DE2424234A1

DE2424234A1 - FLEXIBLE COUPLING

Info

Publication number: DE2424234A1
Application number: DE2424234A
Authority: DE
Inventors: Sven Arvid Hedin
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1974-05-18
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FR2231886B1; FR2231886A1; SE372326B; BR7404387D0; ZA743353B; JPS5031239A; GB1426704A; AU6939474A; IT1012472B

Description

Deutsche ITT Industries GmbH S.A. Hedin 1German ITT Industries GmbH S.A. Hedin 1

78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 ' Dr.Rl./kn78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 'Dr.Rl./kn

15. Mai 1974May 15, 1974

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNGDEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT LIMITED LIABILITY

FREIBURG I. BR.FREIBURG I. BR.

Flexible KupplungFlexible coupling

Die Priorität der Anmeldung Nr. 73 076 739 vom 30. Mai 1973 in Schweden wird beansprucht.The priority of application no. 73 076 739 dated May 30, 1973 in Sweden is claimed.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Kupplung zwischen zwei Wellen zur Übertragung einer Drehkraft, wobei die Wellen einerseits einen bestimmten Winkel miteinander bilden und andererseits durch einen starken Axialdruck belastet sind.The present invention relates to a flexible coupling between two shafts for transmitting a rotational force, the shafts on the one hand forming a certain angle with one another and on the other hand are loaded by a strong axial pressure.

Speziell beim Antrieb von sogenannten Schraubenpumpen ist eine Kupplung mit, derartigen Eigenschaften wertvoll.Especially when driving what are known as screw pumps, there is one Coupling with such properties is valuable.

Schraubenpumpen bestehen aus einer drehbaren Schraube, dem Rotor, der gewöhnlich aus Metall hergestellt ist und in einem Zylinder, Stator genannt, mit schraubenförmiger Innenfläche aus elastischem Material angebracht ist.Screw pumps consist of a rotatable screw, the rotor, which is usually made of metal and is housed in a cylinder, Called stator, is attached with a helical inner surface made of elastic material.

Gemäß der Pumpenkohstruktion führt der Rotor bei der Drehbewegung eine oszillierende Bewegung aus, weshalb die Rotorwelle und die Antriebswelle während der Drehbewegung einen Winkel miteinander bilden, der sich laufend ändert.According to the pump construction, the rotor executes an oscillating movement when it rotates, which is why the rotor shaft and the drive shaft during the rotary movement form an angle with one another which changes continuously.

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Beim Betrieb treten verhältnismäßig starke Axialkräfte zwischen dem Rotor und dem stationären Teil auf, die von der Kupplung zwischen dem Rotor und der Antriebswelle verkraftet werden müssen. Relatively strong axial forces occur during operation the rotor and the stationary part, which have to be borne by the coupling between the rotor and the drive shaft.

Bei Schraubenpumpen mit relativ kleinen Ausmaßen ist es möglich, die Drehkraft mit Hilfe einer starren Welle, einem sogenannten Drehstab, zu übertragen. Die Kräfte und die Verbiegungen in einer derartigen Pumpe sind so eingeschränkt, daß ein Stab dieser Art eine annehmbare Lebensdauer besitzt.In screw pumps with relatively small dimensions, it is possible to increase the torque with the help of a rigid shaft, a so-called Torsion bar, transfer. The forces and deflections in such a pump are so limited that a rod of this Kind has an acceptable lifespan.

Bei größeren Schraubenpumpen sind jedoch andere Einrichtungen erforderlich. In solchen Fällen werden gewöhnlich Universalverbindungen unterschiedlicher Art verwendet wie Oldham-Verbindungen, Crass-Slide-Verbindungen und andere. Allen diesen Kupplungstypen ist gemeinsam, daß sie beträchtliche Verbiegungen aushalten. Die Nachteile sind vor allem die, daß sie verhältnismäßg kompliziert gebaut sind und Raum beanspruchen und deshalb in der Herstellung teuer sind. In vielen Fällen ist auch die Verschleißfestigkeit so schlecht, daß speziell bei starken Axialkräften eine annehmbare Zuverlässigkeit nicht zu erreichen ist.However, other equipment is required for larger screw pumps. In such cases, universal joints are usually used used of various types such as Oldham Connections, Crass Slide Connections and others. All of these coupling types has in common that they can withstand considerable bending. The main disadvantages are that they are relatively complicated are built and take up space and are therefore expensive to manufacture. In many cases it is also wear resistance so bad that, especially with strong axial forces, an acceptable reliability cannot be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Lösung für das Problem der Drehkraftübertragung zwischen der Antriebswelle und der Pumpenrotorw?.lle bei großen Schraubenpumpen zu schaffen.The invention is based on the object of a new solution to the problem of the transmission of torque between the drive shaft and the pump rotor shaft will be used for large screw pumps.

Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Oberflächen der zwei Kopfenden der Wellen konisch oder kugelförmig ausgebildet sind, so daß sie bei in einer Richtung liegenden Wellen nur an einem einzigen Punkt in der Mitte miteinander Kontakt bekommen, daß infolge der Drehbewegung ein Abrollen der zwei Flächen stattfindet, wenn die Wellen miteinander einen Winkel bilden, und daß die beiden Wellenenden vorThe object is achieved according to the present invention in that that the surfaces of the two head ends of the shafts are conical or spherical so that they are in one direction lying waves get in contact with each other only at a single point in the middle, that as a result of the rotary motion Rolling of the two surfaces takes place when the shafts form an angle with each other, and that the two shaft ends in front

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einer Radialbewegung zueinander durch eine weitere Vorrichtung gehindert werden, die die Drehkraft zwischen den beiden Wellen überträgt.radial movement relative to one another can be prevented by a further device which reduces the rotational force between the two shafts transmits.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt eine Kupplung mit kugelförmigen Kopfendflächen in gestreckter Stellung undFig. 1 shows a coupling with spherical head end surfaces in the extended position and

Fig. 2 zeigt eine Kupplung mit konischen Kopfendflächen in abgewinkelter Stellung.Fig. 2 shows a coupling with conical head end surfaces in an angled position.

In Fig. 1 bedeuten die Bezugszahlen 1 und 2 die beiden Wellenenden mit ihren kugelförmigen Kopfendflächen 3 und 4 und 5 die Schraubenfeder, die als Antrieb wirkt.In Fig. 1, the reference numerals 1 and 2 denote the two shaft ends with its spherical head end surfaces 3 and 4 and 5, the helical spring, which acts as a drive.

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende. Besteht kein Winkel zwischen den zwei Wellen, was dann der Fall ist, wenn die zwei Wellen in einer Richtung liegen und eine gemeinsame Achse besitzen, berühren die zwei Wellenenden einander in ihrer Mitte.The function of the device is as follows. There is no angle between the two waves, which is the case when the two Shafts lie in one direction and have a common axis, the two shaft ends touch each other in their middle.

Bilden die zwei Wellen einen Winkel, so bewegt sich der Berührungspunkt entlang einer kreisförmigen Linie etwas aus der Mitte heraus, d.h. die Wellenenden rollen aneinander ab. Diese Ausbildungsform ist bei einem sich ändernden Verbiegungswinkel cL günstig, wobei der Radius der genannten Linie sich ändert.If the two shafts form an angle, the point of contact moves along a circular line slightly out of the center, ie the shaft ends roll off each other. This form of construction is favorable in the case of a changing bending angle cL , the radius of the line changing.

Ist der Verbiegungswinkel 06konstant, so ist die Ausbildungsform nach Fig. 2 günstiger. Der Konuswinkel wird dann durch den normalen Verbiegungswinkel zwischen den zwei Wellen gebildet, der in Abhängigkeit vom Pumpentyp variiert. 'Durch die Wahl dieses Konuswinkels findet das Abrollen an der Manteloberfläche desIf the bending angle 06 is constant, then the form is according to Fig. 2 cheaper. The cone angle is then formed by the normal deflection angle between the two shafts, which is shown in Varies depending on the pump type. '' By choosing this cone angle, the rolling takes place on the jacket surface of the

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Konusses statt, was eine merkliche Verminderung des Oberflächendruckes und damit eine verminderte Abnützung bedeutet.Cone instead, resulting in a noticeable reduction in surface pressure and thus means reduced wear and tear.

Zum Antrieb einer Schraubenpumpe ist es vorteilhaft, zwei Kupplungen dieser Art anzubringen, um eine gute Funktion zu erhalten, auch wenn die Antriebswelle und die Rotorwelle in einer Richtung liegen, deren Achsen jedoch radial versetzt sind.To drive a screw pump, it is advantageous to have two clutches this way to get a good function, even if the drive shaft and the rotor shaft in one direction lie, but their axes are radially offset.

Die Schraubenfeder, die die Drehkraft überträgt, kann einen rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt besitzen; jedoch ist ein rechteckiger Querschnitt im Hinblick auf die speziellen Bedingungen vorzuziehen.The coil spring that transmits the rotational force can have a rectangular or circular cross section; However a rectangular cross-section is preferable in view of the special conditions.

Die Erfindung offenbart eine einfache und billige Kupplung mit besonderen Eigenschaften, der Fähigkeit, Verbiegungen auszuhalten, und der Fähigkeit, starken Oberflächendrücken stanzuhalten, was beim Antrieb von Schraubenpumpen wichtig ist; aber die Anwendung auf anderen Gebieten ist natürlich ebenfalls möglich.The invention discloses a simple and inexpensive coupling with special properties, the ability to withstand bending, and the ability to withstand strong surface pressures, which is important when driving screw pumps; but the application in other areas is of course also possible.

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OFHGlNAL INSPECTEDOFHGlNAL INSPECTED

Claims

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2 A 2 4 2 3 42 A 2 4 2 3 4

Claims

(1.) Flexible coupling for connecting two shafts transmitting a rotational force which form an angle with each other and are exposed to a strong axial pressure, characterized in that the head end surfaces (3 and 4) of the two shafts are conical or spherical that they are at in Shafts aligned in one direction just come into contact with each other only at a single point in the middle, that the two surfaces roll off as a result of the rotary movement when the shafts form an angle with each other, and that the two shaft ends are prevented from moving radially to each other by a further device (5) can be prevented from transmitting the rotating force between the two shafts.

2. Flexible coupling according to claim 1, characterized in that the device serving to transmit the rotational force (5) is a coil spring attached to both shaft ends.

3. Flexible coupling according to claim 1, characterized in that the rolling between the two head end surfaces (3 and 4) in the case of spherical surfaces with point contact along a circular line.

4. Flexible coupling according to claim 1, characterized in that the head end surfaces (3 and 4) are conical and rolling with line contact on the conical lateral surfaces going on.

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ORIGINAL INSPECTED

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