgerüste zur
Vermeidung längerer Stillstandszeiten gleichzeitig und automatisch mit dem
Getriebe gekuppelt werden sollen, gibt es Probleme beim Einführen der
Gerüstantriebswellen in die Kupplungshülsen des Getriebes. Aufgrund ihres
Eigengewichtes neigen sich die Kupplungshülsen mit ihrem voreilenden
Endabschnitt nach unten, da sie zum Ausgleich geringfügiger Fluchtfehler
während des Betriebes um ein begrenztes Maß gelenkig auf den Abtriebswellen
des Getriebes angeordnet sind. Das Einfügen der Wellen in die Naben
wird in vielen Fällen auch dadurch erschwert, daß aus den verschiedensten
Gründen im Durchmesser nur wenig Spiel vorhanden sein darf, so daß ohne
eine exakte Ausrichtung der Längsmittelachsen von Wellen und Naben kein
Einführen möglich ist. Ein solches Ausrichten erfordert entweder ein
Eingreifen von Hand, was umständlich und zeitraubend ist, oder einen
hohen mechanischen Aufwand, der beträchtliche Herstellungskosten
verursacht.
Durch die US-PS 28 93 222 ist bereits eine Vorrichtung zum axialen
Einführen einer Welle in eine zu dieser nicht ausgerichteten Nabe bekannt,
bei der ein stirnseitig an der Welle angeordneter nach vorn sich
verjüngender Führungsansatz vorgesehen ist, welcher zumindest zum Teil
die Form eines Kugelabschnittes oder einer Kugelzone hat. Bei dieser
Vorrichtung wird lediglich der Führungsansatz in die Bohrung der Nabe
eingeführt, während die Kupplungsmittel stirnseitig an Nabe und Welle
angeordnet sind und dort ineinandergreifen. Der kugelartige Teil des
Führungsansatzes geht in einen zylindrischen Teil über, der den gleichen
Durchmesser wie der Kugeldurchmesser besitzt. Dies hat den Nachteil,
daß beim axialen Einführen des Führungsansatzes in die Bohrung der Nabe
ein sogenannter Schubladeneffekt auftritt, sobald der Anfang des
zylindrischen Teils des Führungsansatzes die Innenwände der Bohrung
berührt. Wie bei einer Schublade in einem Möbelstück verklemmt sich der
Führungsansatz in der Nabenbohrung, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht
vollständig und exaktkoaxial zur Wellenachse und damit zur Längsachse
des Führungsansatzes ausgerichtet ist. Ein weiteres Einführen des
Führungsansatzes in die Nabenbohrung ist deshalb nicht möglich, es sei
denn der Führungsansatz hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als
die Nabenbohrung, was jedoch jegliche radiale Führung und einwandfreie
Verbindung zwischen Welle und Nabe ausschließen würde. Sieht man von
diesem hier nicht gemeinten Fall ab, ist ein weiteres Einführen des
Führungsansatzes in die Nabenbohrung nur durch Eingreifen von Hand mit
zum Teil erheblicher Kraftanstrengung und mit größerem Zeitaufwand möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wellen/Nabenverbindung,
insbesondere einer solchen mit geringem Spiel, eine Vorrichtung zu
schaffen, mit der ein selbsttätiges, zuverlässiges Einführen der Welle in
die Nabe, möglichst ohne Eingreifen von Hand, durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kugeldurchmesser
gleich oder bis zu etwa einem Prozent kleiner als der Wellendurchmesser
bemessen ist und es unmittelbar hinter Kugelabschnitt oder Kugelzone
eine Einschnürung gibt, deren kleiner Durchmesser um etwa 1 bis 10 Prozent
kleiner als der Kugeldurchmesser ist und die sich zur Wellenstirnfläche
hin wieder auf den Kugeldurchmesser verdickt. Beim Einführen gelangt
zunächst der Führungsansatz der Welle in das Nabeninnere und es entstehen
an den Berührungsstellen zwischen der kugeligen Oberfläche des
Führungsansatzes, der Oberfläche der Einschnürung und der Nabeninnenfläche
Kräfte, welche die Nabe, die Welle oder beide beim Einführen so schwenken
und radial verschieben, daß sich ihre Längsachsen zueinander ausrichten.
