DE20009845U1 - Kopplungsvorrichtung - Google Patents

Description

DR.-ING. W. BERNHARDT l kobenhüttenweg 43

DR. R. BERNHARDT o,e_L. PKv, 5^™ «&Ggr;

PATENTANWÄLTE TELEFAX (0681) 65066

Beschreibung:

Ateliers Mosellans de Construction de Reducteurs S.a.r.L F-57600 Forbach (Frankreich)

„ Kopplungsvorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verkopplung zweier Bauteile. Bei den Bauteilen handelt es sich insbesondere um eine Welle und ein durch die Welle zu drehendes Maschinenelement, z.B. ein Drehelement einer Kupplung.

Eine Kopplungsverbindung zwischen einem solchen Drehelement und einer Welle wird bekanntermaßen dadurch hergestellt, daß die Welle mit einem eine Außenzahnung aufweisenden Endstück in eine zentrale, mit einer Innenzahnung versehene Bohrung in dem Drehelement eingeführt wird. Besonders bei häufigem Drehrichtungswechsel der antreibenden Welle kommt es infolge Spiel der miteinander im Eingriff stehenden Zahnungen zu einem erhöhten Verschleiß, d.h. die Kopplungsverbindung wird ausgeschlagen. Andererseits ist für die Montage der Teile ein gewisses Spiel der Ineinandergreifenden Zahnungen unerläßlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zur Verkopplung von Bauteilen, insbesondere zur Ankopplung einer Welle an ein durch die Welle zu drehendes Maschinenteil, zu schaffen, die bei bequemer Montage der Kopplungsverbindung eine spielfreie Verkopplung erlaubt.

Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein auf das eine Bauteil aufschiebbares Rohrstück, das axial geschlitzt ist und einen sich verjüngenden Abschnitt umfaßt, wobei das Rohrstück mit dem Abschnitt in eine sich entsprechend der Verjüngung verengende Ausnehmung in dem anderen Bauteil unter Verringerung der Rohrstückweite axial einpressbar und in der Ausnehmung arretierbar ist.

Gemäß dieser Erfindungslösung kann das eine Bauteil, z.B. eine Welle, innerhalb des Rohrstücks ein im nicht eingepressten Zustand ausreichendes, die Montage erleichterndes Spiel haben. Bei Einpressen des Rohrstücks in die sich verengende Ausnehmung ermöglicht der axiale Schlitz eine Verringerung des Rohrinnendurchmessers, d.h. es erfolgt eine Einschnürung, die in einer Ausführungsform der Erfindung bis zur Herstellung einer Klemmverbindung zwischen dem Rohrsfück und dem in das Rohrstück eingesteckten Teil führen kann.

Ist das Rohrstück beispielsweise mit einer Innenverzahnung für den Eingriff in eine Außenverzahnung einer Welle versehen, so kann auf diese Weise das Spiel der ineinandergreifenden Zahnungen aufgehoben werden, was insbesondere bei häufigem Drehrichtungswechsel der Welle zu einer merklichen Verschleißverminderung führt.

Vorzugsweise weist das Rohrstück eine konische Mantelfläche auf. Entsprechend ist die Ausnehmung in dem anderen Bauteil als konische Bohrung ausgebildet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Rohrstück in der Ausnehmung durch eine zwischen dem Rohrstück und dem anderen Teil oder durch eine zwischen dem anderen Teil und einem Haltering herstellbare Schraubverbindung arretiert werden. Vorteilhaft läßt sich über diese Schraubverbindung des Rohrstücks in die Ausnehmung auch einpressen.

Zur Bildung einer solchen Schraubverbindung weist das Rohrstück zweckmäßig ein Ringvorsprung oder Flansch auf, in dem, über den Umfang verteilt, Bohrungen angeordnet sind. Entsprechende Bohrungen sind in dem anderen Bauteil vorgesehen, gegen das der Ringvorsprung oder Flansch zur Anlage kommen kann.

Die Schäfte der zur Schraubbefestigung verwendeten Schrauben können in den Bohrungen in dem Ringvorsprung bzw. Flansch ein Spiel haben, welches die Einschnürung des Rohrstücks ausgleicht.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die durch das Einpressen des Rohrstücks in die Ausnehmung bewirkten Rohrweitenveningerungen sehr klein und betragen beispielsweise 3 bis 10% je nach Schräge des Konus¹.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Drehelement einer Kupplung, das über eine Kopplungsvorrichtung nach der Erfindung mit einer das Drehelement bewegenden Welle verbindbar ist, in einer axialen Schnittansicht,

Fig. 2 ein mit dem Drehelement von Fig. 1 zu verwendendes Kopplungselement der Kopplungsvorrichtung in einer axialen Schnittansicht,

Fig. 3 das Drehelement von Fig. 1 in einer Stirnansicht,

Fig. 4 das Kopplungselement von Fig. 2 in einer Stirnansicht,

Fig. 5 das Drehelement von Fig. 1, an das über das Kopplungselement von Fig. 2 eine Welle angekoppelt ist, in einer Längsschnittansicht,

Fig. 6 die Anordnung von Fig. 5 in einer Stirnansicht,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung mit einer Stiftarretierung, und

Fig. 8 eine Modifikation des Kopplungselements von Fig. 2.

