DD214905A1

DD214905A1 - COMPENSATION COUPLING FOR HYDROSTATIC MACHINES

Info

Publication number: DD214905A1
Application number: DD25072983A
Authority: DD
Inventors: Erich Schreckenbach
Original assignee: Karl Marx Stadt Ind Werke
Priority date: 1983-05-09
Filing date: 1983-05-09
Publication date: 1984-10-24

Abstract

Ausgleichskupplung fuer hydrostatische Maschinen mit einer das Drehmoment uebertragenden Mitnehmerscheibe, in deren Ausnehmingen Elemente des treibenden und getriebenen Teiles eingreifen, wobei die Knaggen dieser Teile in Gleitsteinen gefuehrt sind. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in einer wirtschaftlich herstellbaren werkstoffsparenden Ausgleichskupplung, welche Achsversatz in zwei Ebenen ausgleicht bei Gewaehrleistung verschleissmindernder Flaechenanlage der drehmomentuebertragenden Bauteile. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe geloest durch eine Mitnehmerscheibe mit koaxialer Ausnehmung, welche parallel verlaufende Flaechen beiderseits einer senkrecht zur Mittelachse verlaufende Ebene besitzt, in die ein analoges Uebertragungselement des treibenden Teiles formschluessig eingreift, wobei vorzugsweise ausgleichende Pendelkoerper in den Flaechen angeordnet sind. Anwendungsgebiet der Erfindung sind als Pumpe oder Motor ausgebildete hydrostatische Kolbenmaschinen, vorzugsweise Radialkolbenmaschinen.Compensating clutch for hydrostatic machines with a torque plate transmitting the driver, in the Ausnehmingen elements of the driving and driven part engage, the lugs of these parts are guided in Gleitsteinen. The aim and the object of the invention are an economically producible material-saving compensating coupling, which compensates axial offset in two planes while ensuring wear-reducing surface installation of the torque-transmitting components. According to the invention this object is achieved by a drive plate with coaxial recess, which has parallel surfaces on both sides of a plane perpendicular to the central axis plane into which an analog Uebertragungselement the driving part engages formschlüssig, preferably balancing pendulum bodies are arranged in the surfaces. Field of application of the invention are designed as a pump or motor hydrostatic piston machines, preferably radial piston machines.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Ausgleichskupplung für hydrostatische MaschinenCompensating coupling for hydrostatic machines

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft Ausgleichskupplungen für hydrostatische Maschinen mit einer das Drehmoment, übertragenden Mitnehmerscheibe, bei welcher bestimmte Elemente des treibenden und des getriebenen Teiles in analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreifen, wobei diametral gegenüberliegende Knaggen des getriebenen Teiles in Gleitsteinen geführt und diese in zylindrischen Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe gelagert sind.The invention relates to compensating couplings for hydrostatic machines with a torque transmitting torque plate, in which certain elements of the driving and the driven part engage in analog recesses of the drive plate, wherein diametrically opposed lugs of the driven part guided in sliding blocks and stored in cylindrical recesses of the drive plate are.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die Übertragung von Drehmomenten koaxial angeordneter Wellen oder ähnlicher Maschinenelemente stellt an die benötigte Kupplung (DE-AS 1.236.830) die Forderung nach Ausgleich unvermeidbaren Achsversatzes. Bestimmte Kupplungen erfüllen diese Forderung durch elastisch verformbare Körper, die als unmittelbare Übertragungsglieder wirken. Durch relativ große Abmessungen sowie eine aufwendige Bauart sind diese Kupplungen in ihrer Anwendung begrenzt und zur Drehmomentübertragung in hydrostatischen Maschinen ungeeignet. Eine andere wesentlich kleinere Bauart sind Oldham-Kupplungen (DD-PS 17.254; DD-PS 40.768; DR-PS 712.341; DE-PS 1.054*300; DE-OS 1.812.533; DE-OS 2.213.391), bei denen je zwei Klauen des treibenden sowie des getriebenen Teiles in Nuten einer Mitnehmerscheibe eingreifen. Die Nuten sind dabei jeweils um 90 Grad versetzt angeordnet, so daß die diametral angeordneten Klauen des treibenden und getriebenen TeilesThe transmission of torques coaxially arranged waves or similar machine elements provides the required clutch (DE-AS 1,236,830) the demand for compensation unavoidable axial offset. Certain couplings meet this requirement by elastically deformable bodies that act as immediate transmission links. By relatively large dimensions and a complex design, these couplings are limited in their application and unsuitable for torque transmission in hydrostatic machines. Another much smaller type are Oldham couplings (DD-PS 17.254, DD-PS 40.768, DR-PS 712.341, DE-PS 1.054 * 300, DE-OS 1.812.533, DE-OS 2.213.391) in which each engage two claws of the driving and the driven part in grooves of a drive plate. The grooves are each offset by 90 degrees, so that the diametrically arranged claws of the driving and driven part

