CH422441A - Torsionally rigid coupling with rolling elements and a method for manufacturing the coupling - Google Patents

Torsionally rigid coupling with rolling elements and a method for manufacturing the coupling

Info

Publication number
CH422441A
CH422441A CH83663A CH83663A CH422441A CH 422441 A CH422441 A CH 422441A CH 83663 A CH83663 A CH 83663A CH 83663 A CH83663 A CH 83663A CH 422441 A CH422441 A CH 422441A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
coupling
rolling elements
coupling according
sub
inner part
Prior art date
Application number
CH83663A
Other languages
German (de)
Inventor
Breuer Karl
Original Assignee
Demag Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DED38006A external-priority patent/DE1203055B/en
Priority claimed from DED39405A external-priority patent/DE1216032B/en
Application filed by Demag Ag filed Critical Demag Ag
Publication of CH422441A publication Critical patent/CH422441A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • F16D3/227Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22303Details of ball cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

  

  Drehstarre Kupplung mit     Wälzkörpern    sowie Verfahren     zur    Herstellung der Kupplung    Die Erfindung betrifft eine drehstarre Kupplung  mit     Wälzkörpern,    die in     Ausnehmungen    des Aussen  teils und des Innenteils der Kupplung gebettet sind,  sowie ein Herstellungsverfahren für diese Kupplung.  Die Kupplung ist knickfähig.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwei  Glieder, zum Beispiel zwei Wellen, in einfachster und  billigster Weise und praktisch     drehspielfrei    miteinan  der zu verbinden, wobei an den     übertragungsstellen          Wälzung    vorhanden sein soll. Dabei soll weiterhin  zwischen den beiden Kupplungshälften und bei den  Gliedern vor und hinter der Kupplung eine gleichför  mige Drehgeschwindigkeit übertragen werden. Die  Kupplung soll sich je zur Hälfte zwischen zwei im  Winkel zueinander stehenden Wellen anordnen las  sen, wobei dann allerdings eine achsparallele Verset  zung nicht mehr möglich sein kann.  



  Die häufig für diesen Zweck verwendeten Kupp  lungen, vorwiegend Zahnkupplungen, weisen an den  Übertragungsstellen     Gleitungen    auf, die die Lebens  dauer bei hoher Belastung stark herabsetzen, wobei  ausserdem die Aussparungen bzw. die Zähne auf sehr  teuren Vorrichtungen, wie     Abwälzfräsvorrichtungen     oder Teilköpfen, hergestellt werden müssen und Tei  lungsfehler nicht ganz vermieden werden. Es sind  weiterhin Kupplungen bekannt, die als     übertragungs-          glieder    Wälzkörper aufweisen, jedoch bedingt die  Konstruktion dieser Kupplungen wiederum teure  Fertigungsvorrichtungen, wie Räummaschinen,  Räumnadeln, Kugeldreh-,     Kugelfräs-    und Kugel  schleifvorrichtungen.  



  Die Erfindungsaufgabe wird nun dadurch gelöst,  dass die Walzkörper praktisch     drehspielfrei    in ihre       Ausnehmungen    eingesetzt sind, um ohne Verklem  men zu laufen, und dass sie bei geknickter Kupplung    in einer Ebene stehen, die nur um den halben Knick  winkel geneigt ist.  



  Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsge  mässen Kupplung besteht darin, dass das Aussenteil       auf    das Innenteil aufgeschrumpft, in dieser Lage  fixiert, dann gebohrt, gerieben, gehärtet und     geläppt     wird und danach das Aussenteil vom Innenteil     abge-          presst    und der Raum zwischen den einander zuge  kehrten Flächen des Aussen- und Innenteils freigear  beitet wird.  



