DE1946304C3 - Kupplungsmuffe, Gelenksteine und Kupplungszapfen für eine winkelbewegliche Wellenkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsmuffe, Gc- 35 sehen den Glestste-nen. und den zugehörigen Außen lenksteine und einen Kupplungszapfen für eine win- flächen des Kupplungszapfens im Betneb gleichmäkeibeweghche Wellenkupplung, insbesondere mit Big verteilt ist und der Verschleiß am Kupplunpszapeinem mit Spiel in eine Kupplungsmuffe mit ge- fen mößlichst gering ist.

schlossenem Umfang hineinragenden, in« Querschnitt Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

vieleckigen Kupplungszapfen, welcher in die flächig 4° die einander zugeordneten Oberflächen der Gleitauf seinen Außenflächen jeweils beidseitig von steine und der Vertiefungen der Kupplungsmuffe die Längskanten des Kupplungszapfens symmetrisch an- Form von Kugelkalotten haben, deren Krümmungsliegenden Gleitsteine eingreift, deren schatenförmi- mittelpunkte auf der Winkelhalbierenden der jeweils gen Außenflächen jeweils in zwei gedachten, aufein- eine der Längskanten bildenden Außenflächen des ander senkrecht stehenden Ebenen kreisbogenförmig « Kupplungszapfens liegen.

gekrümmt sind und in korrespondierend gekrümm- Dadurch wird der Zusammenbau der einzelnen

ten, in der Kupplungsmuffe ausgebildeten Vertiefun- Kupplungsteil besonders anpassungsfähig, so daß gen gelagert sind, wobei die Krümmungsmittelpunkte die Toleranzen nicht eng zu sein brauchen. Überdies der Vertiefungen quer zur Achse der Kupplüngs- sind die Pressungen zwischen den Gleitsteinen und muffe im Abstand von deren Achse angeordnet sind. 50 den zugehörigen Teilen der Außenfläche wegen der Eine derartige Wellenkupplung ist zur Verbindung Anordnung der Gleitsteine jeweils beidseitig der zweier nicht genau koaxial liegender Wellen geeignet. Längskanten des Kupplungszapfens gleichmäßig verda sie während des Betriebes eine in bestimmten teilt, was zu einer Herabsetzung des Verschleißes des Grenzen gehaltene Winkel- und Längsbeweglichkeit Kupplungszapfens führt. Darüber hinaus kommt es zuläßt. 55 bei schräg zueinander laufenden Achsen von Kupp-

Bei einer bekannten Weltenkupplung der obener- lungsmuffe und Kupplungszapfen im Betrieb neben wähnten Art bestehen die Gleitsteine aus Torusab- der Längsverschiebung zwischen Gleitsteinen und schnitten, die jeweils auf der zugeordneten Außen- Kupplungszapfen nicht zu einer Drehbewegung zwiftäche des Kupphingszapfem derart angeordnet sind, sehen diesen Teilen, was die Herabsetzung des Verdas die Torusachse die Längsachse des Kupplüngs- 60 schleißes weiter begünstigt.

Zapfens ,senkrecht kreuzt. Die Kpimmungsmittel- Die Vertiefungen, die z. B. in einer Anzahl von

punkte der Torusabschnitte im Schnitt entlang der drei oder vier vorhanden sind, liegen in gleichen Ab-Torusachse liegen jeweils auf den Außenflächen des ständen von der Stirnwand der Kupplungsmuffe und Kupplungszapfens. Durch die Sehalenförmige sind gegenseitig in gleichen Winkelabständen än-Außenfläche der Gleitsteine wint dort eine einiger- 65 geordnet. Die geometrischen Mittelpunkte der kugelmaßen gleichmaßige Verteilung der Flächenpressun- kalottenförmigen Vertiefungen liegen in einer zur gen bei der Übertragung des Drehmomentes erzielt. Achse der Kupplungsmuffe senkrechten Ebene und An den ebenen, an dek Außenflächen des Kupp- sind auf ihr im Falle von vier Vertiefungen in den

„jeines quadratischen Vierecks oder im Fig. 2 emeWelleaikupplung na Axialschnitt,

ä Vertiefungen in den Scheitelpunkten F i g. 3 die Wellenkupplung int Querschnitt,

jgeordnet Fig.4 einen einteiligen Gelenkstein und

I zwischen den einzelneii Kupplungs- Fig.5 das eine Teil eines zweiteiligen Gelenkstei-

a. zwischen Kupplungsmnffe bzw. Kupp- .'· nes.