Das in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Drehelement einer Kupplung weist einen im wesentlichen rotationssymmetrischen Hauptkörper auf, von dem Mitnehmerblöcke 2 für den Eingriff in ein weiteres, in Fig. 1 nicht gezeigtes Drehelement der genannten Kupplung vorstehen. In dem Hauptkörper des Dreehelements 1 ist eine Ausnehmung gebildet, welche eine zu dem rotationssymmetrischen Hauptkörper koaxiale konische Bohrung 3 und eine koaxiale Einsenkung 4 umfaßt. Durch die Einsenkung 4 ist eine Ringschulter 5 gebildet. An dem den Mitnehmerblöcken 2 zugewandten Ende weist der Hauptkörper 1 einen Kragen 6 auf, durch welchen die dem weiteren Drehelement der Kupplung zugewandte Stirnfläche des Drehelements vergrößert ist.

Von der Ringschulter 5 erstrecken sich in axialer Richtung in Fig. 3 sichtbare, als Sackbohrungen ausgebildete Gewindebohrungen 7, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel, sechs gleichmäßig um den Umfang der Ringschulter verteilt angeordnete Gewindebohrungen 7 vorgesehen sind.

Es wird nun auf die Fig. 2 und 4 bezug genommen, wo ein Buchsen- bzw. Rohrstück 8 als Kopplungselement gezeigt ist. Eine Innenverzahnung 9 erstreckt sich über einen Teil der Rohrstücklänge.

Das Rohrstück 8 weist fernereinen Abschnitt 10 mit einer konischen Mantelfläche auf, wobei der Konuswinkel dieser Fläche dem Konuswinkel der konischen Bohrung 3 entspricht. Das Rohrstück 8 ist in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel mit einem damit einstückig verbundenen Ringvorsprung 11 versehen, in dem, wie in Fig. 4 gezeigt ist, durchgehende Ge-

windebohrungen 12 gebildet sind, wobei das Bohrungsbild der Bohrungen 12 deckungsgleich zum Bohrungsbild der Bohrungen 7 in dem Hauptkörper des Drehelements 1 ist.

Wie insbesondere aus der Fig. 4 hervorgeht, weist das Rohrstück 8 mit dem Ringvorsprung 11 ferner einen durchgehenden axialen Schlitz 13 auf.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, kann über das Rohrstück 8 an den Hauptkörper des Drehelements 1 eine Welle 14 angekoppelt werden. Die Welle 14 weist an ihrem dem Oberkörper zugewandten Ende eine Zahnung 15 für den Eingriff in die Zahnung 9 im Hauptkörper des Drehelements 1 auf. In die Gewindebohrungen 7 im Drehelement 1 sind durch die Gewindebohrung 12 in dem Ringvorsprung 11 des Rohrstücks 8 geführte Schrauben 16 eingedreht.

Der Innendurchmesser des geschlitzten Rohrstücks 8 ist so bemessen, daß sich bei der Montage der in Fig. 5 und 6 gezeigten Anordnung die Welle 14 mit ihrer Außenzahnung 15 leicht in die Innenzahnung des Rohrstücks 8 einschieben läßt. Mit dem Anziehen der Schrauben 16 wird der konische Abschnitt 10 des Rohrstücks 8 weif er in die konische Bohrung 3 im Drehelement 1 hineingepresst. Der durchgehende Längsschlitz 13 ermöglicht nun eine Einschnürung des Rohrstücks beim weiterem Eindringen des konischen Abschnitts 10 in die konische Bohrung 3. Das Spiel der Welle 14 in dem Rohrstück 8, welches bei der Montage das Einführen der Welle 14 mit der Außenzahnung 15 in die Innenzahnung 9 des Rohrstücks 8 erleichtert, wird dadurch aufgehoben. Gegebenenfalls kann die Einschnürung des Rohrstücks 8 so weif gehen, daß zwischen der Welle 14 und dem Rohrstück 8 eine Klemmverbindung hergestellt ist.

