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DE3000477A1 - Universal shaft joint for pump - has two pivot pins turning in coupling head and shaft end at right angles - Google Patents

Universal shaft joint for pump - has two pivot pins turning in coupling head and shaft end at right angles

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DE3000477A1
DE3000477A1 DE19803000477 DE3000477A DE3000477A1 DE 3000477 A1 DE3000477 A1 DE 3000477A1 DE 19803000477 DE19803000477 DE 19803000477 DE 3000477 A DE3000477 A DE 3000477A DE 3000477 A1 DE3000477 A1 DE 3000477A1
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hollow head
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Lorenz 7312 Kirchheim Baron
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Abstract

The universal shaft joint is partic. for the shaft coupling on the drive shaft to the rotor of a screw-type eccentric pump, having pivot pins, one of which fits in a transverse bore at the end of the coupling shaft. Two such pins (12,15) are provided, one turning in a hollow head on the coupling shaft or the rotor and having at the middle a recess accommodating one end of the coupling shaft (14), the latter pivoting on the second pin (15). The second pin is accommodated in the first one, at right angles to the lengthwise axis of the latter.

Description

Wellen-Kreuzgelenk, insbesondere für eine Exzenter- Universal joint, especially for an eccentric

-Schneckenpumpe Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellen-Kreuzgelenk, insbesondere für eine Verbindungswelle zwischen Antriebswelle und Rotor einer Exzenterschneckenpumpe, mit Gelenkbolzen, von denen einer durch eine Querbohrung am Ende der Verbindungswelle geführt ist. -Screw pump The invention relates to a shaft universal joint, especially for a connecting shaft between the drive shaft and rotor of an eccentric screw pump, with hinge pins, one of which goes through a cross hole at the end of the connecting shaft is led.

Bei einem bekannten Wellen-Kreuzgelenk dieser Art (DE-OS 16 25 815) ist der das Ende der Verbindungswelledurchsetzende Gelenkbolzen in einem Ring aufgenommen, der seinerseits durch zwei Gelenkbolzen im Hohlkopf des Rotors oder einer Antriebswelle gehalten ist. Das Kreuzgelenk besteht somit aus drei Gelenkbolzen und einem Ring, wobei zwei Gelenkbolzen die Verbindung zwischen dem Ring und dem das Gelenk aufnehmenden Hohlkopf am Ende des Rotors oder am Ende der Antriebswelle herstellt.In a known shaft universal joint of this type (DE-OS 16 25 815) the hinge pin penetrating the end of the connecting shaft is held in a ring, in turn by two hinge pins in the hollow head of the rotor or a drive shaft is held. The universal joint thus consists of three hinge pins and a ring, two hinge pins providing the connection between the ring and the one receiving the hinge Manufactures hollow head at the end of the rotor or at the end of the drive shaft.