η und den Gieitsteinen wird unter Berück- Wie aas den Fig. 1 und 3 ersichtlich, ist eine

einer vorher angenommenen maximalen Längskante des Kupferzapfens durch zwei sich unter lagerung berechnet den Winkel« schneidenden Außenfläche F und Q ge-

Vjhb der Wellenkupplung gewährleistet einen bildet Der Kupplungszapfen kann beispielsweise Abnehme der Kupplungsmuffe durch An- io einen viereckigen, quadratischen Querschnitt haben, eines elastischen Verschlusses, z. B. eines Auf jede Längskante des Kupphmgszapfens ist ein JteckeJs, an der Stirnwand der Kupplungs- Gelenkstein W aufgesetzt, welcher aus einer Kugel- - Dadurch v/irrt'eine Ausfüllung des Inneren kaiotte nut dem Radiusr gebildet, in dem ein großer ; nut Schmieröl ermöglicht Die für die Teil einer Kugel durch zwei sich unter dem Winkel » ^ läße Kupplung vorhandenen äußerst 15 schneidenden Flamen F und β derart ausgeschnitten ._ *^chmierbedingungen gewährleisten eine ist, daß der Mittelpunkt der Kugelkalotte auf der unbegrenzte Lebensdauer der Kupplungs- Halbierenden des Winkels χ liegt

fe günstigen Schmierbedingungui entstehe» Die Wellenkupplung gemäß den Fig.2 und 3 be-

daduTch, daß auf Grund der Anordnung der Gleit- steht aus der Kupplungsmuffe 2, weiche das Welfen-Steine diese bei einer Winkelversetzung zwischen den so ende einer der gekuppelten Walzen bildet und dem Achsen des Kupplungszapfens und der Kupplungs- innenliegenden Kupplungszapfen 1, welcher das WeI-oiuffe bei einer Drehung abwechselnd in die zugehö- lenende der anderen Walze bildet. Die symmetrisch rigen Vertiefungen gepreßt und druckentlastet sind, zu den Kanten des Kupplungszapfens 1 angeordneten wobei sie pumpenartig auf die Schmierflüssigkeit ein- Gleitsteiiv 4 bzw. 5 sitzen mit ihren konvexen wirken und dadurch infolge der Zentrifugalkraft und as Außenflächen in vier Vertiefungen der Kupplungsdes Reversierbetriebs das einwandfreie Umspulen muffe 2, die die Form von Kugelhauben mit dem Rader Gleitsteine mit der Schmierflüssigkeit bei jedem dius r haben.

Umlauf der Wellenkupplung verursachen Die Bewegung zwischen den konvexen Außenflä-

Durch die günstigen Schmierbedingungen erübrigt chen der Gleitsteine und den konkaven Flächen der sich die Anwendung kostspieliger gesonderter 30 Vertiefungen ermöglicht die geforderte Gelenkigkeit Schmiereinrichtungen für die Kupplungsteile. Die der Kupplung. Das Gleiten der Gleitsteine an den Kupplungsmuffe und der Kupplungszapfen können Außenflächen des Kupplungszapfens ermöglicht die aas Kohlenstoffstahl und die Gieitsteine aus gehärte- geforderte Langsverschiebung der miteinander getem Stahl oder Kunststoff hergestellt werden, was kuppelten Wellen. Die exzentrische Versetzung der einen besonderen Vorteil für den ruhigen Lauf der 35 geometrischen Mittelpunkte der Vertiefungen von Kupplung hat. der Drehachse der Kupplung verursacht bei dem

Die erfindungsgemäße Wellenkupplung ist zur Umlauf der Kupplung unter einem geringen Bie-Ubertragung sehr hoher Drehmomente in Antrieben gungswinkel die abwechselnde Be- und Entlastung bestimmt und eignet sich daher besonders als Ge- der Gelenksteine während eines Umlaufs, welche silenkspindel für den Antrieb von Walzen schwerer 40 nusförmig von Null bis Maximum verläuft. Dadurch Hüttenwalzwerke sowie als Kupplungen für den all- werden sämtliche Gleitsteine ständig mit Schmiergemeinen Maschinenbau. Die während des Betriebes stoff umspült.

veränderlichen aber in bestimmten Grenzen gehalte- Die von der Kupplungsmuffe gebildete Gelenk-

nen parallelen Verlagerung der Walzen sowie deren kammer wird von einem Deckel 6 aus einem elasti-Längsverschiebuagen üben keinen nachteiligen Ein- 45 sehen Material gegen ein Eindringen von Schmutz fluß auf den Betrieb der Wellenkupplung aus und be- verschlossen.