  Die erfindungsgemässe Kupplung kann mit ganz  normalen Vorrichtungen, wie sie in jedem Unterneh  men der Maschinenindustrie vorhanden sind, herge  stellt werden. Die Kupplung soll insbesondere dort  verwendet werden, wo Antriebsteile in einem Ge  häuse oder auf einem gemeinsamen Rahmen verbun  den werden. Gegenüber allen anderen Kupplungen  hat die erfindungsgemässe Kupplung folgende Vor  teile: Niedrigster Preis, einfachste Fertigungsmittel,  hoher Wirkungsgrad, geringer Verschleiss, hohe  Lebensdauer, gleichförmige Bewegung der     gekuppel-          ten    Elemente, geringe Antriebskräfte erforderlich,  grosse     Knickung    der miteinander gekuppelten Ele  mente möglich, kleinster Gelenkabstand möglich,  z. B. bei     Spindelkupplungen.     



  Die Gestaltung eines geringen Preises ist nach  dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch bedingt,  dass das Aussenteil und das Innenteil aufgeschrumpft  bearbeitet und anschliessend an den     Trennflächen     freigearbeitet wird, wobei die Bohrungen für die  Wälzkörper an der Trennfläche nur mit normalen  Mitteln hergestellt und weiterbearbeitet werden. Erst  nach Beendigung dieser Arbeiten wird das Aussenteil  vom Innenteil abgepresst und der Raum zwischen  den einander zugekehrten Flächen des Aussen- und  Innenteils freigearbeitet; die Trennflächen können      auch als     Passflächen        ausgeführt    und am Aussen- oder  Innenteil zurückgesetzt werden.

   Wenn die Wälzbah  nen nicht gehärtet werden, kann insbesondere bei  grossen Kupplungen das Aussen- und Innenteil aus  einem Stück gefertigt werden, das     anschliessend    ge  trennt wird. Die Aussparungen für die     Wälzkörper     können im Endzustand aus exakt zylindrischen Boh  rungen oder aus     zitronenförmigen        Ausnehmungen     bestehen.  



  In     vorteilhafter    Weise können beidseitig der  Wälzkörper angeordnete Federn oder     Stegringe    die       Wälzkörper    in ihrer Lage halten. Alle     als        Wälzkörper     benutzten     Kugeln    tragen hierbei gleichmässig.     Aus-          serdem    ermöglichen die einfachen Kugellaufbahnen  bei einem verhältnismässig grossen     Knickwinkel    von  etwa 30-40  der miteinander gekuppelten Drehteile  eine exakt gleichmässige Bewegung.  



  Alle     Kugeln    laufen bei allen auftretenden     Knik-          kungen    vollkommen selbständig und ohne Verklem  men auf dem halben Knickwinkel oder können durch  Halterungen, wie Federn,     Stegringe,    Hebel, Käfig  usw. auf halbem     Knickwinkel        geführt    werden.     Alle     Kugeln nehmen praktisch gleichmässig an der     Kraft-          übertragung    teil.  



  Bei     Knickung    der Kupplung um einen bestimm  ten Winkel laufen die     Wälzkörper        auf    dem halben       Knickwinkel    oder können durch     axialkorrigierende     Mittel auf halbem Knickwinkel geführt werden. Diese  Mittel können selbsttätig elastisch     korrigierender    Art,  selbsttätig formschlüssig     korrigierender    oder aber  selbsttätig     begrenzt        korrigierender        Art        sein.     



  Da in vielen Fallen auch eine axiale Verschieb  barkeit oder     Axialschubaufnahme    der Kupplungswel  len     wünschenswert    ist, kann die drehstarre Kupplung       vorteilhaft    auch so ausgebildet sein, dass mittels  Kugelnabe eine     Knickung    um den Kupplungsmittel  punkt     möglich    ist. Man erreicht das dadurch, dass ein       kugelzonenförmiges        Innenteil    von einer Kupplungs  welle axial bewegbar, jedoch durchsetzt ist und zu  gleich eine     Kupplungshälfte    darstellt.

   Sie kann in der  anderen     Kupplungshälfte    nach Art eines Kugelgelen  kes gehalten und vom     Kupplungsaussenteil    unter  Zwischenschaltung von     Kugeln    und     Einstellhebeln     vollkommen umschlossen sein. Ausserdem     kann    sie  abgedichtet gelagert sein. Die     Kugeln    können durch  einen Käfig     innerhalb    der     Kupplung    ausgerichtet  sein. Der von den     Einstellhebeln    gelagerte     Käfig    ist  geteilt und vermöge seiner     Finger    in der Lage, die  Kugeln genau ausgerichtet zu führen.