Nachteilig bei diesem bekannten Kreuzgelenk ist einerseits die Tatsache, daß drei Gelenkbolzen und ein Ring zur Bildung des Gelenkes notwendig sind. Andererseits ist es auch nachteilig, daß aufgrund der beengten Platzverhältnisse die innerhalb des Hohlkopfes eines Rotors einer Exzenterwellenschnecke herrschen, sowohl die Bolzen als auch der Ring und das Ende der Verbindungswelle mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen ausgebildet werden müssen, da noch genügend Spiel zwischen dem Hohlkopf und dem Ring einerseits und zwischen dem Ring und dem Ende der Verbindungswelle andererseits belassen werden muß. Diese geringen Abmessungen führen aber bei großen Kräften zu großen Flächenpressungen an den Gelenkbolzenflächen und damit auch zu einem größeren Verschleiß, wenn große Kräfte angreifen.The disadvantage of this known universal joint is, on the one hand, the fact that that three hinge pins and a ring are necessary to form the hinge. on the other hand it is also disadvantageous that due to the limited space within of the hollow head of a rotor of an eccentric shaft worm prevail, both the bolts as well as the ring and the end of the connecting shaft with relatively small Dimensions must be formed, as there is still enough play between the hollow head and the ring on the one hand and between the ring and the end of the connecting shaft on the other hand must be left. However, these small dimensions lead to large ones Forces too large surface pressures on the joint pin surfaces and thus also to greater wear and tear when large forces act.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wellen-Kreuzgelenk der eingangs erläuterten Art zu schaffen, das mit weniger Einzelteilen und einem geringeren Platzbedarf auskommt und außerdem-einen geringeren Verschleiß bei höheren Uber-@@@@@@ @@@@@@@@aufweist.The object of the invention is to provide a shaft universal joint of the initially explained way to create that with fewer individual parts and a smaller footprint and also-a lower wear with higher Uber - @@@@@@ @@@@@@@@ has.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das Gr-undlegende.der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Wellenende der Verbindungswelle in einer in Längsrichtung des einen Gelenkbolzens sich erstreckenden Ausnehmung schwenkbar gelagert ist.This object is achieved by the features specified in claim 1. The basis of the present invention is that the shaft end of the Connecting shaft in one extending in the longitudinal direction of a hinge pin Recess is pivotably mounted.

Auf diese Weise ist es möglich, nur mit zwei Gelenkbolzen, ohne daß ein Zwischenring erforderlich wäre, ein Kreuzgelenk zu schaffen, wobei der eine Bolzen in dem einen Wellenende drehbar gelagert ist und in seiner mittleren Ausnehmung das zweite Wellenende schwenkbar aufnimmt, wobei zur schwenkbaren Lagerung dieses zweiten Wellenendes der zweite Gelenkbolzen dient, der den ersten Gelenkbplzen senkrecht durchsetzt. Obwohl der erste Gelenkbolzen verhältnismäßig dick ausgeführt sein muß, um das Wellenende in einer Ausnehmung aufnehmen zu können, ist der Platzbedarf gegenüber der bekannten Ausführungsform mit einem Zwischenring wesentlich verringert. Die dicke Ausgestaltung des ersten Gelenkbolzens führt dazu, daß an diesem Gelenkbolzen geringe Flächenpressungen und damit ein geringer Verschleiß auftritt.In this way it is possible to use only two hinge pins without an intermediate ring would be required to create a universal joint, the one Bolt in which one end of the shaft is rotatably mounted and in its central recess the second shaft end pivotally accommodates, for the pivotable mounting of this The second shaft end is used by the second pivot pin, which is perpendicular to the first pivot pin interspersed. Although the first hinge pin must be made relatively thick, in order to be able to accommodate the shaft end in a recess, the space requirement is opposite the known embodiment with an intermediate ring is significantly reduced. the thick design of the first hinge pin leads to the fact that on this hinge pin low surface pressures and thus less wear occurs.

Wenn das in den ersten Gelenkbolzen eingeführte Wellenendeentsprechend Anspruch 2 abgeflacht und in der Ausnehmung im wesentlichen verkantungsfrei geführt ist, so ist der zweite Gelenkbolzen von Ubertragungskräften praktisch entlastet und dient nur zur Sicherung. des Wellenendes innerhalb des ersten Gelenkbolzens, da die vom Gelenk zu übertragenden Kräfte durch die abgeflachten Flächen des Wellenendes und die Wände der Aussparung innerhalb des ersten, verhältnismäßig groß ausgeführten Gelenkbolzens aufgenommen werden.If the shaft end inserted into the first pivot pin Claim 2 flattened and guided in the recess essentially without tilting is, the second hinge pin is practically relieved of transmission forces and is only used for backup. of the shaft end within the first pivot pin, because the forces to be transmitted by the joint are caused by the flattened surfaces of the shaft end and the walls of the recess within the first, made relatively large Hinge pin are included.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further developments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. In dieser zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Exzenter-Schneckenpumpe mit den erfindungsgemäßen Wellen-Kreuzgelenken; Fig. 2 einen Schnitt durch ein Wellen-Kreuzgelenk nach der Erfindung im Bereich des Rotorendes; und Fig. 3 einen Schnitt längs einer senkrecht zur Schnittebene der Fig. 2 stehenden Schnittebene durch das Wellen-Kreuzgelenk.The invention is shown in the drawing, for example. In this show: 1 shows a longitudinal section through an eccentric screw pump with the shaft universal joints according to the invention; 2 shows a section through a shaft universal joint according to the invention in the area of the rotor end; and FIG. 3 shows a section along a Section plane perpendicular to the section plane of FIG. 2 through the shaft universal joint.

