DE1954508A1

DE1954508A1 - Wellenkupplung

Info

Publication number: DE1954508A1
Application number: DE19691954508
Authority: DE
Inventors: Moore Jun Robert Gardner; Voight Robert Wayne
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-10-29
Filing date: 1969-10-29
Publication date: 1970-06-11
Also published as: US3588154A; GB1266633A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung für zwei fluchtende Wellen mit einer Muffe zur Übertragung des Drehmomentes, in die sich die freien Enden der Wellen erstreoken, und mit elastischen, innenseitig in Hadialnuten in der Muffe angeordneten Ringteilen, die mit den Wellen zusammenwirken, die mit radialen Vorsprüngen an der Muffe angreifen.

Bei einer Kupplung der oben beschriebenen Art bestehen die Vorsprünge im allgemeinen aus einer Schraube, die an dem Ende der entsprechenden Welle eingeschraubt ist und an den Kanten eines axial verlaufenden Schlitzes an dem entsprechenden Ende der Muffe angreift. Solch eine Einrichtung ist nicht befriedigend ausbalanciert, da sie nicht symmetrisch ist. Bei bestimmten Geschwindigkeiten werden daher die mechanischen Eigenfrequenzen gestört, die zur Antriebs- und Abtriebewelle gehören.

009824/1290

Bei der erfindungsgemäßen Wellenkupplung wird das Geräusch, das von der Kupplung stammt, wesentlich vermindert. Erfindungsgemäß ist eine Wellenkupplung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge mit Verzahnungen versehene Enden der Wellen sind, daß die Muffe an beiden Enden zur Aufnahme der Wellenenden mit Verzahnungen versehene Bohrungen hat, und daß die Radialnuten in den Bohrungen vorgesehen sind und eine solche radiale Tiefe haben, daß die in die Nuten eingesetzten Ringteile sich radial nach innen zwischen den radial innersten und radial äußersten Teil der mit Verzahnungen versehenen Bohrungen erstrecken.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Wellenkupplung dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Ringnut in der Muffe zur Aufnahme eines C-Ringes vorgesehen ist, der ait einer äußeren Ringnut in einer der fluchtenden Wellen zusammenwirkt, um die Axial bewegung der Muffe gegenüber der einen Welle zu begrenzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Pig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung der axial fluchtenden, mit Verzahnungen versehenen Wellen, wobei gezeigt ist, wie die Wellen mit der teilweise geschnittenen Kupplungeeinrichtung zur Übertragung der Drehbewegung zusammenwirken;

- 2 009824/1290

Pig. 2 eine Endansicht der Kupplungseinrichtung in Blickrichtung auf die perspektivische Darstellung von Fig. 1; und

Figo 3 eine Seitenansicht einer Pumpe und einer Brennstoffsteuereinrichtung, wobei die Darstellung zum Teil geschnitten ist, um die Verbindung der Einheiten durch die Wellenkupplung zu zeigen.

Fig. 1 zeigt eine Antriebswelle 1o mit einem mit einer verzahnung versehenen Ende 12 und einer Abtriebswelle 14 mit einem mit einer Verzahnung versehenen Ende 16, die durch die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 18 miteinander gekoppelt sind. Die Kupplungseinrichtung 18 besteht aus- einem Körper 2o, einem ersten elastischen Ringteil 22, einem zweiten elastischen Ringteil 24 und einem C-Ring 26.

Der Körper 2o hat ein erstes Ende 28 und ein zweites Ende 3o. Der Körper 2o hat eine axial verlaufende, innerhalb des ersten Endes 28 angeordnete, erste Bohrung 32 mit einer Verzahnung, um die Antriebswelle 1o mit dem mit einem Gewinde versehenen Ende 12 aufzunehmen. Der Körper 2o hat ferner einwärts von dem ersten Ende 28 eine erste Ringnut 34, die sieh von der Bohrung 32 radial nach außen erstreckt. Die erste Ringnut 34 ist so ausgeführt, daß sie einen ersten elastischen Ringteil 22 aufnehmen kann, um den Reibungseingriff zwischen dem ersten Ringteil 22 und dem Ende 12 der Antriebswelle 1o zu erleichtern. Der Körper 2o hat eine axial

