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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985000857A1
    申请号:PCT/EP1984/000238
    申请日:1984-08-06
    公开日:1985-02-28
    发明作者:Hubert Stotko
    申请人:F. Tacke Kg；
    IPC主号:F16D3-00
    专利说明:
    [0001] - -
    [0002] Drehgelenkkup lung
    [0003] Die Erfindung betrifft eine Drehgelenkkupplung, insbeso dere an einer Gelenkwelle einer Exzenterschneckenmaschi ne, mit
    [0004] - mindestens einer axialkraftübertragenden Kupplungspaa rung, die eine Kugelschale mit einem größten und einem kleinsten tragenden Breitenkreis und ein darin gelagert Kugelsegment aufweist,
    [0005] - einer drehmomentübertragenden Kupplungspaarung mit einer achsnormalen Mittelebene, die den Mittelpunkt des Kugelsegments enthält,
    [0006] - und einem Gehäuse, das die Kupplungspaarungen um¬ schließt und ringförmige Hohlräume aufweist, die minde¬ stens teilweise mit flüssigem Schmiermittel gefüllt sin
    [0007] Drehgelenkkupplungen dieser Gattung sind seit langem be kannt (DE-PS 1 302 725) und in der Praxis bewährt, beso ders in Exzenterschneckenpumpen und -motoren, bei denen zwei solche Drehgelenkkupplungen an je einem Ende einer Gelenkwelle angeordnet sind und zusammen mit dieser ein Antriebsverbindung zwischen einer ortsfest gelagerten
    [0008] Welle und einem exzentrisch umlaufenden, schneckenförmi gen Rotor bilden. In solchen Drehgelenkkupplungen haben sich Bogenverzahnungen als drehmomentübertragende Kupp¬ lungspaarung besonders bewährt; an deren Stelle kennen aber auch andere formschlüssige Verbindungen, beispiels¬ weise mit in Rillen laufenden Kugeln, verwendet werden. üblicherweise ist beiderseits der drehmomentübertragend Kupplungspaarung je eine axialkraftübertragende Kupp¬ lungspaarung aus Kugelschale und Kugelsegment angeordne jede dieser Kupplungspaarungen hat bei einer der mögli- eben Drehrichtungen der Exzenterschneckenmaschine eine Axialkraft zu übertragen, die vom wirksamen Rotorquer¬ schnitt und dem Druckgefälle zwischen Ein- und Auslaß d Maschine abhängt und vor allem bei mehrstufigen Maschin eine erhebliche Größe erreichen kann. Wegen der exzentr sehen Umlaufbewegung des Läufers führt jeder einzelne
    [0009] Punkt jedes der Kugelsegmente innerhalb der zugehörigen Kugelschale eine theoretisch kreisförmige Bewegung aus, die infolge von Kippbewegungen des Rotors eliipsenfermi verzerrt sein kann.
    [0010] Um bei solchen Bewegungen den Verschleiß an Kugelsegmen ten und -schalen gering zu halten, ist eine gründliche Schmierung erforderlich. Deshalb ist- in den bekannten gattungsgemäßen Drehgelenkkupplungen beiderseits jeder Kugelschale ein ringförmiger Hohlraum vorgesehen, der i wesentlichen mit Schmiermittel gefüllt ist. Man hat es bisher für ausreichend angesehen, daß aus diesen Hohlrä men bei den beschriebenen Relativbewegungen Schmiermitt in die Spalte zwischen den KugelSegmenten und zugehörig Kugelschalen eingeschleppt wird.
    [0011] Die Lebensdauer bekannter gattungsgemäßer Drehgelenkkup lungen, besonders bei deren Einsatz in Exzenterschnecke maεchinen mit hohem Druckgefälle, ist erfahrungsgemäß vorwiegend durch Verschleiß der axialkraftübertragenden
    [0012] Kupplungspaarungen und weniger der drehmomentübertragen den Kupplungspaarung begrenzt. Man war deshalb bisher g zwungen, solche Drehgelenkkupplungen entweder von Zeit Zeit auszuwechseln oder ihren Kugeldurchmesser wegen de zu übertragenden Axialkraft größer zu gestalten als die im Hinblick auf das zu übertragende Drehmoment erforde lich wäre.
    [0013] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bensdauer der axialkraftübertragenden Kupplungspaarung durch verbessserte Schmierung zu erhöhen.
    [0014] Die Aufgabe ist bei einer Drehgelenkkupplung der einga beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst,
    [0015] - zwischen der drehmomentübertragenden Kupplungspaarung und der oder jeder axialkraftübertragenden Kupplungspaa rung ein zusätzlicher, ringförmiger Schmiermittelraum a geordnet ist,
    [0016] - der zusätzliche ringförmige Schmiermittelraum einen Innendurchmesser hat, der höchstens ebenso groß wie der
    [0017] Durchmesser des kleinsten tragenden Breitenkreises des Kugelsements ist, und
    [0018] - der zusätzliche ringförmige Schmiermittelraum durch eine Basis des zugehörigen Kugelsegments begrenzt ist, die von der achsnormalen Mittelebene einen Abstand hat, welcher mindestens halb so groß wie der Radius des
    [0019] Kugelsegments ist.
