-
Wellenkupplung Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung mit zwei
an zu kuppelnden Wellenenden zu befestigenden Flanschen, die durch ein nur 'Torsionskräfte
übertragendes, hohles Kupplungsteil gekuppelt sind, in dem ein nur Axialkräfte übertragendes
Kupplungsteil verläuft, dessen eines Ende an dem einen Flansch befestigt ist.
-
Bei einer bekannten Wellenkupplung dieser Art ist das andere Ende
des nur Axialkräfte übertragenden Kupplungsteils mit einem Gewinde versehen und
in ein ziemlich tief versenktes Gewindeloch des zugehörigen Wellenendes eingeschraubt.
Dieses Wellenende ist außerdem mit einem integralen Bund versehen, dessen Seitenflächen
mit einem feststehenden Bauteil ein Axiallager bilden. Beidseits des Axiallagers
befinden sich bei dieser bekannten Anordnung jeweils ein Radiallager für dieses
Wellenende. Das andere Wellenende ist ebenfalls durch ein Radiallager an dem festen
Bauteil gelagert. Beide Wellenenden laufen in Flansche aus, die am Umfang eine Verzahnung
aufweisen und über diese mit einer Innenverzahnung des nur Torsionskräfte übertragenden
hohlen Kupplungsteiles gekuppelt sind.
-
Es ist ferner eine Kondensationsdampfturbine bekannt, die zwei Löcher
enthält, die in der Mitte durch ein gemeinsames Lager gelagert sind, welches gleichzeitig
als doppelseitiges Axialdrucklager ausgebildet ist und den Fixpunkt der Maschine
darstellt.
-
Es ist weiterhin eine Ritzelverbindung bekannt, bei welcher das Hohlritzel
zusammen mit einem übergangskonus in Richtung auf die Welle derart verlängert ist,
daß es sich im Wellenlager dreht. Das Ritzel ist außerdem auf der der Welle abgewandten
Seite durch ein Radiallager gelagert. Die Verbindung zwischen dem Ritzel und Welle
erfolgt mittels eines Keiles, und es ist in axialer Richtung bezüglich der Welle
durch eine auf der Stirnseite eingeschraubte Schraube festgelegt.
-
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Wellenkupplung der eingangs
angegebenen Art zu schaffen, die eine relativ geringe axiale Baulänge aufweist,
leicht zerlegbar ist und einfach an Flansche der Wellenenden angeflanscht werden
kann, ohne daß eine besondere, der Kupplung angepaßte Formgebung der Wellenenden
erforderlich ist.
-
Eine Wellenkupplung mit zwei an zu kuppelnden Wellenenden zu befestigenden
Flanschen, die durch ein nur Torsionskräfte übertragendes, hohles Kupplungsteil
gekuppelt sind, in dem ein nur Axialkräfte übertragendes Kupplungsteil verläuft,
dessen eines Ende an dem einen Flansch befestigt ist, ist gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß die Flansche hohlzylinderförmige, einander gegenüberliegende
Verlängerungen für ein Radiallager und außerhalb dieser Verlängerungen Stirnflächen
für ein Axiallager aufweisen, die mit einem feststehenden Bauteil zusammenwirken,
und daß das andere Ende des die Axialkräfte übertragenden Kupplungsteiles ebenfalls
mit einem Flansch verbunden ist.
-
Der die Axialkräfte übertragende Kupplungsteil ist vorzugsweise geteilt,
so daß die Kupplung zerlegt werden kann, ohne die Flanschverbindung lösen zu müssen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise
im Schnitt dargestellt.
-
Die dargestellte Wellenkupplung kuppelt eine angetriebene Welle i,
die mit einem schweren, ringförmigen Endflansch i a versehen ist, mit einer antreibenden
Welle 2, die einen entsprechenden Endflansch 2a aufweist. An dem Flansch la ist
koaxial ein Kupplungsteil 4, am Flansch 2a ein Kupplungsteil 6 befestigt. Das Drehmoment
wird zwischen den Wellen 1 und 2 durch eine an ihren beiden Enden verzahnte Muffe
7 übertragen. Die Übertragung von Axialkräften zwischen den Wellen 1 und 2 erfolgt
durch ein teilbares nur Axialkräfte übertragendes Bauteil 8, 9.
-
Die Last wird durch einen ruhenden Lagerbock 12 aufgenommen, der Teile
10, 11 eines Axiallagers und eine zweiteilige Gleitlagerschale 15 eines Radiallagers
trägt.
Der Flansch 4a des Kupplungsteils 4 hat eine. zylindrische
Bohrung 4 b mit einer nach innen weisenden Keilnutenverzahnung 4 c und außerdem
eine ringförmige, glatte Axiallagerfläche 4 d senkrecht zur Wellenachse. Ein in
Axialrichtung vorspringendes Lagerteil 4 e des Kupplungsteils 4 ist außen mit einer
Lagerfläche 4 f versehen.