Es versteht sich von selbst, daß ein solches selbsttätiges Ausrichten
nur bis zu einer bestimmten maximalen Abweichung der Achsenlagen
voneinander möglich ist, aber man kann in aller Regel diesen
Abweichungsbereich ohne nennenswerten konstruktiven Aufwand erreichen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Führungsansatzes vermeidet man
zuverlässig den sogenannten Schubladeneffekt, bei dem die vordere
Stirnkante der Nabe beim weiteren Einführen des Führungsansatzes sich
verkantet und so das Einführen erschwert oder gar unmöglich macht. Dabei
kann die Einschnürzung sehr verschieden geformt sein. Außer den vorgenannten
Merkmalen ist allenfalls noch von Bedeutung, daß ein allmählicher Übergang
von ihrem im Durchmesser kleineren Längenabschnitt zu dem im Durchmesser
deutlich größeren Wellendurchmesser geschaffen wird.
Empfehlenswert ist es, den Führungsansatz lösbar mit der Welle zu verbinden.
Dies vereinfacht die Herstellung wesentlich und ermöglicht im Falle eines
Verschleißes oder einer Beschädigung ein schnelles Auswechseln des
Führungsansatzes.
Die vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung sind für solche Wellen/
Nabenverbindungen vorgesehen, deren Längsmittelachsen erst beim Einführen
zueinander ausgerichtet werden. Ist dies erreicht, dann lassen sich Welle
und Nabe ohne Schwierigkeiten ineinanderschieben, weil beide Teile einen
kreisrunden, maßlich aufeinander abgestimmten Querschnitt bzw.
Bohrungsquerschnitt besitzen ohne ineinandergreifende radiale Vorsprünge
oder Ausnehmungen. Die vorstehenden Ausführungsformen sind auch für solche
Fälle brauchbar, bei denen Welle und Nabe zwar mit radialen,
ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen versehen sind, bei denen
aber anderweitig sichergestellt ist, daß diese zu Beginn des axialen
Einführens in Umfangsrichtung eine solche Position einnehmen, daß die
Vorsprünge des einen Teils einwandfrei in die Ausnehmungen des anderen
Teils eingreifen. Letzteres ist jedoch nur in seltenen Ausnahmefällen
sichergestellt. In den meisten Fällen sind die Vorsprünge und Ausnehmungen
von Welle und Nabe in Umfangsrichtung nicht zueinander ausgerichtet,
so daß selbst bei fluchtenden Längsmittelachsen ein axiales Einführen
der Welle in die Nabe nicht möglich ist, weil sich die Stirnflächen der
Vorsprünge des einen Teils nicht genau vor den stirnseitigen Öffnungen der
Ausnehmungen des anderen Teils befinden. Die Erfindung betrifft deshalb
auch eine Vorrichtung zum axialen Einführen einer Welle in eine zu dieser
nicht ausgerichteten Nabe, bei der Welle und Nabe mit radialen,
ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen, insbesondere einer
Verzahnung, versehen sind.