   Die Einstellhe  bel und die Kugeln können vorzugsweise in Lager  mitte in einer Ebene angeordnet sein, so dass     eine          grösstmögliche        Anordnungsgenauigkeit    zu erzielen  ist.  



  In der     Zeichnung    sind einige Ausführungsbei  spiele der Kupplung nach der Erfindung dargestellt.  Es zeigt:       Fig.    1 einen     radialen        Teilausschnitt        durch    die  Kupplung,

         Fig.    2 einen     Axialschnitt        durch    die Kupplung mit  zwei     Hälften        mit    federnd gehaltenen     Kugeln            Fig.    3 eine     Kupplungshälfte    im     Axialschnitt    mit  federnd gehaltenen     Kugeln        zwischen    zwei     Stegringen,          Fig.    4 eine Kupplungshälfte im     Axialschnitt    mit  aus     Stegringen    gebildetem     Kugelkäfig,

            Fig.    5 eine     Kupplungshälfte    im     Axialschnitt    mit       Distanzbolzen    zwischen der axialen     Kugelhalterung,          Fig.    6 eine     Kupplungshälfte    im     Axialschnitt    mit       Hebelhalterung    der Kugeln,       Fig.    7 eine Kupplung     im        Axialschnitt    mit Kugel  nabel nach Art eines Kugelgelenkes und einem       Kugelkäfig,

            Fig.    8 einen     Radialschnitt    durch die Kupplung  nach     Fig.    7,       Fig.    9 die     Einzelheit    des     Kugelkäfigs    nach     Fig.    7  und 8 in der Draufsicht.  



  In der     Fig.    1 ist ein radialer Teilausschnitt der  Kupplung mit dem Innenteil 1 und dem Aussenteil 2       ,darge,stellt,    in dessen     Halblbohmungen    (Hofbahnen) 6,  6' die Kugeln 3 eingesetzt sind.  



       Zwischen;    den     Kugeln    3     ist    das     Innren-    und Aussen  teil 1, 2     freiigetarbeitet,        so,dass        ider        Schlitz    mit .den Flä  chen 1', 2' entsteht. Die Kugeln werden beidseitig  durch Federn 4 bzw. 5     (Fig.    2) oder     Stegringe    7 bzw.  8     (Fig.    3) gehalten.  



  In der.     Fig.    2 sind die     axialkorrigierenden    Mittel,  z. B. elastische Blatt- oder Tellerfedern 4, 5. Der  Verschlussdeckel ist mit 8 bezeichnet. Die zu kup  pelnden Wellen sind mit 10 und 11 bezeichnet.  



  In der     Fig.    3 sind als     axialkorrigierende    Mittel       Stegringe    7,8 mit zwischengeschalteten Federn 4,5  verwendet.  



  In der     Fig.    4 ist als begrenzt     korrigierendes    Mittel  ein aus     Stegringen    7,8 gebildeter Käfig verwendet,  wobei die     Stegringe    durch Bolzen 9 verbunden     sind.     Die Bolzen 9 können     ebensogut    durch den Steg des  Innen- oder Aussenteiles     geführt        sein.    Es werden       vorzugsweise    drei Bolzen 9 am Umfang verteilt.  



  In der     Fig.    5 ist zwischen den     Stegringen    7 und 8  <B>je</B> ein     Distanzbolzen    7', 8'     vorgesehen.     



  In der     Fig.    6 ist als ein kraftschlüssig korrigieren  des Mittel ein Hebel 12 vorgesehen, der bei 13 im  Aussenteil 2 und 14 im Innenteil 1 gehalten ist. Der  Hebel 12 ist in der Mitte in der Bohrung 15 des  Kopfes 17 gehalten. Der Kopf 17 ist bei 16 als Ver  längerung des     Bolzens    9 ausgebildet.  



