DE2715639B1 - Gelenkwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle, bestehend aus zwei durch eine Zwischenwelle verbundenen Gelenken, deren freie Enden Flansche tragen, die mittels Schrauben fest, aber lösbar mit einem entsprechenden Gegenflansch verbindbar sind, wobei jeder Flansch auf seiner Planfläche eine Verzahnung mit mindestens zwei Gruppen von unter sich parallelen, in die Verzahnung des Gegenflansches eingreifenden, axial vorspringenden und mit geneigten Flanken versehenen Zähnen aufweist, die Flächen zwischen benachbarten Zahngruppen eines Flansches mit den Köpfen der Zähne in etwa in einer Ebene liegen, der Gegenflansch mit diesen Flächen zusammenarbeitende Aussparungen zwischen den Zahngruppen aufweist und die Flächen und Aussparungen des ersten und zweiten Flansches sowie Zahnkopf und Zahngrund der Verzahnung mit Spiel zueinander angeordnet sind.

Gelenkwellen mit Flanschverbindungen dieser Art werden verwendet, um den Übertragungswert zu erhöhen oder um die Schraubenzahl bzw. Schraubenqualität zu reduzieren.

Es sind Wellenkupplungen bekannt, die zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Flansche Zwischenscheiben aufweisen (DT-AS 12 23 200), so daß man durch eine entsprechende Materialpaarung einen größeren Reibungswert erhält und ein höheres Drehmoment durch Reibschluß übertragen werden kann. Dies erfordert jedoch zusätzliche teure Scheiben. Durch die Vielzahl der Teile wird die Verbindung unwirtschaftlich und aufwendig.

Bei einer weiteren (z.B. gemäß GB-PS 8 24 931) Gelenkwelle ist nachteilig, daß die konzentrische Verzahnung sich nur schwierig herstellen läßt, da für die Fertigung jeweils eines Zahnes ein Arbeitsgang benötigt wird. Es ist hieraus ebenfalls eine Verzahnung bekannt, die aus rechtwinklig zueinander angeordneten Gruppen von Zähnen besteht, hierbei ist von Nachteil, daß bei der Montage zweier zugeordneter Flansche ein Versatz auftreten kann, so daß man große Sorgfalt aufwenden muß, um die Schraubenlöcher deckungsgleich zu bekommen. Außerdem ist eine Montage in verschiedenen Positionen möglich, so daß die Wellenenden nicht immer in der gleichen Stellung zueinander festgelegt werden. Auf dem Gebiet der Überlastkupplungen ist bereits bekannt (z. B. DE-PS 10 46 958), die

ίο zusammenarbeitenden Flansche so zu gestalten, daß die Stellung der beiden Wellenenden zueinander festgelegt ist. Eine derartige Lösung unter Zuhilfenahme von Kugeln ist jedoch sehr aufwendig und aufgrund der erheblich schlechteren Drehmomentübertragung für die Verwendung in Gelenkwellen nur bedingt geeignet.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die Flansche einer Gelenkwelle so auszubilden, daß sich die Flansche durch Formschluß miteinander verbinden lassen, wobei eine einfache Montage unter Vermeidung eines Mittenversatzes gewährleistet ist, um die Schraubenlöcher zweier zu verbindender Flansche problemlos zur Deckung zu bringen. Darüber hinaus soll ohne weiteres zu erreichen sein, daß lediglich eine einzige Montagestellung möglich ist, um eine einmal ausgewuchtete Gelenkwelle jederzeit problemlos demontieren zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß mindestens eine der Flächen des ersten Flansches, die mit den Zahnköpfen in etwa in einer Ebene liegen, durch eine Ausnehmung ersetzt ist, der eine mit ihr zusammenarbeitende Gegenfläche des Gegenflansches zugeordnet ist.

Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, daß die Flanschverzahnung kostengünstig durch z. B. Außen-

J5 räumen oder Fräsen hergestellt werden kann. Es werden in einem Arbeitsgang sämtliche Zähne einer Gruppe hergestellt; hierdurch werden Versätze zweier Zähne zueinander vermieden. Durch die gegenüberliegenden und in der Ebene der Zahnköpfe angeordneten Flächen ist eine exakte Zentrierung gegeben, so daß eine einfache und sichere Montage gewährleistet ist.

Durch eine entsprechend freigestellte Gegenfläche des Gegenflansches d. h. mit einer Aussparung versehen, ist nur eine einzige Position zur Montage möglich, die zueinander zentriert ist. Der Vorteil dieser Ausbildung ist darin zu sehen, daß eine einmal ausgewuchtete Antriebswelle einschließlich der Gelenkwelle nur in einer Stellung nach einer Demontage bei Reparatur oder dergleichen zusammengebaut werden kann. Ein weiterer erheblicher Vorteil besteht darin, daß ein Gelenkwellenstrang so montiert werden kann, daß die Gelenkgabeln zueinander eine bestimmte Phasenlage einnehmen, die sie nach einer Demontage auch wiedererhalten.

Um einen exakten Formschluß zwischen zwei Flanschen in der Verzahnung zu erhalten, ist zwischen den Planflächen der Flansche sowie zwischen dem Zahnkopf des Flansches und dem Zahngrund des Gegenflansches bzw. umgekehrt Spiel vorhanden; dieses gewährleistet, daß die Zähne der zusammenarbeitenden Verzahnungen aufeinanderliegen und die Drehmomentübertragung ermöglichen.

