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Zerlegbare Gelenkkupplung
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zwei gleichartigen Kupplungsteilen und einem Zwischenstück. die in der Reihenfolge Wellenende, Kupp- lungsteil, Zwischenstück, Kupplungsteil, Wellenende miteinander im Eingriff stehen. Die erfindungsgemässe Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise als Kupplungsteile Kugeln und als Zwischenstück eine ebene Platte vorgesehen sind, wobei für den Eingriff des Zwischenstückes einerseits und lappenartiger Ansätze an den Wellenenden anderseits in jeder Kugel zwei in sich kreuzen- den Ebenen gegenüberliegende Schlitze mit ebenem Grund vorgesehen sind, und wobei ferner jede Kugel von einer mindestens die Ecken der in die genannten Schlitze eingreifenden Teile überdeckenden, verschiebbar befestigten Manschette umgeben ist.
Sowohl Kugeln als auch ebene Platten sind zwar als Teile von Gelenkkupplungen bekannt, jedoch nur bei Kupplungen einer andern als der obengenannten Gattung, mit denen die Verbindung von parallelen, aber axial versetzten Wellen nicht möglich ist und die ausserdem bei fixierten Wellenenden nicht lösbar sind.
Eine vorteilhafte Variante der Gelenkkupplung zeichnet sich aus durch auf den Wellenenden vorgesehene Sitzflächen, durch welche die Manschetten in ihrer die Kugeln überdeckenden Lage gehalten sind.
Eine weitere Variante, welche besonders bei relativ geringem Abstand der zu verbindenden Wellenenden bzw. relativ kurzem Zwischenstück oder relativ grosser Auslenkung desselben angezeigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Manschette auf der dem Wellenende abgekehrten Stirnseite mindestens eine Ausnehmung vorgesehen ist, welche mindestens bis auf den Grund des das Zwischenstück aufnehmenden Schlitzes reicht und mindestens die Breite dieses Schlitzes aufweist, wobei an sich bekannte Mittel, z. B. in Nuten eingeschobene Keile, vorgesehen sind, die zum lösbaren Fixieren der Manschette gegenüber dem Wellenende in einer Drehlage dienen, in welcher keine der Ausnehmungen dem genannten Schlitz gegenübersteht.
Eine weitere vorteilhafte Massnahme besteht darin, dass die Stirnseiten der in die Kugelschlitze eingreifenden Teile nach aussen gewölbt sind, so dass sie sich im Betrieb der Kupplung auf dem ebenen Grund der Schlitze abwälzen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Gelenkkupplung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 im Aufriss und Fig. 2 im Grundriss die zusammengebaute Gelenkkupplung mit den gelagerten Wellenenden, Fig. 3 - 5 ein Muffenstück im Aufriss, Seitenriss bzw. Grundriss, Fig. 6 und 7 eine Kugel im Aufriss bzw. Seitenriss, Fig. 8 und 9 die Platte im Aufriss bzw. im Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 und Fig. 10 und 11 eine Manschette im Aufriss bzw. Seitenriss.
Die beiden Wellen 6 sind bei 7 so gelagert, dass die Wellenachsen parallelliegen, jedoch um ein be- stimmtes Mass x gegeneinander versetzt sind. Auf den beiden einander zugekehrten Wellenenden sind aufsteckbare Muffenstücke 1 vorgesehen, wobei jedes Muffenstück eine Ausnehmung 11 aufweist, in die ein entsprechender Zapfen an der Welle 6 eingreift, wodurch eine formschlüssige Drehverbindung zustande kommt. Jedes Muffenstück weist ferner einen Lappen 12 auf, der von einer die Wellenachse enthaltenden Ebene symmetrisch geteilt wird. Ferner sind als Kupplungsteile zwei Kugeln 2 vorhanden, von denen jede mit zwei von gegenüberliegenden Seiten her vorzugsweise bis auf eine Mittelebene reichenden Schlitzen 21 und 22 versehen ist.