Um auch in solchen Fällen die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu
lösen, wird vorgeschlagen, daß die Welle hinter dem Führungsansatz einen
außenverzahnten Führungskranz besitzt, dessen größter Außendurchmesser
etwa dem Fußkreisdurchmesser der Wellenverzahnung entspricht, daß die
Außenverzahnung des Führungskranzes aus einer Schrägverzahnung mit gleicher
Teilung wie die Wellenverzahnung besteht, zu der sie mit ihrem der
Wellenverzahnung zugekehrten Ende in Umfangsrichtung ausgerichtet ist und
daß beim Einführen ein oder mehrere auf dem Umfang verteilte, federbelastete
Führungsstifte aus dem Bereich der Nabenstirnfläche in radialer Richtung
in die Zahnzwischenräume des Führungskranzes eingreifen. Hierdurch wird
sichergestellt, daß beim Einführen der Welle diese oder die Nabe, ggf. auch
beide Teile, so relativ zueinander verdreht werden, daß die
ineinandergreifenden Vorsprünge und Ausnehmungen bzw. Zähne und Zahnlücken
genau voreinander zu stehen kommen und so ein axiales Ineinanderschieben
von Welle und Nabe ermöglichen. Welches Teil sich dabei dreht, richtet sich
nach der Höhe des Drehmomentes, das notwendig ist, um das jeweilige Teil
zu drehen, was von der Art der jeweiligen Maschine abhängig ist. Die
Drehbewegung wird erzeugt durch den aufgebrachten Axialschub beim Einführen,
welcher zwischen den federbelasteten Führungsstiften und den Zähnen des
Führungskranzes, zwischen denen die Führungsstifte eingreifen, Kräfte in
Umfangsrichtung entstehen läßt. Hierdurch dreht sich das Teil, welches sich
am leichtesten drehen läßt, was sowohl die Welle als auch die Nabe sein
kann. Der sich nach vorn verjüngende Führungsansatz hat neben der
Ausrichtung der beiden Längsachsen koaxial zueinander noch die Aufgabe, die
federbelasteten Führungsstifte in radialer Richtung auseinanderzudrücken
bis auf den Außendurchmesser des Führungskranzes, damit sie beim weiteren
axialen Einführen in radialer Richtung zwischen die Zähne der Schrägverzahnung
des Führungskranzes eingreifen können, wo sie die Relativdrehbewegung bewirken.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist auch bei solchen Wellen/Nabenverbindungen
anwendbar, bei denen die Längsmittelachsen stets fluchten, aber ein
Ausrichten der Vorsprünge und Ausnehmungen, insbesondere der Zähne von
Verzahnungen in Umfangsrichtung durchgeführt werden muß, bevor ein
Ineinanderschieben überhaupt möglich ist. Darüber hinaus läßt sich die
letztgenannte Ausführungsform der Erfindung auch mit der eingangs
erwähnten Ausführungsform gemeinsam anwenden, und zwar in solchen
Fällen, in denen beim Einführen sowohl ein Fluchten der Längsmittelachsen
als auch ein Ausrichten der Verzahnung sichergestellt werden muß.
Vorteilhaft ist es, wenn die Führungsstifte an klinkenartigen, federbelasteten
Hebeln angeordnet sind. Andererseits ist es möglich, die Führungsstifte
in radialen Bohrungen der Nabe gleitend geführt anzuordnen. Ferner ist
eine Ausbildung denkbar, bei der die Führungsstifte von Blattfedern
gehalten sind.
Zweckmäßig ist es, wenn der Führungsansatz kegelstumpfförmig ausgebildet
und axial dahinter ein zahnradartiger Führungskranz vorgesehen ist, die
beide lösbar an der Wellenstirnfläche befestigt sind. Diese Ausbildung ist
einfach und kostengünstig herstellbar. Sie erlaubt ein Ausrichten der
Verzahnungen von Welle und Nabe, wenn deren Längsachsen bereits zueinander
fluchten. Demgegenüber empfiehlt es sich, den Führungsansatz aus einem
Kugelabschnitt oder einer Kugelzone zu bilden und den
Führungskranz zahnradartig. Diese Ausführungsform der
Erfindung ist dann erforderlich, wenn sowohl die Längsmittelachsen als
auch die Verzahnungen zueinander ausgerichtet werden müssen. Darüber hinaus
besteht noch die Möglichkeit, daß Führungsansatz und Führungskranz aus
einer kegelradartigen Schrägverzahnung gebildet sind. ist. Diese Ausführungsform
eignet sich für solche Fälle, bei denen es lediglich auf das Ausrichten
der Verzahnung in Umfangsrichtung ankommt. Die kegelradartige Ausbildung
des Führungskranzes bildet gleichzeitig den Führungsansatz.
In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungs
beispiele dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 bis 5 eine Vorrichtung mit kugelzonenförmigem Führungsansatz;
Fig. 6 bis 11 eine Vorrichtung mit kegelstumpfförmigem Führungsansatz
und zahnradartigem Führungskranz;
Fig. 12 eine Vorrichtung mit kugelzonenförmigem
Führungsansatz und zahnradartigem
Führungskranz;
Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII
der Fig. 12;
Fig. 14 eine Vorrichtung mit kegelradartigem
Führungskranz;
Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV
der Fig. 14.