- 3 009824/1290

verlaufende, innerhalb deB zweiten Endes 3o angeordnete zweite Bohrung 36 mit einer Verzahnung, die das mit einer Verzahnung rersehene Ende 16 der Abtriebswelle 14 aufnimmt. Der Körper 2o hat ferner einwärts von dem zweiten Ende 3o eine zweite Ringnut 38, die sich von der zweiten Bohrung radial nach außen erstreckt. Die zweite Ringnut 38 ist so ausgeführt, daß sie den zweiten elastischen Ringkörper 24 aufnehmen kann, der nach dem Einsetzen reibungsmäßig an dem mit einer Verzahnung versehenen Ende 16 der 'Abtriebswelle angreift.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß der zweite .Ringteil 24 zwischen der Spitze 42 und dem Boden 44 der Verzahnung der zweiten Bohrung 36 angeordnet ist. Das gleiche trifft auch auf den ersten Ringteil 22 gegenüber der ersten Bohrung 32 zu. Es ist zu beachten, daß der Innendurchmesser des Ringteiles 24 verkleinert werden kann, so daß sein Innenumfang näher zu der Spitze 42an verschoben wird, um einen zusätzlichen Reibungseingriff zwischen dem elastischen Teil und der Verfc zahnung 12 der Antriebswelle 1o zu erreichen. Ferner ist zu beachten, daß die Breite und Tiefe des Ringteiles so vorbestimmt werden kann, daß der Reibungseingriff zwischen den verzahnten Enden und den zugehörigen Bohrungen optimal wird.

chlor

Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorethylen, Nylon oder ähnliche Werkstoffe können für die elastischen Teile verwendet werden.

- 4 009 8 2 4/1290

Der Körper 2o weist ferner zwischen dem ersten,Ende 28 und der ersten Ringnut 34- eine dritte Ringnut 45 zur Aufnahme des C-Ringes 26 auf. Der C-Ring 26 wirkt mit der Ringnut 46 nahe bei dem Ende der Welle 1o zusammen, um die Kuplungseinrichtung zu halten und die Axialbewegung der Kupplungseinrichtung 18 gegenüber der Antriebswelle 1o zu begrenzen.

Die vierte Ringnut 47 zwischen den Bohrungen 32 und 36 des Körpers 2o kann dazu vorgesehen sein, um die Bearbeitung der Bohrungen 32 und 36 zu unterstützen und auch um einen axialen Spielraum für die Enden der Wellen 1o und 14 zu schaffen.

Die ersten und zweiten Ringnuten 34 und 38 können radial verlaufende Bohrungen 38 haben, die mit den elastischen Teilen 22 und 24 aus Polytetrafluoräthylen oder Polytrifluorchloräthylen zusammenwirken sollen, um eine Drehung zwischen den elastischen Teilen und den Ringnuten zu verhindern. Wenn die Polytetrafluoräthylen- oder Polytrifluorchloräthylen-Teile in ihren entsprechenden Ringnuten eingesetzt sind, neigt das Polytetrafluoräthylen oder Polytrifluorchloräthylen dazu, in die vier Bohrungen kaltzufließen, die unter gleichen Abständen an dem Umfang jeder der Ringnuten angeordnet sind. Dieser Kaltfluß dient als Verankerungspunkt an jedem der Bohrungen, so daß eine Drehbewegung der elastischen Teile im wesentlichen verhindert wird, wenn ein Drehmoment von der Antriebswelle 1o auf die Abtriebswelle 14 übertragen wird.

- ⁵ "
00982 4/1290

BAD ORIGINAL

Der Körper 2o kann ferner erste und zweite ringförmige abgeschrägte Flächen 5o und 52 respektive aufweisen, um ein glattes Einführen der Wellen in die jeweiligen Bohrungen zu erleichtern.

In Fig. 3 greift die Kupplungseinrichtung 18 an der Welle einer Pumpe 56 an, um die Drehbewegung derselben auf die Welle 58 einer Brennstoffsteuereinrichtung 6o zu übertragen. Die Pumpe 56 hat einen Flansch 62, der an einem Flansch 64 der Brennstoffsteuerung 6o angreift, so daß die Kupplungseinrichtung 18 vollständig eingeschlossen ist. Die Flansche 62 und 64 kennen auf geeignete Weise durch Bolzen 6b und Muttern 68 an ihrei Außenumfängen aneinan^ r befestigt sein, Wie aus ü'ig· 3 zu ersehen ist, ist die Kupplungseinrichtung 18 aufgrund ihrer Ausführung für Einrichtungen geeignet, die nach dem anfänglichen Aufbau nicht mehr einstellbar sind.