  Wenn unter Last eine     Knickung    der gekuppelten  Teile auftritt, rollen die     Wälzkörper        (Kugeln    3) in  eine Ebene, die dem halben Knickwinkel entspricht.  



  Betrachtet man ganz allgemein einen Wälzkörper  zwischen zwei Ebenen, z. B. zwei ebenen Platten,  deren eine Ebene einen Weg s     zurücklegt    und die an  dere Ebene stehenbleibt, dann leb der     Wälzkörper     den Weg s/2 zurück. Ein     äquivalentes        Wälzsystem          liegt        beim    Wälzen einer Kugel zwischen zwei zylin  drischen     Hohlbahnen    vor, wobei eine Hohlbahn     aus-          serdem    noch um ihren inneren Mittelpunkt ge  schwenkt wird. Dieser Fall     liegt    bei der Kugelkupp  lung nach der     Erfindung    vor.  



  Wenn man weiter annimmt, dass sich bei voller       Drehmomentübertragung    die Kugeln genau im           Kugelteilkreis        .tangential        ,abstützen,        dann    ist :der     Wälz-          weg        der    Kugeln jeweils gleich dem Mittelpunktsweg  der Kugeln am Innen- und Aussenteil.  



  Insbesondere bei schnellaufenden Kupplungen  und den grösstmöglichen auftretenden Knickwinkeln  werden die     Wälzkörper    formschlüssig auf dem     halben     Knickwinkel gesteuert. Die an beiden Seiten der  Kugeln angreifenden Federn bzw.     Stegringe    halten  die Kugeln axial spielfrei. Bei Verwendung von Ein  stellhebeln, vorzugsweise drei Stück, die bei     Axialbe-          wegung    des Aussen- gegenüber dem Innenteil, sowie  bei     Knickungen    der beiden Teile zueinander die  Wälzkörper immer auf die Lage einstellen, werden  die Kugeln formschlüssig in die jeweilige Ebene ge  stellt, und bewirken eine gleichförmige Drehbewe  gung selbst bei einer halben Kupplung.  



  Alle diese Ausführungsbeispiele zeigen die In  nenteile 1 mit zylindrischen Innenlaufbahnen 6' und  die Aussenteile 2 mit zylindrischen Aussenlaufbah  nen 6. In diese Auslaufbahnen 6, 6' sind die     Kugeln     3     drehspielfrei    gebettet. Zur     Mittenkorrektur    sind die  Kugeln 3 durch seitliche Federn 4 und 5 bzw. durch       Stegringe    7 und 8 begrenzt.  



  In der     Fig.    7 ist eine Kupplungswelle mit 20 be  zeichnet. Sie durchsetzt das Innenteil 22, das eine  Kupplungshälfte darstellt, mit einer     Viel-Nut-Verbin-          dung    21. Das Innenteil 22 ist als Kugelnabe     kugelzo-          nenförmig    ausgebildet und in den     Lagern    28 des  Aussenteils 26 bzw. Deckels 27 gehalten.  



  Zum Zweck einer völligen Abdichtung ist in der  Kupplungshälfte 26 bzw. 27 unmittelbar neben je  einem Ring des Lagers 28 je ein Dichtungsring 27  angeordnet. Bei der bisher beschriebenen Kupp  lungsanordnungen sind ebenfalls Dichtungen vorge  sehen.  



       ,Der        mittige        Teil    der     Kupplungshälfte    22 ist     steg-          anti,g        rausgebildet    und mit inneren     Wälzbahnen    6'     für     die Kugeln 5 als     Übertragungsglieder    versehen. Diese  werden wiederum von der     Kupplungshälfte    26     um-          fasst,    wobei zwischen den Kugeln 3 Einstellhebel 25  vorgesehen sind     (Fig.    8).

   Die kugelförmigen Köpfe  der Einstellhebel 25     ,sind    sowohl im     Innen-    als auch  im Aussenteil der Kupplung gehalten und bewirken,  dass der     Kugelkäfig    23, der ebenfalls von den Ein  stellhebeln 25 durch Leisten 29 gehalten wird, so zu  verschieben ist, dass bei abgewinkelten Kupplungs  wellen eine gleichmässige Drehgeschwindigkeit zu  erzielen ist.  