In Fig. 1 ist mit (1) die Abtriebswelle eines Getriebes bezeichnet,
auf die eine Gelenkkupplung (2) aufgeschoben ist. Zum Ausgleich von
Fluchtfehlern besteht die Gelenkkupplung (2) aus einer dreiteiligen
Kupplungshülse (3) und zwei Naben (4) und (5), welche über jeweils
eine Verzahnung (6) mit der Kupplungshülse (3) drehfest gekuppelt
sind. In axialer Richtung werden die Naben (4) und (5) von jeweils
einem Haltering (7) gehalten, der mit Spiel in eine Nut (8) der Naben (4)
und (5) eingreift.
Die Nabe (4) ist von der horizontalen Abtriebswelle (1) gehalten, so
daß sie die gleiche Lage einnimmt. Die Verzahnung (6) erlaubt jedoch
ein begrenztes Schwenken der Kupplungshülse (3) um die horizontale Nabe (4),
soweit es ein Verschlußdeckel (9) und seine Abdichtung (10) sowie der
Haltering (7) in der Nut (8) zulassen. In Fig. 1 ist deutlich erkennbar,
daß die Kupplungshülse (3) aufgrund ihres Eigengewichtes nach unten geneigt
ist. Aus dem selben Grund ist innerhalb der geneigten Kupplungshülse (3) auch
die Nabe (5) relativ zu dieser geneigt. Wieder begrenzen ein Halterring (7)
und ein Verschlußdeckel (9) die Neigung der Nabe (5). Letztere ist um ein
beträchtliches Maß zur Abtriebswelle (1) geneigt, so daß eine Antriebswelle (11),
die mit der Abtriebswelle (1) gekuppelt werden soll, nicht ohne weiteres
in die Nabe (5) eingeschoben werden kann.
In Fig. 1 besitzt die Antriebswelle (11) stirnseitig einen Führungsansatz (12),
welcher am vorderen Ende einer Kugelzone hat, wobei der Kugeldurchmesser
nur wenig kleiner als der Außendurchmesser der Antriebswelle (11) ist. Die
Kugelzone hat das Volumen von mehr als einer halben Kugel, so daß sie sich
sowohl zur Gelenkkupplung (2) als auch zur Antriebswelle (11) hin verjüngt.
Zwischen dem Führungsansatz (12) und der mit (13) bezeichneten Stirnfläche der
Antriebswelle (11) ist ein Übergangsstück (14) vorgesehen, das aus einem
zylindrischen Längenabschnitt (15) und einem kegeligen Längenabschnitt (16)
besteht. Der Durchmesser des zylindrischen Längenabschnittes (15) ist deutlich
kleiner als der Kugeldurchmesser und von dem kegeligen Längenabschnitt (16)
entspricht der kleinste Durchmesser dem des zylindrischen Längenabschnittes (15)
und der größte Durchmesser dem Kugeldurchmesser des Führungsansatzes (12), der
nur wenig kleiner ist als der Außendurchmesser der Antriebswelle (11). Bei
der Ausführungsform von Fig. 1 sind Führungsansatz (12) und mit Hilfe einer
Schraube (17) fest mit der Antriebswelle (11) verbunden.
Wird entweder die Antriebswelle (11) oder die Gelenkkupplung (2) auf das
jeweils andere Teil zu in axialer Richtung verschoben, dann nehmen beide Teile
die in Fig. 1 dargestellte Position ein. Die Nabe (5) gleitet auf den
Führungsansatz (12) und wird von diesem angehoben, was in Fig. 2 dargestellt
ist. Auch die Kupplungshülse (3) wird in radialer Richtung angehoben. Es ist
jedoch deutlich erkennbar, daß hierbei die Nabe (5) mit ihrem der
Antriebswelle (11) zugekehrten Ende stärker angehoben wird, so daß sie
erneut eine geneigte Position einnimmt, jedoch in entgegengesetzter
Richtung. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, behält die Nabe (5) diese geneigte
Position zunächst auch dann noch bei, wenn der Führungsansatz (12) der
Antriebswelle (11) tiefer in die Nabe (5) eindringt. Die in Fig. 3
dargestellte Position ist aber gleichzeitig der Beginn des Ausrichtens der
Nabe (5) in die Horizontale. Die vordere innere Stirnkante (5a) der Nabe (5)
gleitet an dem kegeligen Längenabschnitt (16) des Übergangsstückes (14)
entlang und die Nabe (5) wird so in horizontaler Richtung und damit
zur Antriebswelle (11) koaxial ausgerichtet, was in Fig. 4 zu erkennen ist.
