DE2906600A1

DE2906600A1 - Gelenkwelle

Info

Publication number: DE2906600A1
Application number: DE19792906600
Authority: DE
Inventors: Hans Lindenthal
Original assignee: Voith Transmit GmbH
Current assignee: Voith Transmit GmbH
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1980-08-28
Also published as: US4271685A; DE2809665A1

Description

Kennwort: Doppelring-Kreuzgelenk-
Zusatz11 Xelenkwelle (Zusatz zu Patentanmeldung P 28 09 665.3-12) Die Erfindung betrifft eine Gelenkwelle, die zwei Kreuzgelenkkupplungen und eine dem Längenausgleich dienende Teleskopwelle umfaßt, im einzelnen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In der Hauptanmeldung wird eine Gelenkwelle vorgeschlagen, die eine besonders kurze Baulänge aufweist und hohe Drehmomente übertragen kann (entsprechend den Anforderungen z.B. beim Antrieb von Walzwerken) und die zugleich für hohe Drehzahlen geeignet ist (wie etwa bei der Kraftübertragung im Drehgestell eines Schienentriebfahrzeuges). Gemäß der Hauptanmeldung ist hierzu vorgesehen, daß die Kreuzgelenkkupplungen als sogenannte Doppelring-Kreuzgelenkkupplungen ausgebildet sind. Dies bedeutet (Merkmale a bis c des Anspruches 1), daß das Zwischenglied als ein Doppelring ausgebildet ist mit zwei konzentrisch meinander allgeordneten Ringteilen, deß jeder Zapfen mit einem inde i:-1 dem einen Ringteil und mit dem anderen Ende in dem anderen Ringteil ruht, und daß die in den Gabelenden für die Zapfen vorgesehenen Lager zwischen den beiden Ringteilen angeordnet sind. Dabei soll der Ausdruck Doppelring nicht heißen, daß zwei voneinander getrennte Ringe vorhanden sein müssen. Vielmehr wird man den Doppelring vorzugsweise einteilig ausführen mit vier am Umfang verteilten Öffnungen, in welche die Gabelenden hineinragen.
Außerdem ist gemäß der Hauptanmeldung vorgesehen, daß sich das Nabenteil der Teleskopwelle durch das Innere wenigstens eines der Doppelringe hindurch erstreckt und unmittelbar mit einer der in diesem Doppelring schwenkbar gelagerten Gelenkgabel verbunden ist.
Bei der Fertigung einer solchen Gelenkwelle werden die Gelenkgabeln und die Doppelringe in der Regel durch Gesenkschmieden hergestellt; jedoch kommt auch die Verwendung von Stahlguß in Betracht. Beides sind verhältnismäßig kostspielige Herstellungsverfahren. Weil außerdem das Wellenteil der Teleskopwelle in der Regel einen Anschlußflansch aufweisen muß, sind auch bei der Herstellung dieses Bauteiles kostspielige Schmiede- oder Schweißverfahren erforderlich.
I)er Zusat,zeriindunlr' liegt die Aurgale zugrunde, die in der Inupt,-anmeldung beschriebene gelenkwelle derart weiterzubilden, iaß der Fertigungsaufwand möglichst geringgehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Gelenkwelle gelöst. Danach gelingt es, einerseits die mittels Gesenkschmieden oder aus Stahlguß herzustellenden Teile paarweise gleich aus zu bilden und andererseits bei der Herstellung des Wellenteils der Teleskopwelle das Schmieden oder Schweißen ganz zu vermeiden.
Im einzelnen ist gemäß der Erfindung folgendes vorgesehen: Die beiden Gelenkgabeln, die der Teleskopwelle zugeordnet sind, haben zumindest als Schmiede- oder Guß-Rohlinge die gleiche Größe und die gleiche orm. Das gleiche trifft zu (wie schon in bekannten Gelenkwellen) bei den beiden äußeren Gelenkgabeln, die in der Regel Anschlußflansche aufweisen, sowie bei den beiden Doppelringen (letzteres in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der Hauptanmeldung). Die genannten Teile sind also paarweise gleich, so daß für eine Gelenkwellen-Größe nur drei Gesenke bzw. Modelle benötigt werden. Da außerdem das Wellenteil der Teleskopwelle durch reines mechanisches Bearbeiten aus Stangenmaterial hergestellt werden kann, werden insgesamt die Fertigungskosten sehr geringgehalten.
