CH378608A - Kupplung - Google Patents

Description

  Kupplung    Die     Erfindung    bezieht sich auf     eine    sogenannte  Polygonkupplung, d. h. eine solche, die aus einem  mit abgerundeten Kanten und dazwischen gekrümm  ten Flanken versehenen Mehrkantstahl, wie z. B.  Polygonkeilwelle, für die eine und einer eine dazu  passende Öffnung aufweisenden Hülse für die an  dere Kupplungshälfte besteht. Solche Kupplungen  können anstelle von Pass- oder Gleitfederverbindun,  gen verwendet werden, um grössere Drehmomente  als mit den letzteren übertragen zu können.  



  Von den bekannten Kupplungen dieser Art un  terscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch,  dass bei beiden Kupplungshälften die Kuppelflächen  in ihrem     Eingriffsbereich    eine im Sinne einer Siche  rung gegen das axiale Lösen der Kupplung wirkende  Konizität aufweisen, wobei innerhalb des Eingriffs  bereiches die grösste Querschnittsfläche des Mehr  kantstahles höchstens so gross ist wie die kleinste  Querschnittsfläche der Hülsenöffnung.  



  Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegen an  jedem Übergang von einer abgerundeten Kante zu  einer gekrümmten Flanke die beiden Krümmungs  mittelpunkte dieser Flächen auf einer durch den  Übergangspunkt gelegten Normalen zur Tangente in  diesem Punkt.  



  Eine weitere     Erfindung    betrifft ein Verfahren zur  Herstellung der erfindungsgemässen Kupplung, gemäss  dem bei jeder Kupplungshälfte die Kuppelfläche in  ihrem Eingriffsbereich mittels eines kegeligen     Fräs-          oder    Schleifwerkzeuges bearbeitet wird, das mit sei  ner Drehachse parallel zur Drehachse der zu bear  beitenden Kupplungshälfte angeordnet und dem eine  bezüglich der Kupplungshälfte radiale Beistellbewe  gung erteilt wird, deren grösster Weg der Differenz  zwischen dem Radius des dem Mehrkantprofil um  schriebenen und des ihm einbeschriebenen Kreises  entspricht.

      Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht von  den     Erfindungen    je ein Ausführungsbeispiel, und  zwar zeigen:  Fig. 1 die Seitenansicht einer zusammengebau  ten Kupplung, teilweise     im:    Schnitt,  Fig. 2 die linke Hälfte der in Fig. 1 dargestellten  Kupplung, in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1 ge  sehen,  Fig. 3 die Bearbeitung der einen Kupplungshälfte  in ihrem Eingriffsbereich mittels eines. kegeligen,     Fräs-          werkzeuges,    und  Fig.4 die Bearbeitung der anderen Kupplungs  hälfte mittels desselben Werkzeuges.  



  In Fig. 1 ist eine zusammengebaute Kupplung  dargestellt. Die eine Kupplungshälfte besteht aus  einem Mehrkantstahl 1, im vorliegenden Falle einem  Dreikantstahl, der gemäss Fig. 2 mit dem Radius R1  abgerundete Kanten und dazwischen mit dem Ra  dius     R2    gekrümmte Flanken aufweist. Der Mehr  kantstahl 1 geht in     einen    Bund 2 und anschliessend  in einen sich nach seinem freien Ende zu verjüngen  den     Schaft    3     übel.,    an welchem als Angriffsflächen  für     einen:    Schraubenschlüssel zwei diametral gegen  überliegende     Abflachungen    4 vorgesehen sind-.

   Die  zweite     Kupplungshälfte    wird von einer Hülse 5 ge  bildet, deren Öffnung einen dem Profil des Mehr  kantstahles 1 entsprechenden Querschnitt besitzt. Im  Eingriffsbereich ist die Kuppelfläche sowohl des  Mehrkantstahles 1 als auch der Kupplungshülse ko  nisch ausgebildet, und zwar derart, dass die grösste  Querschnittsfläche des Mehrkantstahles 1, also seine       Stirnfläche    6,     höchstens    so gross ist wie die klein  ste     Querschnittsfläche    der     Hülsenöffnung,    die in der  Ebene der     Stirnfläche    7 der     Kupplungshülse    5 liegt.

    Auf diese Weise ist es möglich, zwecks,     Kuppelns,    der  beiden Kupplungshälften den     Mehrkantstahl    1 mit  seiner Stirnfläche 6 in die     Öffnung    bei ihrem klein-      steh Querschnitt in der Stirnfläche 7 der Kupplungs  hülse 5 einzuführen (wobei natürlich ein wenn auch  ganz geringes radiales Spiel vorhanden sein muss)  und axial so weit in die Öffnung hineinzuschieben,  bis sich die Ringschulter 8 des Bundes 2 gegen die  Stirnfläche 7 der     Kupplungshülse    5 anlegt. Werden  nun die beiden Kupplungshälften etwas relativ ge  geneinandergedreht, so kommt der Konus des Mehr  kantstahles 1 mit dem Gegenkonus der Hülse 5 zum       keilartigen    Eingriff.

   Die beiden     Kupplungshälften     sind nun     starr        miteinander    verbunden, so dass .mit  ihrer     Hilfe    grosse Drehmomente übertragen werden  können, wobei die Konizität der Kuppelflächen eine  Sicherung gegen das axiale Lösen der Kupplungbil  det. Erst     wenn    die beiden Kupplungshälften im ent  gegengesetzten Sinne als bei der Herstellung der Ver  bindung     gegeneinander    verdreht worden sind., kann  die Kupplung in axialer Richtung wieder auseinan  dergenommen werden.  