Die Antriebswelle (11) ist dann ohne Schwierigkeiten in die Nabe (5)
einschiebbar, wobei zunächst davon ausgegangen wird, daß ein Ausrichten der
Antriebswelle (11) in Umfangsrichtung relativ zur Nabe (5) entweder nicht
erforderlich oder aus irgendwelchen Gründen, z. B. durch eine nicht
dargestellte Vorrichtung, sichergestellt ist. Fig. 5 zeigt die vollständig in
die Nabe (5) und damit in die Gelenkkupplung (2) eingeführte Antriebswelle (11).
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 wird im Gegensatz zu den Fig. 1 bis 5
angenommen, daß die Längsmittelachsen der Nabe (5) und der Antriebswelle (11)
miteinander fluchten, dafür aber beide Teile mit einer Verzahnung (18) und (19)
versehen sind, deren Zähne ineinandergreifen können, um eine drehfeste
Kupplung zwischen Nabe (5) und Antriebswelle (11) zu erzeugen. Außerdem wird
bei dieser Ausführungsform davon ausgegangen, daß beide Verzahnungen (18) und (19)
in Umfangsrichtung nicht zueinander ausgerichtet sind, so daß beim
Einführen der Antriebswelle (11) in die Nabe (5) die Stirnflächen der
Verzahnung (18) gegen die Stirnflächen der Verzahnung (19) stoßen und so ein
Einführen unmöglich machen.
Um trotzdem ein einwandfreies axiales Einführen der Antriebswelle (11) in
die Nabe (5) zu ermöglichen, besitzt die Antriebswelle (11) stirnseitig
einen nach vorn sich verjüngenden Führungsansatz (12a), der nicht kugelähnlich
ausgebildet ist wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5, sondern sich
lediglich nach vorn verjüngt und abgerundete vordere Stirnkanten aufweist.
Hinter dem Führungsansatz (12a) befindet sich bei dieser Ausführungsform ein
Führungskranz (20), der außenseitig mit einer Schrägverzahnung (21) versehen
ist. Der Außendurchmesser dieser Schrägverzahnung (21) entspricht in etwa dem
Fußkreisdurchmesser der Verzahnung (18) der Antriebswelle (11). Außerdem
besitzen beide Verzahnungen (18 und 21) die gleiche Teilung und drittens ist die
Schrägverzahnung (21) an ihrer der Verzahnung (18) der Antriebswelle (11)
zugekehrten Stirnseite so in Umfangsrichtung ausgerichtet, daß jeweils
die Zähne und Zahnlücken beider Verzahnungen (18 und 21) miteinander
fluchten. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Führungsansatz (12a)
und der Führungskranz (20) mit einer Schraube (17) stirnseitig fest aber
lösbar mit der Antriebswelle (11) verbunden.
Die Nabe (5) besitzt im Bereich ihrer der Antriebswelle (11) zugekehrten
Stirnfläche Führungsstifte (22), von denen mehrere auf dem Umfang verteilt
angeordnet sind. Die Führungsstifte (22) sind in radialen Bohrungen gleitend
geführt und werden von Druckfedern (23) belastet. Nicht dargestellte übliche
Mittel verhindern ein vollständiges Herausfallen der Führungsstifte (22) aus
ihren Bohrungen.
Wird die Antriebswelle (11) in axialer Richtung zur Nabe (5) hin verschoben,
so werden die Führungsstifte (22) von der in Fig. 6 dargestellten Position
an in radialer Richtung nach außen gedrückt gegen die Wirkung der Druckfedern (23).