Ein Ausführungsbeispiel der ErfiAdungFisteachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt/die Antriebs verbindung zwischen zwei in Achsrichtung hintereinander liegenden Walzwerks-Walzen mit einer erfindungsgemäßen Gelenkwelle und Fig. 2 eine demgegenüber abgewandelte Gelenkwelle.
Zu Fig. 1: Die beiden Walzen 80 haben Je einen Walzenzapfen 80a, auf den ein sogenannter Treffer 80b aufgesetzt ist. Die beiden Treffer 80b sind mittels einer insgesamt mit 81 bezeichneten Gelenkwelle verbunden. Diese umfaßt zwei äußere Gelenkgabeln 82 (auch "Flanschmitnehmer" genannt), die mit ihren Flanschen 82a an den Treffern 80b befestigt sind. Beide Kreuzgelenkkupplungen der Gelenkwelle 81 weisen außerdem als Zwischenglied einen Doppelring 83 auf. Diese Doppelringe 83 sind wie die äußeren Gelenkgabeln 82 unter sich nach Form und Größe gleich. Im übrigen sind die Doppelringe 83 im einzelnen gemäß Figur 1 und 2 der IIauptanmeldung ausgebildet.
Außerdem sind zwei innere Gelenkgabeln 85 und 85' vorgesehen, von denen jede mit einer Vielkeilnabe 84, 84' eine Einheit bildet. Dabei ist jeweils die Nabe 84 bzw. 84' derart angeordnet, daß sie sich durch das Innere des Doppelringes 83 hindurch erstreckt. Mit anderen Worten: Die Gabelarme dieser Gelenkgabeln 85, 85' erstrecken sich - in Achsrichtung vom einen zum anderen Ende der Vielkeilnabe 84 bzw. 84' gesehen - ausgehend von dem anderen Ende der Vielkeilnabe nach rückwärts.
Beide Gelenkgabeln 85 und 85' ruhen mit ihrer Vielkeilnabe 84 bzw. 84' auf ein und derselben Vielkeilwelle 86, die sich also durch beide Kreuzgelenkkupplungen hindurch erstreckt. Dabei ist aber die eine Gelenkgabel 85' mit Hilfe von Sicherungsringen 87 in Achsrichtung unverschiebbar angeordnet (anstelle der Sicherungsringe 87 könnte auch ein Bolzen vorgesehen werden, der in Querrichtung in die Nabe 84' und die Vielkeilwelle 86 eingesetzt ist). Die andere Gelenkgabel 85 kann dagegen innerhalb der vorgegebenen Grenzen auf der Vielkeilwelle 86 verschoben werden; sie trägt am einen Ende ihrer Nabe 84 einen Dichtring 88 und am anderen Ende einen Staubschutzdeckel 89.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann zur Vergrößerung des Längenausgleiches auch vorgesehen werden, daß beide innere Gelenkgabeln 95 auf der Vielkeilwelle 96 verschiebbar sind. Zum Schutz der Vielkeilwelle ist hier folgendes vorgesehen. Die äußeren Enden beider Naben 94 tragen Staubschutzdeckel 99. An den inneren Enden der Naben 94 sind Erweiterungen 98 der zentralen Bohrung vorgesehen. Darin ist beidseitig ein die Vielkeilwelle 96 umhüllendes Schutzrohr 97 verschlebbar und dichtend gefUhrt.
Abweichend hiervon kann ein solches Schutzrohr an der einen Nabe befestigt und nur in der anderen Nabe verschiebbar geführt sein. Die äußeren Gelenkgabeln 92 haben je einen ringförmigen Flansch 92a, in dessen Inneres der Staubschutzdeckel 99 hineinragen kann. Dadurch ist die Einbaulänge der Gelenkwelle gegenhuber der Bauweise nach Fig. 1 unverändert, obwohl das Maß der möglichen Längsverschiebbarkeit vergrößert worden ist.
In den Figuren 1 und 2 sind die mit den Naben 84, 84' bzw. 94 eine Einheit bildenden (inneren) Gelenkgabeln 85, 85' bzw. 95 "Rücken an Rücken angeordnet, d.h. ihre Gabelarme erstrecken sich in Achsrichtung von der Mitte zu den äußeren Gelenkgabeln 82 bzw. 92 hin. Diese Anordnung erlaubt es, daß die Gabelarme der äußeren Gelenkgabeln 82 bzw. 92 verhältnismäßig kurz ausgeführt werden können und daß dennoch genügend Zwischenraum verbleibt, um einen großen Schwenkwinkel zulassen zu können. Jedoch können die inneren Gelenkgabeln 85, 85' bzw. 95, wenn nur kleine Schwenkwinkel gefordert werden, auch umgekehrt auf die Vielkeilwelle 86 bzw. 96 aufgesetzt werden; d.h. ihre Gabelarme erstrecken sich dann zur Mitte hin. In diesem Falle kann ein Schutzrohr auf den Außenmantelflächen der Naben geführt werden.
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Claims