  Zur     Übertragung    des Drehmomentes werden die       Verstellhebel    25 nicht herangezogen, da die Anzahl  der Kugeln 3 für diesen Zweck vollkommen aus  reicht. Der Kugelkäfig 23 ist in zwei ringförmige Eta  gen geteilt, die gegeneinander über Leisten 29 durch  eine angeschraubte Klemme 18, 19 einzustellen sind,  so     dass        -die        Spielfreiheit,der    Kugeln 3     gewährleistet    ist       (Fig.    9).  



  Fingerartige     Aufbördelungen    24 des     geteilten          Käfigs    23 .sind     derart        zu    den Kugeln 3 hingebogen,  dass die Kugeln auch im demonstrierten Zustand der  Kupplung im Kupplungsinnenteil 22 gehalten und am    Herausfallen     gehindert    werden. Das ist dadurch mög  lich, dass der     Käfigsteg    an einem grösseren Durch  messer als dem     Kugelteilkreisdurchmesser    anliegt.

    Die Leiste 29 dient ausserdem in vorteilhafter Weise  bei der     Fertigung    der Kugelbahnen als Fixierglied  und wird bei der nachfolgenden Herstellung der Boh  rungen für das     Einstellglied        ebenfalls        mit    durchbohrt.  



  Es seien hier abschliessend die Vorteile der neuen  Kugelkupplung nach der Erfindung nochmals kurz       zusammengefasst.     



  ,1.     Gleichförmiger    Lauf     zwischen    Aden beiden zu  verbindenden Wellen, auch wenn eine Zwischenwelle  vorhanden ist, die bei     Radialversatz        gefordert    wird.  



  2. Vollständige     Drehspielfreiheit.     



  3. Ausser der Zentrierung durch die Kugeln ist in  radialer Richtung keine andere Massnahme erforder  lich.    4. absolute Laufruhe.  



  5. Die Kugelkupplung ist verhältnismässig leicht  auszuwuchten.  



  6. Die Laufbahnen werden als exakt zylindrische  Bohrungen gefertigt und können bis zum Endzustand  (Einbauzustand) zylindrisch bleiben oder aber werden  zitronenförmig.  



  7. Die Kupplung ist für sehr grosse Knickwinkel  (ca.     30-40 )    zu verwenden.  



  B. Die Kupplung ist für kleinste und grösste  Drehzahlen bei hoher     Drehmomentenübertragung    zu  verwenden.  



  9. Die Lebensdauer ist     insbesondere    durch Här  ten der Laufbahnen unerreicht     gross.     



  10. Die Kupplung kann exakt berechnet werden.  11. Die Kugeln     wälzen    exakt und erleiden keine  Gleitbewegung.  



  Vorzugsweise können alle Übertragungsflächen  und Bauelemente gehärtet sein.



  Torsionally rigid coupling with rolling elements and a method for producing the coupling The invention relates to a torsionally rigid coupling with rolling elements which are embedded in recesses in the outer part and the inner part of the clutch, as well as a manufacturing method for this clutch. The coupling is kinkable.



  The invention is based on the object of connecting two members, for example two shafts, in the simplest and cheapest way and with practically no backlash to miteinan, with rolling at the transmission points. It should continue to be transmitted between the two coupling halves and the links in front of and behind the coupling, a uniform rotational speed. Half of the coupling should be arranged between two shafts at an angle to one another, although an axially parallel offset may no longer be possible.



  The couplings often used for this purpose, mainly tooth couplings, have slides at the transfer points that greatly reduce the service life at high loads, and the recesses or teeth must also be made on very expensive devices such as hobbing devices or dividing heads and errors in division cannot be completely avoided. There are also clutches known which have rolling elements as transmission members, but the construction of these clutches in turn requires expensive manufacturing devices such as broaching machines, broaches, ball turning, ball milling and ball grinding devices.