    [0020] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß aus dem zu sätzlichen Schmiermittelraum erheblich mehr Schmiermitt in den Spalt zwischen Kugelschale und Kugelsegment ein¬ geschleppt wird als aus den bisher schon beiderseits di ses Spalts vorhandenen, mindestens teilweise mit Schmie mittel gefüllten Hohlräumen. Infolge der erfindungsgemä verbesserten Schmierung läßt sich die Lebensdauer der axialkraftübertragenden Kupplungspaarungen mit den bish schon verwendeten Werkstoffen der Kugelschale und des K gelsegments und bei unveränderten oder sogar vermindert Gesamtabmessungen dieser Bauteile wesentlich erhöhen. Die Erfindung ist vorzugsweise auf solche bekannten Dre gelenkkupplungen anwendbar, bei denen zwei Kugelsegment die zu je einer axialkraftübertragenden Kupplungspaarun gehören, und eine zwischen diesen angeordnete Außenver- zahnung, die zur drehmomentübertragenden Kupplungspaaru gehört, an einer gemeinsamen Nabe ausgebildet sind. In diesem Fall wird die Erfindung zweckmäßigerweise derart ausgeführt, daß die Nabe beiderseits der Außenverzahnun je einen ringförmigen Einstich als zusätzlichen Schmier ittelraum aufweist.
    [0021] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelhei ten erläutert. Es zeigen, jeweils in einem axialen Schnitt,
    [0022] Fig.l eine Drehgelenkkupplung in einer Exzenter¬ schneckenpumpe und Fig.2 eine abgewandelte Drehgelenkkupplung.
    [0023] Die in Fig.l dargestellte Drehgelenkkupplung verbindet ein Ende einer Gelenkwelle 10 mit einem Ende eines schneckenförmigen Rotors 12 einer Exzenterschneckenpump Die Gelenkwelle 10 ist an ihrem anderen, nicht darge¬ stellten Ende durch eine zweite, im wesentlichen gleich Drehgelenkkupplung mit einer ortsfest gelagerten An¬ triebswelle verbunden. An dem dargestellten Ende der Ge lenkwelle 10 ist ein Zapfen 14 mit Vielnutprofil ausge¬ bildet, auf dem eine im wesentlichen kugelförmige Nabe befestigt ist. Am Ende des Rotors 12 ist ein Bund 18 au gebildet, an dem ein Gehäuse 20 befestigt ist. Die geom trischen Achsen A und B der Gelenkwelle 10 und des Roto 12 schneiden sich in einem Punkt C, der den Mittelpunkt der gesamten Drehgelenkkupplung bildet. Durch den Mitte punkt C erstreckt sich eine zur Achse A normale Mittel- ebene E. Innerhalb des Gehäuses 20 sind zwei Kugelschalen 22 in bezug auf den Rotor 12 zentriert angeordnet. Die beide Kugelschalen 22 bilden zusammen mit je einem an der Na 16 ausgebildeten Kugelsegment 24 je eine axialkraftübe tragende Kupplungspaarung 22, 24. Die aneinanderliegen Flächen der Kugelschalen 22 und Kugelsegmente 24 sind Gleitflächen mit dem Radius R und Mittelpunkt C. Zwisc den beiden Kugelschalen 22 ist im Gehäuse 20 ein innen¬ verzahnter Ring 26 zentriert und befestigt, der zusamme mit einer an der Nabe 16 zwischen den beiden Kugelsegme ten 24 ausgebildeten Außenverzahnung 28 eine drehmoment übertragende Kupplungspaarung 26, 28 bildet. Die Kupp¬ lungspaarung 26, 28 ist in bezug zur Mittelebene E symm trisch.
    [0024] Relativdrehungen zwischen dem Gehäuse 20, den Kugelscha len 22 und dem innenverzahnten Ring 26 sind durch in gleichmäßigen ümfancsabständen im Gehäuse 20 angeordnet Paßfedern 30 verhindert. Die gesamte Drehgelenkkupplung ist in axialer Richtung durch Schrauben 32 zusammengeha ten, mit denen ein Ring 34, der den Bund 18 übergreift, am Gehäuse 20 befestigt ist. Zwischen dem Ring 34 und d Bund 18 ist eine Ringdichtunσ 36 eingespannt; auf der a deren, in Fig.l rechten Seite der Drehgelenkkupplung dichtet eine Manschettendichtung 38 das Gehäuse 20 gege die Gelenkwelle 10 ab.