Eine solche spielfreie Ankoppelung der Welle 14 an den Hauptkörper 1 des Drehelements ist besonders bei häufigem Wechsel der Drehrichtung der Welle von Vorteil, bei dem das Wellenspiel ein Ausschlagen der Zahnungen 9, 15 verursachen würde.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchmesser der konischen Bohrung 3 und des Abschnitts 10 des Rohrstücks so gewählt, daß bei Anliegen des Ringvorsprungs 11 gegen die Ringschulter 5 die gewünschte Verringerung des Spiels der Welle 14 in dem Rohrstück 8 erreicht ist. Die dabei bewirkte Verringerung des Innendurchmessers des Rohrstücks 8 ist äußerst gering, so daß das Spiel der Schrauben 16 in den Gewindebohrungen 12 ausreicht, um die Einschnürung des Rohrstücks 8 durch die Schrauben 16 nicht zu behindern, d.h. mit oder ohne Einschnürung sind die Bilder der Bohrungen 7 und 12 etwa deckungsgleich. Anderenfalls könnten die Schrauben 16 erst in dem in Fig. 5 gezeigten Montagezustand ein-

gedreht werden, Je nach gewünschtem Einschnürungsgrad könnten die Schrauben in den Bohrungen 12 ein größeres oder kleineres Spiel haben und die Bohrungen 12 ohne Innengewinde ausgebildet sein.

Es wird nun auf Fig. 7 bezug genommen, wo ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung gezeigt ist.

Über ein Rohrstück 8a wird eine Welle 15a an ein Teil la gekoppelt, bei dem es sich wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel um ein Drehelement einer Kupplung handeln kann. Im Unterschied zu dem Rohrstück 8 weist das Rohrstück 8a keine Innenzahnung sondern eine glatte zylindrische Innenfläche auf. Das auf die Welle 15a aufgesetzte Rohrstück 8a ist gegen einen Ringanschlag 19 in eine konische Bohrung 3a des Teils la eingepresst, wobei ein durchgehender Längsschlitz 13a eine: Verringerung des Innendurchmessers derart erlaubt, daß zwischen der Welle 15a und dem Rohrstück 8a eine Klemmverbindung hergestellt ist. Eine Klemmverbindung ist ferner zwischen dem Rohrstück 8a und dem Teil la hergestellt, wobei femer ein Sicherungsstift 17, der in eine Ausnehmung 18 in dem Rohrstück 8a eingreift, dafür sorgt, daß das Rohrstück 8a nicht aus der konischen Bohrung 3a austreten kann.

Die Ausnehmung 18 erstreckt sich vorzugsweise als Nut wenigstens über einen Teil des Umfangs des Rohrstücks, so daß im Zusammenwirken mit dem Ringanschlag 19 die Ausnehmung 18 leicht zu der den Bolzen führenden Bohrung in dem Teil la ausgerichtet werden kann.

Es wird nun auf Fig. 8 bezug genommen, wo ein Rohrstück 8b gezeigt ist, daß sich von dem in Fig. 2 und 4 gezeigten Rohrstück dadurch unterscheidet, daß anstelle eines einstückig mit dem Rohrstück verbundenen, geschlitzten Ringvorsprungs ein geschlossener Ring 20 mit den Gewindebohrungen 12 entsprechenden Bohrungen (in Fig. 8 nicht sichtbar) vorgesehen ist. Der von dem Rohrstück 8b getrennte Ring 20 liegt gegen eine an dem Rohrstück 8b gebildete Ringschulter 21 an. Der Ring wäre wie der Ringvorsprung 11 mit dem Drehelement 1 verbindbar, wobei er durch seine Anlage gegen die Ringschulter 21 das Rohrstück 8b in der konischen Bohrung 3 festhalten würde.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Verkopplung zweier Bauteile (1, 14), gekennzeichnet durch ein auf das eine Bauteil (14) aufschiebbares Rohrstück (8), das axial geschlitzt (13) ist und einen sich verjüngenden Abschnitt (10) aufweist, wobei das Rohrstück mit dem Abschnitt (10) in eine sich entsprechend der Verjüngung verengende Ausnehmung (3) in dem anderen Bauteil (1) unter Verringerung der Rohrstückweite (8) axial einpressbar und in der Ausnehmung (3) arretierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil eine Welle (14) und das zweite Bauteil ein durch die Welle (14) zu drehendes Maschinenelement (1) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenelement ein Drehelement (1) einer Kupplung ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (8) ein konische Mantelfläche aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (8) eine Innenzahnung (9) für den Werzahnungseingriff mit einer Außenzahnung (15) der Welle (14) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohrstück (8) und wenigstens einem der Bauteile (1, 14) ein Klemmverbindung herstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (8) in der Ausnehmung (3) durch eine zwischen dem Rohrstück (8) und dem anderen Teil (1) oder eine Schraubverbindung zwischen dem anderen Teil (1) und einem das Rohrstück (8b) in die Ausnehmung pressenden Haltering (20) herstellbare Schraubverbindung arretierbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (8) durch das Festziehen der Schraubverbindung in die Ausnehmung (3) einpressbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (8) ein Ringvorsprung (11) oder Flansch mit über den Umfang verteilt angeordneten Bohrungen (12) für die Schraubverbindung aufweist.