  The object of the invention is now achieved in that the roller bodies are inserted into their recesses with practically no backlash in order to run without jamming, and that when the clutch is kinked they are in a plane that is only inclined by half the kink angle.



  The method for producing the coupling according to the invention is that the outer part is shrunk onto the inner part, fixed in this position, then drilled, rubbed, hardened and lapped and then the outer part is pressed from the inner part and the space between the two facing each other Areas of the outer and inner part is exposed.



  The coupling according to the invention can be manufactured using normal devices such as those available in every company in the machine industry. The coupling is to be used in particular where the drive parts are connected in a Ge housing or on a common frame. Compared to all other couplings, the coupling according to the invention has the following advantages: Lowest price, simplest means of production, high efficiency, low wear, long service life, uniform movement of the coupled elements, low drive forces required, large buckling of the coupled elements possible, smallest joint spacing possible, e.g. B. with spindle couplings.



  According to the method according to the invention, the design of a low price is due to the fact that the outer part and the inner part are machined on shrunk and then machined free on the separating surfaces, the bores for the rolling elements on the separating surface being produced and further processed only with normal means. Only after completion of this work is the outer part pressed from the inner part and the space between the facing surfaces of the outer and inner part is cleared; the separating surfaces can also be designed as mating surfaces and set back on the outer or inner part.

   If the rolling paths are not hardened, the outer and inner parts can be made from one piece, especially in the case of large clutches, which is then separated. The recesses for the rolling elements can in the final state consist of exactly cylindrical bores or lemon-shaped recesses.



  In an advantageous manner, springs or web rings arranged on both sides of the rolling elements can hold the rolling elements in their position. All balls used as rolling elements bear evenly in this case. In addition, the simple ball tracks enable the rotating parts coupled to one another to move exactly evenly with a relatively large articulation angle of around 30-40.



  With all kinks that occur, all balls run completely independently and without jamming at half the kink angle or can be guided at half the kink angle by brackets such as springs, bar rings, levers, cages, etc. All balls participate practically equally in the power transmission.



  When the coupling is bent by a certain angle, the rolling elements run at half the kink angle or can be guided at half the kink angle by means of axially correcting means. These means can be of an automatically elastic corrective type, of an automatically form-fitting corrective type or of an automatic limited corrective type.



  Since in many cases an axial displaceability or axial thrust absorption of the coupling shafts is desirable, the torsionally rigid coupling can advantageously also be designed in such a way that a bend around the coupling center is possible by means of the ball hub. This is achieved in that a spherical zone-shaped inner part of a coupling shaft is axially movable, but penetrated and at the same time represents a coupling half.

   It can be held in the other coupling half in the manner of a Kugelgelen kes and be completely enclosed by the coupling outer part with the interposition of balls and adjusting levers. It can also be stored in a sealed manner. The balls can be aligned by a cage within the coupling. The cage supported by the adjusting levers is divided and, thanks to its fingers, is able to guide the balls precisely aligned.

   The adjustment lever and the balls can preferably be arranged in bearings in the middle of a plane, so that the greatest possible accuracy of arrangement can be achieved.



  In the drawing, some Ausführungsbei are shown games of the clutch according to the invention. It shows: FIG. 1 a partial radial section through the coupling,

         Fig. 2 shows an axial section through the coupling with two halves with resiliently held balls Fig. 3 shows a coupling half in axial section with resiliently held balls between two leg rings, Fig. 4 shows a coupling half in axial section with a ball cage formed from leg rings,

            Fig. 5 shows a coupling half in axial section with spacer bolts between the axial ball holder, Fig. 6 shows a coupling half in axial section with lever holder of the balls, Fig. 7 shows a coupling in axial section with ball navel in the manner of a ball joint and a ball cage,

            8 shows a radial section through the coupling according to FIG. 7, FIG. 9 shows the detail of the ball cage according to FIGS. 7 and 8 in plan view.



  In Fig. 1 is a radial partial section of the coupling with the inner part 1 and the outer part 2, Darge, represents, in whose half-bores (courtyard tracks) 6, 6 'the balls 3 are inserted.