von beiden Seiten in die Mitnehmerscheibe eingreifen. Hierbei wird die maximal mögliche Kraftübertragung dieser Kupplung in erster Linie durch die zulässige Flächenpressung zwischen den Klauen und Nuten bestimmt, wodurch der Achsver-. satz aufgrund möglicher Gleitbewegungen der Klauen in den Nuten der Kuppelscheibe ausgeglichen wird. Die kreuzförmig eingearbeiteten Nuten können dabei je nach Ausführung nach außen in Richtung Peripherie oder nach innen in Richtung Zentrum der Mitnehmerscheibe geöffnet sein. Anstelle der Nuten können aber auch in sich geschlossene Öffnungen in.der Mitnehmerscheibe vorhanden sein, in welche genannte Klauen eingreifen.engage from both sides in the drive plate. Here, the maximum possible power transmission of this clutch is determined primarily by the allowable surface pressure between the jaws and grooves, whereby the axle. set due to possible sliding movements of the claws in the grooves of the dome disc is compensated. Depending on the design, the cross-shaped grooves can be opened outwards in the direction of the periphery or inwards in the direction of the center of the driver disk. Instead of the grooves but can also be self-contained openings in.der drive plate be present, in which said claws engage.

Bei Oldham-Kupplungen:.:1st es außerdem bekannt (DD-PS 58. 211); (DD-PS 114.852) zwischen der .Mitnehmerscheibe und der jeweiligen Klaue einen Pendelkörper anzuordnen, der den Achsversatz ausgleicht und. ein volles Anliegen der Funktionsflächen für die Kraftübertragung gewährleistet. Die Pendelkörper, es handelt sich um jeweils einen für die_: vorhandenen vier ,Klauen, sind dabei mit kreisabschnittförmigem Querschnitt ': ausgebildet und in einer analogen Nut der Klauen angeordnet« Nach einer weiteren Ausführungsart sind die Pendelkörper in kreisförmigen Öffnungen der Mitnehmerscheibe angeordnet und weisen prismatische öffnungen zum Singriff der Klauen auf;. Genannte Klauen sind mit radialem Spei in diesen Öffnungen gelagert.In Oldham couplings:.: It is also known (DD-PS 58. 211); (DD-PS 114.852) between the. Mitnehmerscheibe and the respective claw to arrange a pendulum body, which compensates for the axial offset and. Ensures a full concern of the functional surfaces for power transmission. The pendulum bodies, which are each one for the _: existing four claws, are 'formed with a circular section-shaped cross-section and arranged in an analog groove of the claws According to another embodiment, the pendulum bodies are arranged in circular openings of the drive plate and have prismatic openings for the scoring of the claws on. Named claws are stored with radial Spei in these openings.