Fig. 1 zeigt in einem insgesamt mit 1 bezeichneten Pumpengehäuse die Anordnung eines Stators 2 mit darin aufgenommenem Rotor 3 einer Exzenter-Schneckenpumpe, deren Rotor 3 über ein Wellen-Kreuzgelenk 4 mit einer Verbindungswelle 5 verbunden ist, an deren dem Rotor 3 abgewandten Ende ein weiteres Wellen-Kreuzgelenk 4' vorgesehen ist, welches in seinem Aufbau dem Gelenk 4 am Rotor entspricht. Das Gelenk 4' ist innerhalb einer hohlen Antriebswelle 6 aufgenommen, welche an ihrer Außenseite ein Kegelrad 7 trägt, das mit einem Antriebsritzel 8 in Verbindung steht.Fig. 1 shows in a total of 1 designated pump housing Arrangement of a stator 2 with a rotor 3 of an eccentric screw pump accommodated therein, whose rotor 3 is connected to a connecting shaft 5 via a universal joint 4 is, at the end facing away from the rotor 3, a further shaft universal joint 4 'is provided is, which corresponds in its structure to the joint 4 on the rotor. The joint 4 'is received within a hollow drive shaft 6, which on its outside a Bears bevel gear 7, which is connected to a drive pinion 8.

Da die Gelenke 4 und 4' untereinander gleich sind und sich nur durch ihre Einbaulage unterscheiden, wird im folgenden nur das Gelenk 4 anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben.Since the joints 4 and 4 'are equal to each other and only go through differentiate their installation position, in the following only the joint 4 with reference to FIG. 2 and 3 described in more detail.

Innerhalb eines Hohlkopfes 9 des Rotors 3 ist in einer Bohrung 10 ein an seinen Enden 11 abgerundeter Gelenkbolzen 12 drehbar gelagert, der eine Aussparung 13 aufweist, in welche ein abgeflachtes Ende 14 der Verbindungswelle 5 eingreift.Inside a hollow head 9 of the rotor 3 is in a bore 10 a pivot pin 12 rounded at its ends 11 is rotatably mounted and has a recess 13, in which a flattened end 14 of the connecting shaft 5 engages.

Das abgeflachte Ende 14 ist in der Aussparung 13 des Gelenkbolzens 12 mittels eines zweiten Gelenkbolzens 15 schwenkbar gelagert. Der zweite Gelenkbolzen 15 ist in einer quer zur Längsachse des ersten Gelenkbolzens 12 in diesem angeordenten Bohrung 16 aufgenommen und durch Sicherungsringe 17 in seiner Lage gehalten, die in Nuten 18 innerhalb der Bohrung 16 eingreifen.The flattened end 14 is in the recess 13 of the hinge pin 12 mounted pivotably by means of a second hinge pin 15. The second hinge pin 15 is arranged in a transverse to the longitudinal axis of the first hinge pin 12 in this Bore 16 received and held by retaining rings 17 in its position, the engage in grooves 18 within the bore 16.