Fig. 7 zeigt, daß der Führungsansatz (12a) die Führungsstifte (22)
weit auseinander gedrückt hat, entsprechend dem Außendurchmesser der
Schrägverzahnung (21). Gleichgültig wie die Position der Führungsstifte (22)
und der Zähne der Schrägverzahnung (21) in Umfangsrichtung ist, beim weiteren
Einführen der Antriebswelle (11) in die Nabe (5) greifen wegen der
Schrägstellung der Zähne die Führungsstifte (22) in die Zahnzwischenräume der
Schrägverzahnung (21) ein, was Fig. 8 zeigt. Wird dann die Antriebswelle (11)
weiter in axialer Richtung in die Nabe (5) eingeschoben, entsteht an den
Führungsstiften (22) und den Zähnen der Schrägverzahnung (21) ein Kräftepaar,
welches entweder die Nabe (5) oder die Antriebswelle (11), gegebenenfalls auch
beide, relativ zueinander verdreht, wodurch die Zahnlücken zunächst des
hinteren Teils der Schrägverzahnung (21) und damit auch der Verzahnung (18)
der Antriebswelle (11) in Umfangsrichtung exakt zu den Zähnen der Verzahnung (19)
der Nabe (5) ausgerichtet werden. Die Führungsstifte (22) sind nämlich
auf dem Umfang so verteilt, daß sie sich jeweils dort befinden, wo auch ein
Zahn der Verzahnung (19) vorhanden ist. Auf diese Weise kann die
Antriebswelle (11) weiter in die Nabe (5) eingeschoben werden, ohne daß
die Stirnflächen der Verzahnungen (18 und 19) gegeneinander stoßen.
Wie Fig. 9 zeigt, behalten die Führungsstifte (22) auch dann noch ihre
Führungsfunktion, wenn sie bereits den Bereich der Schrägverzahnung (21)
verlassen haben, was Fig. 9 zu entnehmen ist. Über eine schräge Stirnkante (24)
gleiten die Führungsstifte (22) in die Zahnzwischenräume der Verzahnung (18),
die mit den Zwischenräumen der Schrägverzahnung (21) im Bereiche der
Stirnkante (24) fluchten, so daß in der Position von Fig. 9 keine weitere
relative Drehung stattfindet. Es können dann ohne weiteres die Positionen von
Fig. 10 und 11 erreicht werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 12 und 13 ist eine Kombination der
Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 5 einerseits und Fig. 6 bis 11
andererseits. Sie ist geeignet für solche Fälle, bei denen weder die
Längsmittelachsen von Nabe (5) und Antriebswelle (11) zueinander ausgerichtet
sind, noch die Verzahnungen (18 und 19) der beiden Teile, so daß beides erst
beim Einführen durchgeführt werden muß. Zu diesem Zweck besitzt die
Antriebswelle (11) einen Führungsansatz (12) entsprechend der ersten
Ausführungsform und einen schrägverzahnten Führungskranz (20) wie bei der
zweiten Ausführungsform. Es sind deshalb im wesentlichen die gleichen Teile
wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 11 verwendet worden, welche
mit den selben Bezugszeichen versehen sind. Beim Einführen der Antriebswelle (11)
in die Nabe (5) erfolgt zunächst das, was im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 5
beschrieben ist und anschließend das Ausrichten in Umfangsrichtung gemäß Fig. 6
bis 11. Die dabei verwendeten Führungsstifte (22) sind bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 12 und 13 nicht in radialen Bohrungen, sondern an
klinkenartigen Hebeln (25) angeordnet, die von Federn (26) in radialer
Richtung belastet sind. Damit sind auch die Führungsstifte (22) in radialer
Richtung belastet. Fig. 13 zeigt diese Anordnung der Führungsstifte (22), die
bei eingeschobener Welle (11) in die Ausnehmungen der Verzahnung (18)
eingreifen.