Weiterhin sind Kupplungen für hydrostatische Maschinen bekannt (DR-PS 738.172;. DE-PS 952*402; DE-AS;1.528.598), welche durch direkte Klauenverbindung zwischen der Triebwelle und dem Zylinderkörper der hydrostatischen Maschine realisiert v/erden. Eine Kuppelscheibe zwischen den das Drehmoment übertragenden Bauteilen ist nicht vorhanden, wobei zur Vergrößerung.der wirksamen Übertragungsflächen (Flächenpressung) die Verwendung fest angeordneter Gleitstücke bei speziellen Ausführungen möglich ist. .Furthermore, couplings for hydrostatic machines are known (German Pat. No. 738,172, DE-PS 952 * 402, DE-AS, No. 1,528,598), which are realized by direct claw connection between the drive shaft and the cylinder body of the hydrostatic machine. A coupling disc between the torque-transmitting components is not present, wherein the Vergrößerung.der effective transfer surfaces (surface pressure), the use of fixedly arranged sliders in special designs is possible. ,

Diese bekannten Kupplungssysteme gewährleisten zwar die einwandfreie und;auch teilweise verschleißarme Übertragung desAlthough these known coupling systems ensure the proper and sometimes low-wear transmission of the

Drehmomentes hydrostatischer Maschinen, erfordern aber materialintensive und groß dimensionierte Bauteile,, die eine zeitaufwendige zerspanende Bearbeitung erfordern» Da die Klauen des treibenden und des getriebenen Teiles auf einem relativ großen Teilkreis angeordnet sind, welcher bspw. vom Durchmesser des getriebenen Zylinderkörpers einer Radialkolbenpumpe bestimmt wird, sind die infrage kommenden Bauteile entsprechend groß au dimensionieren. Dies betrifft in erster Linie die größenmäßige Ausbildung des die Klauen tragenden Antriebselementes als auch der Mitnehmerscheibe.However, since the claws of the driving and the driven part are arranged on a relatively large pitch circle, which is for example determined by the diameter of the driven cylinder body of a radial piston pump, the hydrostatic machines require material-intensive and large-dimensioned components which require time-consuming machining. the components in question are dimensioned accordingly large au. This relates primarily to the size of training of the claw-bearing drive element and the drive plate.

Bei den aufgeführten hydrostatischen Radialkolbenmaschinen ist dieses treibende Teil vorzugsweise als materialintensives Schmiedestück ausgebildet.In the hydrostatic radial piston machines listed this driving part is preferably designed as a material-intensive forging.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine Ausgleichskupplung für hydrostatische Maschinen zu schaffen, welche die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermeidet und eine ökonomisch herstellbare und werkstoffarme Ausführung derselben gewährleistet,The invention has the object to provide a compensating coupling for hydrostatic machines, which avoids the disadvantages of the known prior art and ensures an economically producible and low-material execution thereof,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung- einer Ausgleichskupplung mit einer das Drehmoment überträgenden .Mitnehmerscheibe, welche Achsversatz in zwei Ebenen ausgleicht sowie eine Piächenberührung der drehmomentübertragenden Bauteile gewährleistet, um Verschleiß an den Übertragungsflächen derselben, zu reduzieren. . · ,The object of the invention is the creation of a compensating coupling with a torque transmitting .Mitnehmerscheibe, which compensates misalignment in two planes and ensures a Piächenberührung the torque transmitting components to reduce wear on the transmission surfaces thereof. , ·,

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mitnehmerscheibe eine koaxial« Ausnehmung aufweist, welche parallel verlaufende Plächen beiderseitig einer Ebene besitzt (verläuft senkrecht zur Mittelachse .der Mitnehmerscheibe), in welche ein analoges Übertragungselement des als Antriebswelle ausgebildeten treibenden Teiles formschlüssig eingreift. !•Jach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die koaxiale Ausnehmung dieser Mitnehmerscheibe mit Pendelkörpern versehen,According to the invention this object is achieved in that the drive plate has a coaxial «recess, which has parallel Plächen on both sides of a plane (perpendicular to the central axis .der drive plate), in which an analog transmission element of the drive shaft designed as a driving part engages positively. In an advantageous embodiment, the coaxial recess of this drive plate is provided with pendulum bodies,

welch© in deren parallel verlaufende genannte Flächen eingelassen sind. Diese Pendelkörper sind zweckmäßigerweise mit einer kreisbogenförmigen Rückseite ausgebildet, die. in analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreift und eine ebene Anlagefläche aufweist, die am Übertragungselement der Antriebswelle anliegt»which © are embedded in their parallel running surfaces. These pendulum bodies are expediently formed with a circular arc-shaped back, the. engages in analog recesses of the drive plate and has a flat contact surface, which bears against the transmission element of the drive shaft.