-
Das Kupplungstei16 hat entsprechend einen Flansch 6 a mit einer Bohrung
6 b, eine nach innen weisende Keilnutenverzahnung 6c und Schublagerflächen 6 d und
ein zum Gleitlager gehöriges Teil 6 e mit einer Lagerfläche 6 f. Die jeweiligen
Gleitlagerteile 4 e und 6 e erstrecken sich in Richtung aufeinander, sind voneinander
jedoch durch einen Zwischenraum 14 getrennt, der einen Ausgleich für etwaige Justierungsfehler
ermöglicht, die durch die Toleranzen zwischen den Gleitlagerteilen 4 e, 6 e und
der zweiteiligen Lagerschale 15 entstehen können.
-
Die Axiallager 10, 11 können beliebig ausgebildet sein und beispielsweise
schwenkbare Backen enthalten; bei der dargestellten Ausführungsform sind sie in
Axialrichtung durch Flächen 12a, 12b des Lagerbockes 12 abgestützt. Die Axiallager
10, 11 tragen Lagerpolster 10 a, 11 a, die mit Axiallagerflächen 4
d, 6d so zusammenwirken, daß keilförmige Ölschichten gebildet werden, die
dem Schub der rotierenden Flansche in beiden Richtungen standhalten können.
-
Der Lagerbock 12 trägt außerdem eine Lagerschale 15 mit Auskleidungen
15 a, 15 b, in denen die Lagerteile 4 e bzw. 6 e laufen. Die Anordnung
kann dadurch sehr gedrängt aufgebaut werden, da ja die Wellenkupplung bei minimalem
Raumbedarf auch die Funktionen eines Axial- und Radiallagers erfüllt.
-
Die Lagerteile 10, 11, 15 können aus Segmenten oder zwei Hälften aufgebaut
sein, so daß sie bei eingesetzten, gekuppelten Wellen montiert oder ausgewechselt
werden können.
-
Eine von den Lagerteilen 4 e und 6 e und dem Muffenkörper
7 a gebildete ringförmige Kammer 7 d
dient als Schmiermittelraum. Die
Verzahnung 7b, 7c der Muffe 7 hat ein radiales Spiel, so daß die Muffe 7 in axialer
Richtung gleiten kann und durch sie auch dann ein Drehmoment zwischen den Wellen
übertragen wird, wenn die Welle 1 bezüglich der Welle 2 verkantet ist. Ein Sichlösen
der Muffe 7 wird durch einen Zwischenring 26 verhindert, der die axiale Bewegung
der Muffe 7 zwischen einer Anschlagfläche 26 b und einem Anschlagring 27 in den
Zähnen 6 c begrenzt.
-
Zur überiragung von Axialkräften zwischen den Wellen 1 und 2 dient
ein zweiteiliger Druckstab 8, 9. Das Teil 8 des Druckstabes ist mit einem kreisförmigen
Flansch 8a versehen, der in sich deckenden Aussparungen l b, 4g des Wellenflansches
und des Kupplungsflansches angeordnet und an dem Kupplungsflansch 4 a befestigt
ist. Das Stabteil 8 b endet in einem mit einem Innengewinde versehenen Kopf 8 c.
-
Das Druckstabteil9 besteht in entsprechender Weise aus einem kreisförmigen
Flansch 9a, der in Aussparungen 6 g, 2 b der Flansche 6 bzw. 2 a angeordnet ist,
ferner aus einem stabförmigen Teil 9 b und einem mit einem Außengewinde versehenen,
bolzenförmigen Kopf 9 c, der in den Kopf 8 c des Druckstabteiles 8 eingeschraubt
werden kann. Das Teil 9 ist am Kupplungsteil 6 befestigt. Durch diese Anordnung
können die Teile 8 und 9 miteinander verschraubt oder voneinander gelöst werden,
wenn die Welle 1 gedreht und die Welle 2 festgehalten wird, vorausgesetzt, daß die
Muffe 7 nicht eingerastet ist.
-
Auf diese Weise ist die übertragung von Axialkräften zwischen den
Wellen 1 und 2 gewährleistet. Die Teile 8 b und 9 b des Druckstabes sind verhältnismäßig
schlank und lassen sich biegen, wenn der Flansch 1 a gegenüber dem Flansch 2a verkantet
wird, während sich die Wellen drehen.
-
Durch die beschriebene Kupplung wird zur übertragung eines Drehmoments
und eines Schubes zwischen zwei Wellen nur ein Minimum an Raum benötigt, wobei die
beiden Wellen wechselnden Kräften einschließlich Axialkräften und Einflüssen, die
die Ausrichtung der beiden Wellen beeinflussen, ausgesetzt sein können. Die Kupplung
kann auseinandergenommen werden, ohne daß dazu die Wellen aus ihren Lagern entfernt
werden müssen, und die erneute Montage bringt keine Gefahr mit sich, die konzentrische
Einrichtung der Lager und Wellen zu stören.