Kennwort: "Doppelring-Kreuzgelenk-Zusatz" Patentansprüche tl.)Gelenkwellemit zwei Kreuzgelenkkupplungen, von denen jede zwei Gelenkgabeln und ein Zwischenglied aufweist, das zwei in zueinander senkrechten Achsen angeordnete Paare von Zapfen besitzt, auf denen die Gelenkgabeln schwenkbar gelagert sind, und miveiner aus einem Nabenteil und einem Wellenteil zusammengesetzten Teleskopwelle, wobei die beiden Kreuzgelenkkupplungen die folgenden weiteren Merkmale aufweisen: a) Das Zwischenglied ist als ein Doppelring ausgebildet mit zwei konzentrisch ineinander angeordneten Ringteil len; b) jeder Zapfen ruht mit einem Ende in dem einen Ringteil und mit dem anderen Ende in dem anderen Ringteil; c) die Lager der Gelenkgabeln auf den Zapfen befinden sich zwischen den beiden Ringteilen; wobei ferner vorgesehen ist, daß d) das Nabenteil der Teleskopwelle sich durch das Innere eines der Doppelringe hindurch erstreckt und unmittelbar mit einer der in diesem Doppelring schwenkbar gelagerten Gelenkgabeln verbunden ist, nach Patentanmeldung P 68 09 665.5-12, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Kreuzgelenkkupplungen die Gabelarme derjenigen Gelenkgabel (85, 85'; 95), die der Teleskopwelle (84/86; 94/96) zugeordnet ist, unmittelbar mit einer Nabe (84, 84'; 94) verbunden sind, die sich durch das innere des Doppelringes (8)) hindurch erstreckt, wobei beide Naben (84,84' bzw. 94) auf dem Wellenteil (86; 96) der Teleskopwelle ruhen.
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Nabe (84) das Nabenteil der Teleskopwelle (84/86) bildet und die andere Nabe (84') starr mit dem Wellenteil (86) der Teleskopwelle verbunden ist.
3. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Naben (94) drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Wellenteil (96) der Teleskopwelle verbunden sind.
4. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Naben (84, 84'; 94) verbundenen Gelenkgabeln (85, 85'; 95) derart symmetrisch angeordnet sind, daß sich ihre Gabelarme in Achsrichtung nach außen erstrecken.
5. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Naben (94) ein das Wellenteil (96) der Teleskopwelle schützendes und die Längsbewegungen der Naben (relativ zueinander) zulassendes Schutzrohr (97) vorgesehen ist.
6. Gelenkwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (97) in wenigstens einer der beiden Naben (94)an der Wand einer konzentrischen Bohrung (98) verschiebbar und dichtend anliegt.
7. Gelenkwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit einem Nabenteil (84, 84'; 94) verbundenen Gelenkgabeln (85, 85'; 95) nach Form und Größe gleich ausgebildet sind.
8. Gelenkwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auch die beiden Doppelringe (83) und die beiden äußeren Gelenkgabeln (82/82a; 92/92a) unter sich nach Form und Größe gleich sind.