Die parallel verlaufenden Flächen der Ausnehmung liegen senkrecht zu einer Ebene, auf der. die Gleitsteine für die Knaggen des als Zylinderkörper ausgebildeten getriebenen Teiles liegen. .The parallel surfaces of the recess are perpendicular to a plane on which. the sliding blocks for the lugs of the formed as a cylinder body driven part lie. ,

Die Gestaltung der Antriebswelle mit einem zentralen Übertragungselement ermöglicht eine entscheidende Verkleinerung und damit eine masseredusierte Mtnehmerscheibe mit nur einer Ausnehmung, welche zentral angeordnet ist. Diese zentrale Ausnehmung gewährleistet durch Anordnung von Pendelkörpern einen Ausgleich fertigungsbedingten Aehsversatses bei gleichzeitiger Flächenberührung der drehmomentübertragenden Bauteile (Antriebswelle/Mitnehmerscheibe).: lieben dem Ausgleich im Bereich des zentralen Übertragungselementes erfolgt mittels . der Gleitsteine, welche die Knaggen des Zylinderkörpers : umgeben, ein Spielausgleich durch die radiale--Bewegungsfreiheit, der Knaggen in den Ausnehmungen der Gleitsteine. Durch den Wegfall seitlich angeordneter Knaggen an der Antriebswelle 'wird diese in ihren Abmessungen wesentlich reduziert und damit massearm ausgebildet. Hinsichtlich Materialökonomie sowie Fertigungszeiteinsparung bringt diese Gelenkkupplung auch wesentliche wirtschaftliche Vorteile.The design of the drive shaft with a central transmission element allows a crucial reduction and thus a mass-reduced torque plate with only one recess, which is centrally located. This central recess ensures by arranging pendulum bodies a compensation production-related Aehsversatses with simultaneous surface contact of the torque-transmitting components (drive shaft / drive plate) .: love the compensation in the region of the central transmission element by means of. the sliding blocks, which surround the cams of the cylinder body, a clearance compensation by the radial - freedom of movement, the lumps in the recesses of the sliding blocks. By eliminating laterally arranged lugs on the drive shaft 'this is substantially reduced in size and thus formed massearm. In terms of material economy and manufacturing time savings brings this joint coupling also significant economic benefits.

Ausführungsbeispiel ^{; :} Embodiment ^{; :}

. . Nachfolgend wird die Erfindung an Ausiührungsbeispielen 7 erläutert, wobei die Zeichnung folgendes darstellt:, , The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments 7, wherein the drawing shows the following:

Fig. 1 eine Mitnehmerscheibe in Forderans.icht. 'Fig. 1 is a drive plate in Forderans.icht. '

Fig. 2 den Längsschnitt der Mitnehmerscheibe gemäß.Ebene A-A nach Fis.1.2 shows the longitudinal section of the drive plate according to plane A-A according to FIG.

Pig. 3 eine weitere Mitnehmerscheibe in Vorderansicht, deren koaxiale Ausnehmung mit Pendelkörpern versehen ist.Pig. 3 another driver disc in front view, the coaxial recess is provided with pendulum bodies.

Pig. 4 den Längsschnitt der Mitnehmerscheibe gemäß Ebene A-A nach Pig« 3«Pig. 4 the longitudinal section of the drive plate according to plane A-A after Pig «3«

Sine hydrostatische Radialkolbenmaschine besitzt in bekannter Weise einen drehbaren Zylinderkörper 1, der antriebsseitig mit Knaggen 2,3 zur. Drehmomentübertragung/Drehmomenteinleitung versehen ist. .Sine hydrostatic radial piston machine has in a known manner a rotatable cylinder body 1, the drive side with catches 2.3 for. Torque transmission / torque introduction is provided. ,

Auf den Knaggen 2,3 sind zylindrische Gleitsteine 4,5 angeordnet, die in analogen zylindrischen Ausnehmungen 6,7 einer Mitnehmerscheibe 8 gelagert sind.On the lugs 2.3 cylindrical sliding blocks are arranged 4.5, which are mounted in analog cylindrical recesses 6.7 a drive plate 8.