Wie insbesondere aus Fig. 6 und 7 ersichtlich, weisen die Schlitze einen ebenen Grund auf und liegen in sich kreuzenden Ebenen, welche vorzugsweise senkrecht aufeinanderstehen, woraus sich eine ausgeglichene Beanspruchung der auf Schub beanspruchten Querschnitte im Kugelinnern ergibt. Zur Verminderung der Kerbwirkung ist es von Vorteil, die Kanten im Kugelinnern auszurunden.
Beide Schlitze 21 und 22 sind gleich breit wie die Lappen 12. Als weiteres Übertragungselement ist als Zwischenstück eine Platte 3 vorgesehen, deren Dicke ebenfalls der genannten Schlitzbreite entspricht.
Bei der zusammengebauten Kupplung greift je ein Lappen 12 in einen Schlitz 21 und die Platte 3 in die verbleibenden Schlitze 22 der beiden Kugeln, wodurch die formschlüssige Drehverbindung zwischen beiden Wellenenden hergestellt ist. Die Stirnseiten 13 an den Lappen 12 bzw. 31 an der Platte 3 sind lach aussen gewölbt, so dass sie sich bei der in Umdrehung befindlichen Gelenkkupplung auf dem ebenen Grund der Kugelschlitze abwälzen. Ferner sind die seitlichen Endpartien der Platte 3 vorzugsweise kugelig ausgebildet, u. zw. mit dem gleichen Radius r wie die Kugeln 2, so dass diese Partien beim Eingriff der Platte 3 eine mit den Kugeln 2 gemeinsame Oberfläche bilden.
Es sind ferner zwei Manschetten 4 vorgesehen, welche kein Drehmoment übertragen, sondern lediglich die Lappen 12 und die Platte 3 mit den Kugeln 2 im Eingriff halten. Die die Kugeln 2 umgebenden Manschetten 4 sind auf den Muffenstücken 1 lösbar aufgesteckt und von einer solchen Breite, dass sie die Ecken der in die Schlitze eingreifenden Teile überdecken, u. zw. auch bei der grössten während der Drehbewe-
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stücken 1 sind die Manschetten 4 lösbar drehverbunden, hier z. B. mittels in die Nuten 14 bzw. 44 ein- geschobener Keile 5.
Die Manschetten 4 weisen auf der dem Wellenende abgekehrten Stirnseite je zwei Ausnehmungen 41 auf. Diese Ausnehmungen sind bei eingeschobenen Keilen 5 gegenüber der Platte 3 in der Drehlage ver- setzt, u. zw. vorzugsweise um etwa 90 . Bei gelöster Drehverbindung zwischen Manschette und Muffen- stück lassen sich die Manschetten jedoch in eine Lage verdrehen, in der die Ausnehmungen 41 in der glei- chen Ebene wie die Platte 3 bzw. die Schlitze 22 liegen. Die Abmessungen der Ausnehmungen sind da- bei so gewählt, dass sie in dieser Lage einen die Schlitze 22 fortsetzenden Kanal bilden. Die genaueForm der Ausnehmungen ist dabei natürlich unwesentlich, wichtig ist nur, dass nun die Platte 3 seitlich heraus- geschoben werden kann.
Damit ist die Drehverbindung zwischen den Wellen 6 gelöst, und es lassen sich mit Leichtigkeit auch die übrigen Kupplungsteile ausbauen. Der Zusammenbau erfolgt in der umgekehr- ten Reihenfolge ; es werden die Kugeln 2 auf die Lappen 12 aufgesetzt, die Manschetten 4 übergeschoben, die Platte 3 durch die Ausnehmungen 41 hindurch eingeschoben und schliesslich die Manschetten 4 ver- dreht und gegenüber den Muffenstücken 1 drehgesichert. Es könnten natürlich pro Manschette auch nur eine oder auch mehrere Ausnehmungen 41 vorgesehen sein, wobei die Manschette jeweils in einer solchen Drehlage lösbar befestigt sein müsste, in der keine der Ausnehmungen dem Schlitz 22 gegenübersteht.
Gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Ausführung der Gelenkkupplung sind natürlich mancherlei Abweichungen möglich. Die Ausführung der Manschetten mit den Ausnehmungen 41 ist z. B. im vorliegenden Fall nur deshalb besonders angezeigt, weil die Platte 3 relativ kurz Ist. Wäre sie länger, d. h. der Abstand zwischen den zu verbindenden Wellenenden grösser, so könnte auf diese Ausnehmungen und die Arretierung der Drehlage der Manschette verzichtet werden ; die Manschette könnte dann zwecks Demontage der Kupplung so weit über die Platte 3 geschoben werden, dass diese sich wiederum nach der Seite hin aus dem Schlitz 22 herausschieben lässt. Auch ein Aufschieben und Zentrieren der Manschetten auf den Muffenstücken wäre nicht unbedingt erforderlich, sondern lediglich eine Arretierung der Manschetten in axialer Richtung gegenüber den Kugeln.
Die Manschetten brauchen auch nicht notwendigerweise am Bunde der Muffenstücke l anzuliegen, sie können auch schmäler sein, und ihre minimale Breite ist nur durch die Bedingung gegeben, dass sie bei der grössten Auslenkung der Teile immer noch die Ekken der Lappen 12 und 31 überdecken. Anstatt schliesslich besondere Muffenstück 1 mit den Lappen 12 vorzusehen, könnten die Lappen auch direkt stirnseitig an den Wellen 6 ausgebildet sein.
Die dargestellte Kupplung eignet sich auch zur Verbindung von Wellenenden, deren Achsen sich schneiden oder sogar windschief zueinander stehen.
Die dargestellte Kupplung besteht aus wenigen und sehr einfach herzustellenden Teilen. Sämtliche das Drehmoment übertragenden, aufeinander gleitenden Flächen sind eben und daher sehr einfach zu bearbeiten. Sie können als einfache Verschleissplatten ausgebildet werden, die auch leicht auswechselbar sind. Die Einzelteile sind auch äusserst robust, und demgemäss ist die Kupplung auch für rauhen Betrieb und zur Übertragung grosser Drehmomente, wie sie beispielsweise bei Walzwerken auftreten, geeignet. Abweichungen innerhalb gewisser Grenzen vom Sollwert des Abstandes der Wellenenden, wie sie sich bei der Fertigung oder Montage der Wellen ergeben können, oder nachträgliche Veränderungen beeinträchtigen die Wirkungsweise der Kupplung keineswegs. Die Kupplung ist ferner auch leicht zu schmieren.
Bei all diesen Vorteilen ist der Aussendurchmesser der Kupplung verglichen mit dem Wellendurchmesser sehr gering.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zerlegbare Gelenkkupplung zur Verbindung zweier einander zugekehrter, gelagerter Wellenenden, mit zwei gleichartigen Kupplungsteilen und einem Zwischenstück, die in der Reihenfolge Wellenende, Kupplungsteil, Zwischenstück, Kupplungsteil, Wellenende miteinander im Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise als Kupplungsteile Kugeln (2) und als Zwischenstück eine ebene Platte (3) vorgesehen sind, wobei für den Eingriff des Zwischenstückes einerseits und lappenartige Ansätze (12) an den Wellenenden (1) anderseits in jeder Kugel zwei in sich kreuzenden Ebenen gegen- überliegende Schlitze (21,22) mit ebenem Grund vorgesehen sind.
und wobei ferner jede Kugel von einer mindestens die Ecken der in die genannten Schlitze (21,22) eingreifenden Teile (3,12) überdeckenden, verschiebbar befestigten Manschette (4) umgeben ist.