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Öldichte drehfedernde Wellenkupplung mit Einzelfederstiften in Einzellagerung
. und Schmiermittelraum Die bekannten geschmierten Federstiftkupplungen besitzen
einen für alle Federstifte gemeinsamen, sich über den ganzen Umfang erstreckenden
Schmiermittelraum. Dieser Schmermittelraum ist entweder einseitig offen wannenartig
ausgebildet oder allseitig mehr oder weniger dicht gegen die Außenluft abgeschlossen.
Er nimmt eine Ölfüllung auf, die den Schmiermittelraum nur teilweise ausfüllt, so
daß bei Stillstand der Kupplung die Federstifte mindestens zum Teil oberhalb des
Ölspiegels, also im luftgefülltenRaum, liegen, die Kupplung eine bestimmte Umfangsgeschwindigkeit
erreichen muß, die noch von der jeweiligen Ölzähigkeit abhängt (Temperatureinfluß),
damit sich ein Ölring ausbildet, der eine Dauerschmierung der Federstifte an allen
Lagerstellen gewährleistet. Diese Drehzahlabhängigkeit der Schmierung der bekannten
Federstiftkupplungen tritt auch bei wechselnden Drehzahlen und Richtungswechsel
der Drehung auf. Sie schränkt die Verwendbarkeit dieser Ülringschmierung ein. Bei
Federstiftkupplungen, bei denen Federstifte nur auf einem Teil des Teilkreises vorhanden
sind, tritt der Nachteil dieser Schmierungsart räumlich stark hervor.
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Da die Kupplungshälften der Federstiftkupplungen sich gegeneinander
möglichst unbehindert bewegen sollen, ist zur Herstellung eines Schmiermittelraums
für bleibende Ülfüllung eine bewegliche Abdichtung zwischen den Kupplungsteilen
notwendig. Die zuerst am Umfang der Kupplung angeordnete gleitende Abdichtung blieb
bei den auftretenden Wellenbewegungen gegenÜl nicht hinreichend dicht, ferner ist
eine Abdichtung an dieser Stelle nicht immer anwendbar. Die Abdichtung
wurde
an die Kupplungsnabe verlegt. Diese Maßnahme erzwang die zusätzliche Verwendung
einer Dichtungskappe, die an einer der Kupplungshälften befestigt wurde, die andere
Kupplungshälfte bis zur Nabe umschloß und derart den Schmiermittelraum, ihn und
die notwendige Ölfüllung vergrößernd, bildete. Diese Dichtungskappe erhöht die Kosten,
,das Gewicht, den Raumbedarf und die Einbauzeit der Kupplung, ist dazu nicht überall
einbaubar: U. a. für Drehzahlen, die eine Ausbildung des Ölrings nicht ergeben,
wurde diese Ölringschmierung durch eine drucklose Starrfettschmierung mit gemeine
samem Schmiermittelraum ersetzt. Diese drucklose Starrfettschmierung hat den Nachteil,
daß sie insbesondere bei schnellem Wechsel der Belastungsrichtung oder .des Belastungsorts
des Federstiftlagers eine sofortige selbsttätige Benetzung der zeitweise entlasteten
Lagerdruckflächen im Gegensatz zur dauernden Flüssigkeitsschmierung nicht ergibt.
Sie wirkt demnach wie ein zeitweises Einfetten der Lagerstellen und als ein gewisser
Schutz gegen Verschmutzen der Lagerstellen.
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Für Herstellung und Betrieb sind diese verschiedenen Kupplungsausführungen
für Öl- oder Starrfettschmierung unerwünscht.
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Die Erfindung sieht dem Bekannten gegenüber eine Zerlegung des bisher
für alle Federstifte gemeinsamen, sich über den ganzen Umfang erstreckenden Schmiermittelraums
der Ölringschmierung in Teilkammern vor, die einzelne Federstifte oder eine Gruppe
von Federstiften enthalten. Der Schmiermittelraum der Teilkammer wird durch eine
die benachbarten Lagerstellen mehr oder weniger öldicht verbindende, die Bewegung
dieser Lagerstellen gegeneinander nicht verhindernde Abdichtung begrenzt. Er hat
eine Schmiermittelfüllung, die ein dauerndes Eintauchen der Federstifte, auch bei
Stillstand, in das Schmiermittel sichert. Durch im Bedarfsfall vorzusehenden Abschluß
von noch freien Lagerstirnöffnungen kann ein Entweichen von Schmiermitteln auf diesen
Lagerseiten verhindert werden. Ob bei der Abdichtung der Teilkammer nur eine radiale,
eine axiale oder eine allseitige Beweglichkeit vorzusehen ist, hängt von der Bauart
der Kupplung und den Erfordernissen ab. Zur Abdichtung der Teilkammer kann ein unmittelbares
oder mittelbaresAneinanderliegen der benachbarten Federstiftlagerstellen genügen.