Die Knaggen 2,3 sind dabei in den Gleitsteinen 4,5 axial und radial beweglich gelagert, um Achsversatz auszugleichen. Die das Drehmoment übertragenden Seitenflächen der Knaggen 2, 3 sind spielfrei in den Gleitsteinen 4,5 angeordnet, d.h. sie liegen an der Gegenfläche derselben an und gewährleisten' Flächenberührung, welche für die Drehmomentübertragung vorteilhaft ist« '..The lugs 2,3 are axially and radially movably mounted in the sliding blocks 4, 5 to compensate for axial offset. The torque transmitting side surfaces of the lugs 2, 3 are arranged without play in the sliding blocks 4, 5, i. they lie against the opposite surface of the same and ensure 'surface contact, which is advantageous for torque transmission' '..

Die Mitnehmerscheibe 8 besitzt jeweils zwei Ausnehmungen 6,7 die diametral angeordnet sind und in einer Ebene A-A senkrecht zu einer Mittelachse B-3 liegen, Weiterhin weist die Mitnehmerscheibe 8 eine koaxiale rechteckige Ausnehmung 9 auf, deren parallele Flächen 10,11 zur übertragung des Drehmomentes beiderseits einer Ebene C-C verlaufen, die ebenfalls senkrecht zur Mittelachse B-B liegt. The drive plate 8 has two recesses 6,7 which are arranged diametrically and in a plane AA perpendicular to a central axis B-3, Furthermore, the drive plate 8 has a coaxial rectangular recess 9, the parallel surfaces 10,11 for transmitting the torque on both sides of a plane CC, which is also perpendicular to the central axis BB.

Die EbenenA-A und C-C schließen,einen rechten Winkel ein. In die koaxiale Ausnehmung 9 der Mitnehmerscheibe 8 greift ein übertragungselement 12 einer Antriebswelle 13 der Radialkolbenmaschine« Genanntes übertragungselement 12 besitzt annähernd die Form der Ausnehmung 9, wodurch ein Toraschlüssiger Eingriff gewährleistet ist. ; .Planes A-A and C-C include a right angle. In the coaxial recess 9 of the drive plate 8 engages a transmission element 12 of a drive shaft 13 of the radial piston machine «mentioned transmission element 12 has approximately the shape of the recess 9, whereby a Torahlüssiger engagement is ensured. ; ,

Um vorhandenen axialen Vorsatz des zu kuppelnden Zylinderkörpers 1 mit der Antriebswelle 13 auszugleichen, ist es vorteilhaft und möglich, gemäß einem weiteren Ausführungs-To compensate existing axial attachment of the cylinder body 1 to be coupled to the drive shaft 13, it is advantageous and possible, according to another embodiment

beispiel eine veränderte Mitnehmerscheibe 14 einzusetzen, die einen Spielausgleich im Bereich des zentralen Übertragungselement es 12 gewährleistet.For example, to use a modified drive plate 14, which ensures a clearance compensation in the region of the central transmission element 12.

Auch diese Mitnehmerscheibe 14, dargestellt in Pig. 3 und 4 der Zeichnung, besitzt eine koaxiale rechteckige Ausnehmung 15 mit parallel zur Ebene C-C verlaufenden Flächen 16,17. ' ·Also this drive plate 14, shown in Pig. 3 and 4 of the drawing, has a coaxial rectangular recess 15 with parallel to the plane C-C extending surfaces 16,17. '·