Arbeitsweise des Ausführungsbeispieles

Wenn der erste und zweite Ringteil 22 und 24 ordnungsgemäß in der ersten und zweiten Ringnut 34 und 38 eingesetzt ist, und wenn der G-Ring 26 in seine Ringnut 45 eingesetzt ist, ist die Kupplungseinrichtung zum Einbau in einer Betriebsanlage bereit. Der Einbau erfolgt dadurch, daß die erste mit einer Verzahnung versehene Bohrung 32 über daa mit einer Verzahnung versehene Ende 12 der Welle 1o gleitend geschoben

009824/1290

wird, "bis der C-Ring 26 reifomgsmäßig an der Ringnut 46 angreift. Das mit einer Verzahnung versehene Ende 16 der 'Antriebswelle 14 wird dann- axial auf die zweite mit einer Verzahnung versehene Bohrung 36 ausgerichtet und in diese eingeführt, bis das Ende der Welle 14 in die Nähe des innersten Abschnittes der Bohrung 36 gelangt. Es ist nicht entscheidend, wie weit die Wellen 1o und 14 in die entsprechenden Bohrungen 32 und 36 in Axialrichtung hineinragen, so lange ihre entsprechenden Enden nicht reibungsmäßig aneinander angreifen, und solange ein vollständiger Eingriff mit den ersten und zweiten elastischen Ringteilen 22 und 24 erreicht ist.

Wenn durch die Antriebswelle 1o eine Drehbewegung auf die erste Bohrung 32, den Körper 2o, die zweite Bohrung 36 und schließlich die Abtriebswelle 14 aufgegeben wird, eliminieren die ersten und zweiten elastischen Teile 22 und 24 im wesentlichen den Rückstoß und andere nicht erklärbare mechanische Störungen, die gewöhnlich dann auftreten, wenn eine Wtlle durch eine axial ausgerichtete Welle über eine dazwischenge schalte te. Kupplungeeinrichtung angetrieben wird. Insbesondere werden durch die Polytetrafluoräthylen-oder PoIy-

chlor
trifluorathylen«»Teile 22 und 24 Toleranzabweichungen zwisehen den mit Verzahnungen versehenen Wellen und den zugehörigen Bohrungen ausgeglichen, so daß sich eine glattere Übertragung des Drehmomentes von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle ergibt.

00982^/1290

Claims

Patentansprüche

1.Wellenkupplung für zwei fluchtende Wellen mit einer Muffe zur übertragung dee Drehmomentes, in die sich die freien Enden der Wellen erstrecken, und mit elastischen, innenseitig in Radialnuten in der Muffe angeordneten Ringteilen, die mit den Wellen zusammenwirken, die mit radialen Vorsprüngen an der Muffe angreifen, dadurch gekenn«, zeichnet, daß die Vorsprünge mit Verzahnungen versehene Enden (12, 16) der Wellen (1o, H) sind, daß die Muffe (2o) an den beiden Enden zur Aufnahme der Wellenenden (12, 16) mit Verzahnungen versehene Bohrungen (32, 36) hat, und daß die Radialnuten (34-, 38) in den Bohrungen (32, 36) vorgesehen sind und eine solche radiale Tiefe haben, daß die in die Nuten eingesetzten Ringteile (22, 24) sich radial nach innen zwischen den radial innersten und radial äußersten Teil der mit Verzahnungen versehenen Bohrungen (32, 36) erstrecken.

00982 4/1290

BADORiCUNAL

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft die elastischen Ringteile (22, 24) aus einem plastischen

chlor Werkstoff, wie Polytetrafluoräthylen, Polytrifluoräthylen oder Nylon, bestehen und sich in radial verlaufende Ausnehmungen (48) erstrecken, die in den Ringnuten (34» 38) vorgesehen sind, um eine Relativdrehung gegenüber diesen zu verhindern.

3· Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (34_f 38) an jedem Ende der Muffe (2o) vorgesehen ist.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dauurch gekennzeichnet, daß eine weitere Ringnut (45) in der Muffe (2o) zur Aufnahme eines Auszieh-Ringes (26) vorgesehen ist, der mit einer äußeren Ringnut (46) in einer der fluchtenden Wellen (1o) zusammenwirkt, um die Axialbewegung der Muffe (2o) gegenüber der einen Welle (1o) zu begrenzen.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Verzahnungen versehenen Bohrungen (32, 36) an den beiden ünden der Muffe (2·) verschiedene Durchmesser haben, und daß eine mittige Nut (47) dazwischen angeordnet ist, um die Bearbeitung der Bohrungen (32_f36) zu unterstützen und einen axialen Spielraum für die Enden der Wellen (1o, H) zu schaffen.

009824/12 90

BAD ORlStNAU

ι ⁱ⁰

Leerseite