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Besonders vorteilhaft ist die Teilkaminerschmierung für auswechselbare
Federstiftlager, vor allem, wenn die Ausführung der Abdichtung den Ein- und Ausbau
der Federstifte oder ihrer Lager nicht behindert. Am wirtschaftlichsten ist die
Teilkammerschmierung für eine Gruppe von Federstiften. Bei auswechselbaren Gruppenlagern
sind alsdann geschlossen ausbaubare Federstiftlagergruppen als Kupplungselemente
mit -Dauerschmie-I rung herstellbar.
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Die Abbildung zeigt im Schnitt als Ausführungsbeispiel .die Anwendung
der Erfindung an einem Kupplungselement einer Federstiftkupplung mit auswechselbaren
Gruppenlagern fürEinzelfederstifte inEinzellagerung.
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In den Kupplungskörpern a und b ruhen die Gruppenlager
c und d axial unverschieblich. Sie sind durch eine Scheibe e mit Öffnungen j für
die Federstifte öldicht miteinander verbunden. Infolge Verwendung eines federnden
Werkstoffs für die Scheibe e bleibt die allseitige Beweglichkeit der Gruppenlager
gegeneinander erhalten. Der Eigenwiderstand der Scheibe ergibt eine nützliche zusätzliche
Dämpfung der Kupplungsbewegungen. e kann auch rohrartig ausgebildet sein.
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Zur Abdichtung der entgegengesetzten freien Federstiftöffnungen «-erden
Platten h, die auch aus federndem Werkstoff bestehen können, in die Gruppenlager
eingesetzt oder auch die einzelnen Bohrungen zugepfropft.
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Diese Abdichtung ist hier notwendig, weil die Federstifte axial verschieblich
gelagert sind. Setzt man beispielsweise die Federstifte in d fest ein, so erübrigt
sich gegebenenfalls für d die Platte Ir.
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Die Leerräume um die Federstifte werden mit einem Schmiermittel gefüllt.
Diese Füllung kann vor dem Einsetzen der Federstifte oder der Endplatte lt oder
durch besondere Einfüllöffnungen erfolgen.
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Als Schmiermittel sind die üblichen zu verwenden, beispielsweise Öle,
Fette, Graphit u. a. m.
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Verschieben sich die Gruppenlager c, d gegeneinander und verändert
sich labe: die Größe der Schmiermittelräume, so muß zur Vermeidung zu starker Drucksteigerungen
ein Ausgleich stattfinden. Beispielsweise dehnt sich die federnde Scheibe e aus.
Schmiermittel strömt an den Lagerstellen vorbei von j nach i.. Meist werden diese
Ausgleichsmittel genügen, sonst sind besondere Ausgleichsöffnungen erforderlich,
z. B. die in der Abbildung links strichpunktiert eingezeichneten Öffnungen
j, l'.
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Da diese Ausgleichsbewegungen dämpfend wirken, kann es vorteilhaft
sein, die Ausgleichsöffnungen in ihrer Drosselwirkung zu regeln, also verstellbar
zu machen. Dazu sind die bekannten Mittel verwendbar, federbelastete Kugelventile,
einschraubbare Drosselstifte u. a. m. Man kann sich aber auch damit begnügen, den
Füllungsgrad der Schiniermittelräurne zu verändern, verringert
dadurch
die zusätzliche Dämpfung oder beseitigt sie.
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Die Scheibe e ragt mit ihrem Außendurchmesser nicht über den Außendurchmesser
der Gruppenlager c, d hinaus, sie behindert daher den Ein- und Ausbau der Gruppenlager
nicht. Diese können als geschlossenes Kupplungselement mit Dauerschmierfüllung eingebaut
werden. Eine weitere Wartung ist nicht notwendig, denn selbst in feuchten, staubigen
oder chemischen Betrieben oder in der Außenluft kann von außen keine Beeinflussung
der arbeitenden Kupplungsglieder erfolgen. Die Federstifte arbeiten ständig in dem
reinen Schmiermittel, das an alle Reibstellen gelangt, sofern auch nur zeitweilig
das kleinste Abheben stattfindet.