  In Abweichung von dem gezeigten Ausführungs  beispiel könnte beispielsweise der Mehrkantstahl 1  mit seinem Schaft 3 innerhalb der als Hohlwelle aus  gebildeten Kupplungshülse 5 koaxial zu ihr angeord  net sein.  



  Vorzugsweise wird man das Profil des Mehrkant  stahles so ausbilden, dass seine periphere Begren  zungslinie an den     Übergänger.    von den abgerundeten  Kanten zu den gekrümmten Flanken stetig verläuft,  d. h. dass gemäss Fig. 2 an jedem Übergang von einer  abgerundeten: Kante zu einer gekrümmten Flanke  die beiden Krümmungsmittelpunkte M1, M2 dieser  Flächen auf der durch den Übergangspunkt P ge  legten Normalen N-N zur Tangente an diesen  Punkt P liegen.  



  Die beschriebene Kupplung kann vielseitig ver  wendet werden. Sie eignet sich insbesondere zur  Übertragung von Drehmomenten, z. B. innerhalb  einer reinen Antriebsmaschine; dabei kann das ab  gerundete Polygonprofil des Kupplungsstahles und  der Kupplungshülse auch unsymmetrisch ausgebildet  sein, wenn die Kupplung entweder nur für     Links-          oder    nur für Rechtslauf mit entsprechenden Einsät  zen zu verwenden ist. Des weiteren ist die Kupplung  aber auch als Einspannvorrichtung verwendbar, z. B.  bei einem Werkzeughalter an. Werkzeugmaschinen.  Ausserdem bildet sie bei entsprechender Ausführung       eine.    einfache und sichere Lagerung für eine Dreh  stabfeder, wobei durch eine der bekannten Siche  rungen, z.

   B. einen Kerbstift, ein unbeabsichtigtes  Lösen der beiden Kupplungshälften vermieden wer  den kann.  



  Die Vorteile einer solchen Kupplung bestehen  hauptsächlich darin, dass     trotz    kleinster Baulänge  grosse Drehmomente übertragen werden können. Da  im     Eingriffsbereich    scharfe Kanten und Übergänge  fehlen, besteht selbst bei stärkster Beanspruchung  keinerlei Bruchgefahr durch Kerbspannungen. Dank  ihrer Unempfindlichkeit eignet sich die Kupplung    selbst für den rauhesten Betrieb. Insbesondere bei  Verwendung der     Kupplung    als     Werkzeughalter    be  steht die Möglichkeit, für die eigentlichen Kupp  lungsteile eine oder nur wenige Einheitsbaugrössen  zu wählen, wodurch sich die Herstellungs- und La  gerhaltungskosten wesentlich senken lassen.  



  Das     Herstellungsverfahren    für die Kupplung ist  in den Fig. 3 und 4 der Zeichnung schematisch dar  gestellt. Wie ersichtlich, können mit demselben kege  ligen Fräs- oder Schleifwerkzeug, z. B. einem Keil  nutfräser 9, die konischen     Eingriffsflächen    des Kupp  lungsstahles 1 (Fig.3) und der Kupplungshülse 5  (Fig.

   4) in der Weise bearbeitet werden, dass der zur  Drehachse des im Sinne des Pfeiles<I>B</I> bzw.<I>B'</I> rotie  renden Werkstückes achsparallel angeordnete Keil  nutfräser 9 ausser seiner Rotationsbewegung im Sinne  des Pfeiles C auch noch eine bezüglich des Werk  stückes radiale Beistellbewegung im Sinne des Pfei  les D     durchführt,    deren grösster Weg in einer Rich  tung der Differenz zwischen dem Radius des dem  Mehrkantprofil (Polygon) umschriebenen und des  ihm einbeschriebenen Kreises entspricht. Auf einem  üblichen Ovalfräs- bzw. Schleifwerk kann diese Bei  stellbewegung in bekannter Weise automatisch ge  steuert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Kupplung aus einem mit abgerundeten Kan ten und dazwischen gekrümmten Flanken versehenen Mehrkanstahl und einer eine dazu passende Öffnung aufweisenden Hülse, dadurch gekennzeichnet, dass bei beiden Kupplungshälften die Kuppelflächen in ihrem Eingriffsbereich eine im Sinne einer Sicherung gegen das axiale Lösen der Kupplung wirkende Ko- nizität aufweisen, wobei innerhalb des Eingriffsberei ches die grösste Querschnittsfläche des Mehrkant stahles höchstens so gross ist wie die kleinste Quer schnittsfläche der Hülsenöffnung. II.

   Verfahren zur Herstellung der Kupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Kupplungshälfte die Kuppelfläche in ihrem Eingriffsbereich mittels eines kegeligen Fräs- oder Schleifwerkzeuges bearbeitet wird, das mit seiner Drehachse parallel zur Drehachse der zu bearbeiten den Kupplungshälfte angeordnet und dem eine be züglich der Kupplungshälfte radiale Beistellbewegung erteilt wird, deren grösster Weg der Differenz zwi schen dem Radius des dem Mehrkantprofil umschrie benen und des ihm einbeschriebenen Kreises ent spricht.

   UNTERANSPRUCH Kupplung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass bei beiden Kuppelflächen an je dem Übergang von einer abgerundeten Kante zu einer gekrümmten Flanke die beiden Krümmungs- mittelpunkte dieser Flächen auf einer durch den über gan:gspunkt gelegten Normalen zur Tangente an die sen Punkt liegen.