Beide flächen 16,17 weisen Pendelkörper 18,19 auf, die in analogen Ausnehmungen der Mitneherscheibe 14 angeordnet sind. Die Pendelkörper 18,19 besitzen eine ebene Anlagefläche 20, .21, die am Übertragungselement 12 anliegt. Außerdem weisen sie eine kreisbogenförmige Rückseite. 22,23 auf, die in ge-r nannte analoge Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe 14 eingreift. Die Pendelkörper 18,19 ragen mit ihren ebenen Anlageflächen 20,21. geringfügig über die Flächen 16,17 der.Mitnehmerscheibe 14 hinaus, kommen auf. der zugeordneten Fläche des Übertragungselementes 12 zur Anlage und gleichen fertigungsbedingten Achsversatz aus.Both surfaces 16,17 have pendulum body 18,19 which are arranged in analog recesses of the Mitneherscheibe 14. The pendulum body 18,19 have a flat contact surface 20, .21, which bears against the transmission element 12. In addition, they have a circular arc-shaped back. 22,23, which engages in ge-called analog recesses of the drive plate 14. The pendulum body 18,19 protrude with their flat contact surfaces 20,21. slightly beyond the surfaces 16,17 der.Mitnehmerscheibe 14 addition, come on. the associated surface of the transmission element 12 to the plant and equal production-related axial offset.

Sie gewährleisten somit durch große Übertragungsflächen eine günstige Flächenpressung Und damit geringen Verschleiß der drehmomentübertragenden Bauteile. . . Die Gleitsteine 4,5 gemäß Fig. .1 und 2 finden in gleicher. Weise auch in der Mitnehmerscheibe 14. Anwendung. Zur Erzielung.günstiger Reibungsverhältnisse und eines niedrigen Verschleißes sind die Pendelkörper aus einem Gleitlagerwerkstoff , vorzugsweise aus Miramid H als Formteil gefertigt.They thus ensure a favorable surface pressure due to large transfer surfaces and thus low wear of the torque-transmitting components. , , The sliding blocks 4,5 according to FIGS. 1 and 2 find in the same. Way also in the drive plate 14. Application. To achieve favorable friction conditions and low wear, the pendulum bodies are made of a sliding bearing material, preferably of Miramid H as a molded part.

Bei vorliegenden Ausführungsbeispielen handelt es sich um den elektromotorischen Antrieb einer Radialkolbenpumpe,welche für hydrostatische Kreisläufe eingesetzt wird.In the present embodiments, it is the electric motor drive a radial piston pump, which is used for hydrostatic circuits.

Der konstruktive Aufbau und die Wirkungsweise ,derartiger hydrostatischer Radialkolbenmaschinen mit umlaufendem Zylinderkörper sind allgemein bekannt und im Stand der Technik aufgeführt, so daß deren Beschreibung nicht erforderlich ist. Die Verwendung eines derartigen Kupplungssystemes ist bei entsprechender Anpassung auch für andere hydrostatische Maschinen (Pumpen/Motoren) möglich.The structural design and the operation of such hydrostatic radial piston machines with rotating cylinder body are well known and listed in the prior art, so that the description is not required. The use of such a coupling system is possible with appropriate adaptation for other hydrostatic machines (pumps / motors).

Claims

invention claim

1 "compensating clutch for hydrostatic machines with a torque plate transmitting drive, in which certain elements of the driving and driven part in analog recesses of the drive plate · engage, with diametrically opposed lugs of the driven part guided in sliding blocks and these are mounted in cylindrical recesses of the drive plate characterized in that the-Mitnehmerscheibe (8,14) has a coaxial recess (9 »15) which has parallel surfaces (1Q, 11 and 16,17) on either side of a plane perpendicular to the central axis plane (CG), in which an analog transmission element (12) of the drive shaft (13), formed driving part engages positively *

2. compensating coupling according to item 1, characterized in that the coaxial recess (15) of the drive plate (14): is provided with pendulum body (18,19), which in the parallel surfaces. (16,17) of this recess (15 ) are admitted.

3 compensation coupling according to item 1 and 2, characterized in that the surfaces (10,11) and, (16,17) of the recess (9,15) perpendicular to a plane (AA) extend, on which the sliding blocks (4,5 ) lie for the lugs (2,3) of the Zyiinderkörper (1) formed driven part,

4 compensating coupling according to point 2, characterized in that the pendulum body (13,19) are formed with a circular arc-shaped rear side (22,23) which engages in analog recesses of the drive plate (14) and has a flat contact surface (20,21), which rests against the transmission element (12) of the drive shaft (13).