Darüber hinaus ist nach einer weiteren Ausgestaltung möglich, daß die Schraubenlöcher in den Zahngruppen angeordnet sind. Dies führt zu einer guten Anlage der Zahnflanken der einzelnen Zähne und zur Gewährleistung des vorbestimmten Übertragungswertes. Es wird verhindert, daß ein zusätzliches Biegemoment auftritt;

denn die Flansche werden im Bereich der Verzahnung auf Anlage zusammengedrückt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Gelenkwelle mit Anschlußflanschen,

F i g. 2 zwei zusammengehörende Flansche in zusammengebautem Zustand,

F i g. 3 ein Flansch in Ansicht, entsprechend F i g. 2.

In Fig. 1 ist eine beispielsweise antreibende Welle 1 über einen Flansch 2 mit dem Anschlußflansch 3 einer Gelenkwelle verbunden, die außerdem aus dem Gelenk 4 der Schiebeverbindung 5 mit Rohr, dem Gelenk 6 und dem Anschlußflansch 7 besteht. Letzterer ist durch den Flansch 8 mit der beispielsweise abtreibenden Welle 9 verbunden.

Die Anschlußflansche 3 bzw. 7 der Flanschverbindung, die ein Teil der Gelenkwelle darstellen, sind mit dem auf der Welle 1 bzw. 9 aufgesteckten Flanschen 2 bzw. 8 durch eine Verzahnung 10 fc/mschlüssig miteinander verbunden und m'nieis Flanschschrauben zusammengehalten. Die Verzahnung 10(in Fig. 1 nicht dargestellt), übernimmt gleichzeitig die Zentrierung.

In F i g. 2 ist eine Flanschverbindung wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, in vergrößertem Maßstab dargestellt. Diese Flanschverbindung besteht im wesentlichen aus dem Flansch 2 und dem Anschlußflansch 3, die mit Bolzenlöchern versehen und durch diese hindurchführende Schrauben 11 befestigt sind. In jedem Flansch 2,3 befindet sich eine Verzahnung 10, die aus Gruppen von unter sich parallel verlaufenden Zähnen 12 besteht.

Zwischen jeweils eines Zahnkopfes 13 eines Zahnes 12 und einem mit diesem zusammenarbeitenden Zahngrund 14 ist Spiel vorhanden, d. h. es ist im zusammengebauten Zustand der Flanschverbindung ein Abstand zwischen einem Zahnkopf 13 und einem Zahngrund 14 vorhanden. Zwischen jeweils zwei benachbarten Zahngruppen 10 sind im Flansch 2 Flächen 15 vorgesehen, die in der Ebene der Zahnköpfe 13 liegen und in entsprechende Aussparungen 16 des Anschlußflansches 3 hineinragen. Die Flächen 15 und die Aussparungen 16 sind mit Spiel zueinander angeordnet und berühren sich nicht. Beide Flansche 2, 3 sind nur über die Zahnflanken 17 miteinander formschlüssig verbunden.

is Dt.rch diese Anlageflächen der einzelnen Zähne 12 wird das Drehmoment von einem Flansch 2 auf den anderen 3 übertragen. Die Schrauben 11, deren Schraubenlöcher durch die Verzahnungen 10 hindurchverlaufen, sorgen für eine stabile Verbindung.

In Fig. 3 ist ein Flansch 3 in Ansicht gezeigt, er einspricht dem in Fi g. 2dargesieliien. Dieser AnschJuüflansch 3 weist zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Gruppen von Verzahnungen 10 auf, deren Zähne 12 parallel zueinander angeordnet sind. Die Schraubenlö-

2¹) eher 18 befinden sich in den Verzahnungsgruppen; sie könnten jedoch auch in den Aussparungen 16 angeordnet sein. Es sind zwischen den Verzahnungen 10 drei Aussparungen 16 und eine Fläche 15 vorhanden. Dies führt zu nur einer einzigen möglichen Mcntagestcl-

Ji) lung, wenn der Flansch 2 (hier nicht dargestellt) mit drei Flächen 15 und einer Aussparung 16 versehen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gelenkwelle, bestehend aus zwei durch eine Zwischenwelle verbundene Gelenke, deren freie Enden Flansche tragen, die mittels Schrauben fest, aber lösbar mit einem entsprechenden Gegenflansch verbindbar sind, wobei jeder Flansch auf seiner Planfläche eine Verzahnung mit mindestens zwei Gruppen von unter sich parallelen, in die Verzahnung des Gegenflansches eingreifenden, axial vorspringenden und mit geneigten Flanken versehenen Zähnen aufweist, die Flächen zwischen benachbarten Zahngruppen eines Flansches mit den Köpfen der Zähne in etwa in einer Ebene liegen, der Gegenflansch mit diesen Flächen zusammenarbeitende Aussparungen zwischen den Zahngruppen aufweist und die Flächen und Aussparungen des ersten und zweiten Flansches sowie Zahnkopf und Zahngrund der Verzahnung mit Spiel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Flächen (15) des ersten Flansches (2) die mit den Zahnköpfen (13) in etwa in einer Ebene liegen, durch eine Ausnehmung (16) ersetzt ist, der eine mit ihr zusammenarbeitende Gegenfläche des Gegenflansches (3) zugeordnet ist.

2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenlöcher (18) in den Zahngruppen (10) angeordnet sind.