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Für andere Kupplungsausführungen als -in der Abbildung dargestellt,
ist die Erfindung sinnentsprechend anzuwenden. So ist es beispielsweise nicht stets
notwendig, die Abdichtung der Lagerstellen durch eine feste Verbindung nach der
Abbildung zu erzielen. Oft wird es hinreichend sein, die Lager unmittelbar oder
unter Einschaltung besonderer Zwischenglieder gegeneinander dichtend, aber nicht
miteinander verbunden, arbeiten zu lassen. Beispielsweise kann man in der Abbildung
bei axial beweglichem Gruppenlager d die Gummischeibe e fortlassen, schleift die
Gruppenlager mit ihren Stirnflächen aufeinander ein und sorgt durch eine Anpreßkraft,
z. B. eine die Gruppenlager axial verbindende Zugfeder, daß die Gruppenlager stets
dichtend gegeneinandergepreßt werden. Oder man baut in der Ausführung nach der Abbildung
die Scheibe e lose, aber mit axialer Vorspannung zwischen die Gruppenlager. *Man
kann dabei die Scheibe auch als so großes Rohr ausbilden, daß sie sich dichtend
gegen die Kupplungskörper abstützt, damit sich die Möglichkeit bietet, auch die
Lagerstelle der Gruppenlager in den Kupplungskörpern abzudichten und zu schmieren.
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Diese Abstützung der Dichtung gegen die Kupplungskörper wird notwendig,
wenn besondere auswechselbare Lager nicht vorhanden sind. Man umfaßt dann vorteilhaft
eine Gruppe von Federstiften, beispielsweise durch eine ring- oder rohrartige Dichtung,
die sich gegen die Kupplungskörper dichtend legt. Nach Ausbau einer Federstiftgruppe
läßt sich die zugehörige Dichtung einfach ausbauen bzw. erneuern. Bei Undichtwerden
einer Gruppendichtung leidet nur die Schmierung einer Federstiftgrüppe. Die Auswechselung
kann dabei schnell erfolgen.
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Bietet sich die Möglichkeit einer Zuführung von Schmiermittel im Betrieb
oder in Betriebspausen oder ergibt das verwendete Schmiermittel an sich geringere
Verlustmöglichkeiten, so können die Anforderungen an die Güte der Abdichtung herabgesetzt
werden, ohne ihre Vorteile zu mindern.
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Verwendbar ist die Erfindung für alle Arten von Federstiften für federnde
Wellenkupplungen.
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Gegenüber der bekannten Ölrin.gschmierung ergibt die neue Teilkammerschmierung
u. a. folgende Vorteile: Die Teilkammerschmierung ist vielseitiger anwendbar, denn
die Abdichtung der Teilkammer kann ohne Inanspruchnahme von Raum (radial oder axial
außerhalb. der Kupplungshälften) erfolgen, für isolierende Kupplungen können .die
isolierten Lagerkörper der Federstifte außen ölfrei gehalten werden.
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Das Gewicht und damit der Werkstoffbedarf, die Herstellkosten und
der Raumbedarf :der Kupplung können durch Fortfall der Dichtungskappe verringert
werden, - was insbesondere bei großen Kupplungsdurchmessern mit geringer Federstiftzahl,
bei axiäl begrenztem Raum neben der Kupplung wesentlich ist.
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Die Auswechselung der Dichtungsteile kann schneller und einfacher
erfolgen, ihre Typisierung und damit ihre Lagerhaltung sind erleichtert, verschiedene
Kupplungstypen für Öl- und Starrfettschmierung lassen sich vermeiden.
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Die Teilkammerschmierung ist drehzahlunabhängig, ;also bei jeder Umfangsgeschwindigkeit
voll wirksam. Die Schmiermittelhaltbarkeit ist gesteigert, da eine Durchwirbelung
des Schmiermittels mit der Luft und ein Arbeiten des Schmiermittels gegen die Kupplungswandung
und die Federstifte verhindert ist. Druckschmierung ist im Bedarfsfall ausführbar.
Die Dichtheit der Abdichtung kann beispielsweise vor .dem Einbann der Kupplungselemente
geprüft werden.
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Eine Dämpfung der Kupplungsbewegungen läßt sich mittels der Kolbenwirkung
der Federstifte und durch Ausbildung des Abdichtungskörpers ,der Teilkammer als
dämpfender Teil (innere Dämpfung) oder durch die Reibung der abdichtenden Teile
erzielen.
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Die Schmierung der Federstifte kann von der Schmierung der Lagerkörper
der Federstifte getrennt sein, so daß verschiedene Schmiermittel für beide Bedarfsstellen
anwendbar sind.