    [0025] Innerhalb des Gehäuses 20 ist zwischen dem Rotor 12 einerseits und der Nabe 16 sowie der in Fig.l linken Ku gelschale 22 andererseits ein erster ringförmiger Hohl¬ raum 40 ausgebildet, der teilweise mit Schmiermittel ge füllt ist. Ein zweiter, vollständig mit Schmiermittel g füllter Hohlraum 42 ist rings um den mittleren Bereich der Nabe 16 innerhalb des innenverzahnten Rings 26 aus- gebildet. Ferner ist zwischen der Nabe 16 sowie der in - 5 -
    [0026] Fig.l rechten Kugelschale 22 einerseits und der Mansche tendichtung 38 andererseits ein ringförmiger Hohlraum 4 ausgebildet, der ebenfalls im wesentlichen mit Schmier¬ mittel gefüllt ist. Insoweit entspricht die in Fig.l da gestellte Drehgelenkkupplung im wesentlichen dem voraus gesetzten Stand der Technik.
    [0027] Zusätzlich zu den beschriebenen Hohlräumen 40, 42 und 4 ist zwischen jeder der beiden axialkraftübertragenden Kupplungspaarungen 22, 24 und der drehmomentübertragend Kupplungspaarung 26, 28 ein ringförmiger Schmiermittel¬ raum 46 angeordnet. Jeder dieser zusätzlichen Schmiermi telräume 46 hat einen Innendurchmesser Dl, der etwas kleiner ist als der Durchmesser D2 des kleinsten tragen den Basiskreises und dementsprechend erheblich kleiner als der Durchmesser D3 des größten tragenden Basiskreis der zugehörigen Kugelschale 22. Seitlich, d.h. in axial Richtung, ist jeder der beiden Schmiermittelräume 46 be grenzt durch eine Stirnfläche F, in der die Außenverzah nung 28 endet, und eine Basis G, in der das zugehörige
    [0028] Kugelsegment 24 beginnt. Die Basis G hat von der Mittel ebene E einen Abstand H, deretwas größer als halb so gr wie der Radius P ist-,
    [0029] Gemäß Fig.l ist die Nabe 16 mit ihren beiden Kugelsegme ten 24 und ihrer Außenverzahnung 28 einstückig ausgebil det. Die beiden zusätzlichen Schmiermittelräume 46 sind von je einem ringförmigen Einstich in der Nabe 16 gebil det.
    [0030] Die Drehgelenkkupplung gemäß Fig.2 unterscheidet sich v der in Fig.l dargestellten im wesentlichen dadurch, daß die beiden Kugelsegmente 24 als gesonderte Bauteile aus gebildet und über je einen ringförmigen Ansatz 48 mit Außendurchmesser Dl an der Nabe 16 abgestützt sind.
    权利要求:
    Claims - -P a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Drehgelenkkupplung, insbesondere an einer Gelenkwe le einer Exzenterschneckenmaschine, mit
    - mindestens einer axialkraftübertragenden Kupplungspaa rung (22, 24), die eine Kugelschale (22) mit einem größ ten und einem kleinsten tragenden Breitenkreis und ein darin gelagertes Kugelsegment (24) aufweist,
    - einer drehmomentübertragenden Kupplungspaarung (26, 2 mit einer achsncrmalen Mittelebene (E) , die den Mittel¬ punkt (C) des Kugelsegments (24) enthält, - und einem Gehäuse (20), das die Kupplungspaarungen (2 24; 26, 28) umschließt und ringförmige Hohlräume (40, 4 44) aufweist, die mindestens teilweise mit flüssigem Schmiermittel gefüllt sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß - zwischen der drehmomentübertragenden Kupplungspaarung
    (26, 28) und der oder jeder axialkraftübertragenden Kup lungspaarung (22, 24) ein zusätzlicher ringförmiger Schmiermittelraum (46) angeordnet ist,
    - der zusätzliche ringförmige Schmiermittelraum (46) einen Innendurchmesser (Dl) hat, der höchstens ebenso groß wie der Durchmesser (D2) des kleinsten tragenden Breitenkreises des Kugelsegments (24) ist, und
    - der zusätzliche ringförmige Schmiermittelraum (46) durch eine Basis (G) des zugehörigen Kugelsegments (24) begrenzt ist, die von der achsnormalen Mittelebene (E) einen Abstand (H) hat, welcher mindestens halb so groß wie der Radius (R) des Kugelsegments (24) ist.
    OMPI
    2. Drehgelenkkupplung nach Anspruch 1, bei der zwei K gelsegmente (24) , die zu je einer axialkraftübertragend Kupplungspaarung (22, 24) gehören, und eine zwischen di sen angeordnete Außenverzahnung (28) , die zur drehmomen übertragenden Kupplungspaarung (26, 28) gehört, an eine gemeinsamen Nabe (16) ausgebildet sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Nabe (16) beiderseits der Außenverzahnung (28) einen ringförmigen Einstich als zusätzlichen Schrπiermit telraum (46) aufweist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-02-28| AK| Designated states|Designated state(s): BR JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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