Zur Montage des Wellengelenks innerhalb des Hohlkopfes 9 ist dieser einerseits mit der Bohrung 10 für den Gelenkbolzen 12 und andererseits mit einer Montagebohrung 19 versehen, durch die der zweite Gelenkbolzen 15 in den ersten Gelenkbolzen 12 eingeschoben werden kann, nachdem das Wellenende 14 in die Ausnehmung 13 des ersten Gelenkbolzens 12 eingeführt worden ist. Die Montagebohrung 19 verläuft senkrecht zur Bohrung 10 und kann ebenso wie die Lagerbohrung 10 durch eine Hülse 20 verschlossen werden, die über dem Hohlkopf 9 des Rotors 3 schiebbar ist und an ihrem einen Ende einen Innenflansch 21 aufweist, mit welchem die Hülse 20 an der Stirnseite des Hohlkopfes 1 mittels Schrauben 22 befestigt werden kann. Zwischen dem Innenflansch 21 und der Stirnseite des Hohlkopfes 9 ist das eine Ende einer Abdichtungsmanschette 23 eingeklemmt, deren anderes Ende zwischen der hohlen Verbindungswelle 5 und ihrem massiv ausgebildeten Endstück 14 gehalten ist. Die drehfeste Verbindung zwischen dem massiven Endstück 14 und der Hohlwelle 5 ist durch zwei Stifte 24 und 25 hergestellt, deren Achsen senkrecht zueinander verlaufen.To assemble the universal joint within the hollow head 9, this is on the one hand with the hole 10 for the hinge pin 12 and on the other hand provided with a mounting hole 19 through which the second pivot pin 15 in the first pivot pin 12 can be inserted after the shaft end 14 in the Recess 13 of the first hinge pin 12 has been introduced. The mounting hole 19 runs perpendicular to the bore 10 and, like the bearing bore 10, can pass through a sleeve 20 is closed, which can be pushed over the hollow head 9 of the rotor 3 is and at one end has an inner flange 21 with which the sleeve 20 can be attached to the end face of the hollow head 1 by means of screws 22. One end is between the inner flange 21 and the end face of the hollow head 9 a sealing cuff 23 clamped, the other end between the hollow Connecting shaft 5 and its solid end piece 14 is held. the non-rotatable connection between the massive end piece 14 and the hollow shaft 5 is through two pins 24 and 25 made, the axes of which are perpendicular to each other.

Das abgeflachte Wellenendstück 14 ist mit seiner Abflachung der Aussparung 13 in dem ersten Gelenkbolzen 12 so angepaßt, daß es im wesentlichen verkantungsfrei in dieser Aussparung geführt ist, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Der durch eine Querbohrung 26 im Wellenendstück hindurchgreifende zweite Gelenkbolzen 15 ist aufgrund dieser Führung des Wellenendstückes 14 -in der Aussparung 13 im wesentlichen von den Übertragungskräften entlastet und dient nur zur schwenkbaren Lagerung des Wellenendstückes und'damit zur Halterung desselben innerhalb der Aussparung 13. Die hierbei auf den zweiten Gelenkbolzen 15 einwirkenden Kräfte sind sehr gering, so daß dieser keinem nennenswerten Verschleiß unterworfen ist. Da der erste Gelenkbolzen 12, welcher die Übertragungskräfte aufnehmen muß, einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist, ist er bei gering bleibendem Verschleiß in der Lage, sehr große Kräfte zu übertragen.The flattened shaft end piece 14 is the recess with its flattening 13 adapted in the first hinge pin 12 so that it is essentially tilt-free is guided in this recess, as can be seen from FIG. The one through a Cross hole 26 in the shaft end piece engaging through second pivot pin 15 is due to this guidance of the shaft end piece 14 -in the recess 13 essentially of the transmission forces are relieved and only serves to pivot the shaft end piece und'damit for holding the same within the recess 13. The here on the second pivot pin 15 acting forces are very small, so that this none is subject to significant wear. Since the first hinge pin 12, which which must absorb the transmission forces, has a much larger diameter, it is able to transmit very large forces with minimal wear.