wirken keine Spannungskonzentration. Die erfin- Wie in der unteren Hälfte der F i g. 3 oder 1 ange-

dungsgemäße Wellenkupplung ermöglicht den An- deutet, können die Gleitsteine auch zweiteilig ausgetrieb von Walzgerüsten mit großer Geschwindigkeit führt sein. In jeder Vertiefungen der Kupplungsund großen Drehmoment, was für eine Erhöhung der 50 muffe sind dann je zwei Gleitsteine aufgenommen, Walzleistung wichtig ist. Dabei besitzt die erfin- was z. B. für vier Vertiefungen acht Gleitsteine erdungsgemäße Wellenkupplung für den Antrieb groß- gibt, deren ebenen Grundflächen hier eine viereckige ter Walzgerüste nur geringe Abmessungen. Durch die öffnung für den Kupplungszapfen bilden. Der Form erfindungsgemäße Wellenkupplung können bis der durch sämtliche Gleitsteine gebildeten öffnung 1.5mal größere Momente übertragen werden, als mit 55 entspricht natürlich der Querschnitt des Kupplungsden bisher für den Walzantrieb verwendeten Kupp- Zapfens. Somit muß im Falle von vier Vertiefungen hingen. Die Lebensdauer der erfindungsgemäßen in der Kupplungsmuffe der Kupplungszapfen einen , Wellenkupplungen übertrifft die der bekannten quadratischen Querschnitt aufweisen. Durch die in !■•Kupplungen sogar um das Zehnfache. dei Kupplung auftretenden Fliehkräfte werden die

' .^: Die erfuidungsgemäße Wellenkupplung ist in 60 beiden Teile 5 jedes" Gleitsteines gegeneinander ge-Fonn von. Ausführungsbeispielen für eine Wellen- preßt. Die einteilige Ausführung der Gleitsteine 4 kupplung Mt vier Vertiefungen an Hand der Zeich- eignet sich daher für eine Wellenkupplung mit besonnung erläutert. In der Zeichnung zeigt ders großen Umfangsgeschwindigkeiten. Die zweitei-Fig. 1 die Geometrie und die Anordnung der Ge- ligen Gelenksteine 5 können, jedoch einfacher hergelenksteine in bezug auf den Kupplungszapfen, 65 stellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. FlSchen der Gleitsteine

   ^S^tmämmkmSdSTS Spiel in f ^ eine Ki^uflgsmuffe mit geschlossenem Umfang langszapfens

   Sr an aer

   deren achafeBSär- den Antrieb, dano wudderm Drehncfatungnachian-Π gedachten fende Kantenbereicfa des Glertstemes gegen die zuge- ?Si hörige Außenfläche*, J^^V<*' »

   3Si^eS^^e?Si hörige Außnch J^^V
   gekrümmt sind und ta kooespondie- ts Drearkitung ™&»&α& J^^SfjJ* ^Glert" L·άKl^^gfi- stewes von derAnSenfladie abhebt. Eterarüge _m

   die gleichmäßige Pressieren zwischen Gleitetem und

   dTveSaBgen quer ^^^^^^J^ J^E/
   EV am weicherem «tak^ff als die Glertsteme

   fe d StU d

   zorAd^der^ita^siniiffeim/EadVon am weicherem ^ ^

   deren Achse angardnefS dadurch ge- *> headen Knppfangszapfens m den SteUen der großekennzeichnet, daßdie einander zogeordne- ren Pressungen. Der Verschleiß des Kuppliingszapten Oberflächen der Gleitsteine (4, 5) und der fens wird weiter dadurch begünstigt, daß es zwischen Vertiefungen der Kupplungsmuffe (2) die Form dem Kupplungszapfen und den Gleitstemen bei gevon Kugelkalotten haboi, d«en Krümmungsmit- genüoer der Achse der Kupplungsmuffe schräg vertelpunkte auf der Winkelhalbierenden der jeweils a₅ laufende Achse des Kupplungszapfens nicht nur zu eine der Längskanten bildenden Außenflä- einer gradlinigen Verschiebung, sondern auch zu chen (P, Q) des Kupplungszapfens (1) liegen. einer Drehbewegung im Betneb kommt. Darüber

   hinaus sind die Gleitsteine und die sie aufnehmenden Vertiefungen in der Kupplungsmuffe auf Grund ihrer 30 Torusfcrm aufwendig herzustellen.

   Demgegenüber wird durch die Erfindung die Auf-

   gäbe gelöst, eine winkelbewegliche, ein Axialspiel aufnehmende Wellenkupplung der eingangs erahnten Art zu schaffen, bei welcher die Pressung zwi-