Eine weitere Ausführungsform zeigen die Fig. 14 und 15. Auch hier sind
für vergleichbare Teile dieselben Bezugszeichen verwendet worden. Diese
Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen einmal
dadurch, daß die Führungsstifte (22) an Blattfedern (27) angeordnet sind
und von diesen sowohl gehalten als auch in radialer Richtung belastet
werden. Die Blattfedern (27) sind zwischen Haltebolzen (28) eingelegt,
deren Anordnung aus Fig. 15 ersichtlich ist. Außerdem unterscheidet
sich diese Ausführungsform dadurch von den anderen, daß der Führungskranz (20)
kegelradartig ausgebildet ist und damit in der Lage ist, auch
gleichzeitig die Funktion des Führungsansatzes (12 und 12a) zu übernehmen.
Führungsansatz und Führungskranz sind bei der Ausführungsform von
Fig. 14 und 15 dasselbe Teil.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum axialen Einführen einer Welle in eine zu dieser nicht
ausgerichteten Nabe mit einem stirnseitig an der Welle angeordneten,
nach vorn sich verjüngenden Führungsansatz, welcher zumindest zum Teil
die Form eines Kugelabschnittes oder einer Kugelzone hat, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kugeldurchmesser gleich oder bis
zu etwa einem Prozent kleiner als der Wellendurchmesser bemessen ist
und es unmittelbar hinter Kugelabschnitt oder Kugelzone eine Einschnürung (14)
gibt, deren kleinster Durchmesser um etwa 1 bis 10 Prozent kleiner als der
Kugeldurchmesser ist und die sich zur Wellenstirnfläche (13) hin wieder auf
den Kugeldurchmesser verdickt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsansatz (12) lösbar mit der Welle (11) verbunden ist.
3. Vorrichtung zum axialen Einführen einer Welle in eine zu dieser nicht
ausgerichteten Nabe mit einem stirnseitig an der Welle angeordneten,
nach vorn sich verjüngenden Führungsansatz, bei der Welle und Nabe mit
radialen, ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen, insbesondere
einer Verzahnung, versehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (11) hinter dem Führungsansatz (12a) einen außen verzahnten
Führungskranz (20) besitzt, deren größte Außendurchmesser etwa dem
Fußkreisdurchmesser der Wellenverzahnung (18) entspricht, daß die
Außenverzahnung (21) des Führungskranzes (20) aus einer Schrägverzahnung (21)
mit gleicher Teilung wie die Wellenverzahnung (18) besteht, zu der sie mit
ihrem der Wellenverzahnung (18) zugekehrten Ende in Umfangsrichtung
ausgerichtet ist und daß beim Einführen ein oder mehrere auf dem Umfang
verteilte, federbelastete Führungsstifte (22) aus dem Bereich der
Nabenstirnfläche in radialer Richtung in die Zahnzwischenräume des
Führungskranzes (20) eingreifen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsstifte (22) an klinkenartigen, federbelasteten Hebeln (25)
angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsstifte (22) in radialen Bohrungen der Nabe (5) gleitend
geführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsstifte (22) von Blattfedern (27) gehalten sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der Führungsansatz (12a) kugelstumpfförmig
ausgebildet ist und axial dahinter ein zahnradartiger Führungskranz (20)
vorgesehen ist, die beide lösbar an der Wellenstirnfläche (13) befestigt
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Führungsansatz (12) aus einem
Kugelabschnitt oder einer Kugelzone nebst Übergangsstück (14) besteht und
der Führungskranz (20) zahnradartig ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der Anspüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Führungsansatz und Führungskranz (20)
aus einer kegelradartigen Schrägverzahnung (21) gebildet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873728119 DE3728119A1 (de) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Vorrichtung zum einfuehren einer welle in eine nabe |
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DE19873728119 DE3728119A1 (de) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | Vorrichtung zum einfuehren einer welle in eine nabe |
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ID=6334321
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100487261C (zh) * | 2003-09-12 | 2009-05-13 | 轴成型工程有限公司 | 用于轴在万向节上的连接*** |
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US2823527A (en) * | 1955-05-16 | 1958-02-18 | Ajax Flexible Coupling Co Inc | Gear type couplings |
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1988
- 1988-08-12 IT IT8821703A patent/IT1226735B/it active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100487261C (zh) * | 2003-09-12 | 2009-05-13 | 轴成型工程有限公司 | 用于轴在万向节上的连接*** |
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D2 | Grant after examination | ||
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