       Between; The inner and outer parts 1, 2 of the balls 3 are freely worked so that the slot with .den surfaces 1 ', 2' is created. The balls are held on both sides by springs 4 or 5 (Fig. 2) or bar rings 7 or 8 (Fig. 3).



  In the. Fig. 2 is the axial correcting means, e.g. B. elastic leaf or disc springs 4, 5. The cover is labeled 8. The shafts to be coupled are labeled 10 and 11.



  In FIG. 3, leg rings 7.8 with interposed springs 4.5 are used as axially correcting means.



  In FIG. 4, a cage formed from leg rings 7, 8 is used as a limited corrective means, the leg rings being connected by bolts 9. The bolts 9 can just as well be guided through the web of the inner or outer part. There are preferably three bolts 9 distributed around the circumference.



  In FIG. 5, a spacer bolt 7 ', 8' is provided between the leg rings 7 and 8.



  In FIG. 6, a lever 12 is provided as a force-fit correcting the means, which is held at 13 in the outer part 2 and 14 in the inner part 1. The lever 12 is held in the center in the bore 15 of the head 17. The head 17 is formed at 16 as an extension of the bolt 9 Ver.



  If the coupled parts buckle under load, the rolling elements (balls 3) roll into a plane that corresponds to half the buckling angle.



  If one considers a rolling element between two levels, e.g. B. two flat plates, one level of which covers a path s and the other level stops, then the rolling elements live the path s / 2 back. An equivalent rolling system exists when a ball rolls between two cylindrical hollow tracks, one hollow track also being pivoted about its inner center. This is the case with the Kugelkupp treatment according to the invention.



  If one further assumes that with full torque transmission the balls are supported tangentially in the ball pitch circle, then: the rolling path of the balls is equal to the center path of the balls on the inner and outer part.



  In particular with high-speed clutches and the greatest possible bending angles that occur, the rolling elements are positively controlled at half the bending angle. The springs or bar rings acting on both sides of the balls keep the balls free of axial play. When using adjusting levers, preferably three pieces, which always set the rolling elements to the position when the outer part moves axially in relation to the inner part, as well as when the two parts bend towards one another, the balls are positively placed in the respective plane and cause them to work a smooth rotation even with half a clutch.



  All these exemplary embodiments show the inner parts 1 with cylindrical inner raceways 6 'and the outer parts 2 with cylindrical outer raceways 6. In these outlet tracks 6, 6' the balls 3 are embedded free of rotational play. For center correction, the balls 3 are delimited by lateral springs 4 and 5 or by bar rings 7 and 8.



  In Fig. 7, a coupling shaft is marked with 20 be. It penetrates the inner part 22, which represents a coupling half, with a multiple-groove connection 21. The inner part 22 is designed as a spherical hub in the shape of a spherical zone and is held in the bearings 28 of the outer part 26 or cover 27.



  For the purpose of complete sealing, a sealing ring 27 is arranged in the coupling half 26 or 27 directly next to each ring of the bearing 28. In the coupling arrangements described so far, seals are also provided.



       , The central part of the coupling half 22 is web-anti, g out formed and provided with inner roller tracks 6 'for the balls 5 as transmission members. These, in turn, are encompassed by the coupling half 26, setting levers 25 being provided between the balls 3 (FIG. 8).

   The spherical heads of the adjusting levers 25 are held in both the inner and outer parts of the coupling and cause the ball cage 23, which is also held by the adjusting levers 25 through strips 29, to be moved so that the coupling shafts are angled an even rotation speed can be achieved.



  The adjusting levers 25 are not used to transmit the torque, since the number of balls 3 is completely sufficient for this purpose. The ball cage 23 is divided into two ring-shaped Eta conditions, which are to be set against one another via strips 29 by a screwed-on clamp 18, 19, so that the balls 3 are free from play (FIG. 9).



  Finger-like flanges 24 of the divided cage 23 are bent towards the balls 3 in such a way that the balls are held in the coupling inner part 22 even in the demonstrated state of the coupling and are prevented from falling out. This is possible, please include that the cage web rests on a larger diameter than the ball pitch circle diameter.