Claims (5)

P a t e n t.a n s p r ü c h e Wellen-Kreuzgelenk, insbesondere für eine Verbindungswelle zwischen Antriebswelle und Rotor einer Exzenter-Schneckenpumpe, mit Gelenkbolzen, von denen einer durch eine Querbohrung am Ende der Verbindungswelle geführt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei Gelenkbolzen (12, 15) vorgesehen sind, daß der eine Gelenkbolzen in einem Hohlkopf (9) am Rotor bzw. an der Antriebswelle drehbar gelagert und in seinem mittleren Bereich mit einer Aussparung (13) versehen ist, in der ein Ende (14) der Verbindungswelle (5) aufgenommen und durch den zweiten Gelenk-. P a t e n t.a n s p r ü c h e shaft universal joint, especially for a connecting shaft between the drive shaft and rotor of an eccentric screw pump, with hinge pins, one of which goes through a cross hole at the end of the connecting shaft is guided, in that two hinge pins (12, 15) are provided that the one hinge pin in a hollow head (9) on the rotor or on the drive shaft rotatably mounted and in its central area with a recess (13) is provided in which one end (14) of the connecting shaft (5) is received and through the second joint. bolzen (15) schwenkbar gelagert ist, der senkrecht zur Längsachse des ersten Gelenkbolzens (12) in diesem aufgenommen ist. bolt (15) is pivotably mounted, which is perpendicular to the longitudinal axis of the first hinge pin (12) is received in this. 2. Wellen-Kreuzgelenk, nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h..n e t , daß das in den einen Gelenkbolzen (12) eingreifende Ende (14) der Verbindungswelle (5) abgeflacht und in der in Längsrichtung des einen Gelenkbolzens (12) verlaufenden Aussparung (13) im wesentlichen verkantungsfrei geführt ist.2. shaft universal joint according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h..n e t that the end (14) of the connecting shaft engaging in the one hinge pin (12) (5) flattened and in the longitudinal direction of one hinge pin (12) Recess (13) is guided essentially without tilting. 3. Wellen-Kreuzgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Hohlkopf (9) am Antriebswellenende oder am Rotorende einstückig ausgebildet und mit kreuzweise verlaufenden Bohrungen (10,19) für beide Gelenkbolzen (12, 15) versehen ist, von denen die eine Bohrung (19) als Montagebohrung für das Einführen des zweiten Gelenkbolzens (15) in den ersten Gelenkbolzen (12) dient.3. Universal universal joint according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the hollow head (9) is in one piece at the drive shaft end or at the rotor end educated and with cross-wise bores (10.19) for both hinge pins (12, 15) are provided, one of which is a hole (19) as a mounting hole for inserting the second hinge pin (15) into the first hinge pin (12) serves. 4. Wellen-Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Gelenkbolzen (15) innerhalb des ersten Gelenkbolzens (12) durch an seinen Enden anliegende federnde Sicherungsringe (17) gesichert ist.4. Universal universal joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that g e k e n n n e i c h n e t that the second hinge pin (15) is within the first Hinge pin (12) by resilient retaining rings (17) resting at its ends is secured. 5. Wellen-Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i ch n e t , daß der das Verbindungswellenende (14) mit dem Gelenkbolzen (12, 15) aufnehmende Hohlkopf (9) von einer Hülse (20) mit nach innen ragendem Flansch (21) umgeben ist, der zum festhalten des einen Endes einer Abdichtungsmanschette (23) gegen das Stirnende des Hohlkopfes (9) anlegbar ist, wobei die über den Hohlkopf schiebbare Hülse (20) die Bohrungen (10, 19) für die beiden Gelenkbolzen (12, 15) verschließt.5. Universal universal joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that g e k e n n e i ch n e t that the connecting shaft end (14) with the hinge pin (12, 15) receiving hollow head (9) of a sleeve (20) with inwardly protruding flange (21) is surrounded, which is used to hold one end of a sealing collar (23) can be placed against the front end of the hollow head (9), the over the hollow head sliding sleeve (20) the holes (10, 19) for the two hinge pins (12, 15) locks.
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