    The bar 29 also serves in an advantageous manner in the manufacture of the ball tracks as a fixing member and is also drilled through in the subsequent manufacture of the bores for the adjusting member.



  Finally, the advantages of the new ball coupling according to the invention are briefly summarized here.



  ,1. Uniform running between the two shafts to be connected, even if there is an intermediate shaft, which is required in the case of radial misalignment.



  2. Complete freedom from rotational play.



  3. Apart from the centering by the balls, no other measure is required in the radial direction. 4. Absolute smoothness.



  5. The ball coupling is relatively easy to balance.



  6. The raceways are manufactured as exactly cylindrical bores and can remain cylindrical until the final state (installation state) or they can be lemon-shaped.



  7. The coupling is to be used for very large bending angles (approx. 30-40).



  B. The coupling is to be used for the lowest and highest speeds with high torque transmission.



  9. The service life is unmatched, especially due to the hardening of the raceways.



  10. The coupling can be calculated exactly. 11. The balls roll exactly and do not suffer any sliding movement.



  Preferably, all transfer surfaces and components can be hardened.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Drehstarre, knickfähige Kupplung mit Wälzkör- pern, die in Ausnehmungen eines Aussenteils und eines Innenteils der Kupplung gebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper praktisch dreh- spielfrei in ihre Ausnehmungen eingesetzt sind, um ohne Verklemmen zu laufen, und dass sie bei genick- ter Kupplung in einer Ebene stehen, die nur um den halben Knickwinkel geneigt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM I Torsionally rigid, buckling coupling with rolling elements which are embedded in recesses of an outer part and an inner part of the coupling, characterized in that the rolling elements are inserted into their recesses with practically no rotational play in order to run without jamming, and that they are in with the coupling inclined, stand in a plane that is only inclined by half the bending angle. SUBCLAIMS 1. Kupplung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wälzkörper (3) durch diesen zugeordnete, axial korrigierende Mittel auf halbem Knickwinkel geführt sind. 2. Kupplung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Wälz- körperstellung selbsttätig elastisch korrigierende Mit tel elastische Federn (4,5) oder elastische Stegringe (7, 8) verwendet sind. 3. Coupling according to patent claim I, characterized in that the rolling elements (3) are guided by axially correcting means assigned to them at half the kink angle. 2. Coupling according to claim I and sub-claim 1, characterized in that as the rolling element position automatically elastically correcting With tel elastic springs (4,5) or elastic web rings (7, 8) are used. 3. Kupplung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Wälz- körperstellung selbsttätig formschlüssig korrigierende Mittel Einstellhebel (12,25) verwendet sind. 4. Kupplung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Wälz körperstellung selbsttätig begrenzt korrigierendes Mittel ein Käfig (23) verwendet ist. 5. Clutch according to claim 1 and sub-claim 1, characterized in that setting levers (12, 25) are used as the roller body position automatically correcting positively. 4. Coupling according to claim I and sub-claim 1, characterized in that a cage (23) is used as the rolling body position automatically limited correcting means. 5. Kupplung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkör- per (3) durch seitlich angeordnete elastische Federn (4, 5) oder Stegringe (7, 8) axial spielfrei gehalten sind. 6. Kupplung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wälzkörpern (3) im Innen- und Aussenteil (1, 2) ge haltene Einstellhebel (25) angeordnet sind, die mit einem Käfig (23) verbunden sind, dessen Finger die Wälzkörper halten. 7. Coupling according to claim 1 and sub-claim 1, characterized in that the rolling elements (3) are held axially free of play by laterally arranged elastic springs (4, 5) or web rings (7, 8). 6. Coupling according to claim I and sub-claim 1, characterized in that between the rolling elements (3) in the inner and outer parts (1, 2) ge held adjusting levers (25) are arranged, which are connected to a cage (23), whose fingers hold the rolling elements. 7th Kupplung nach Patentanspruch I oder einem der vorhergehenden Unteransprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Innenteil (1) als kugelzonen- förmiger Körper (22) ausgebildet im Aussenteil (26, 27) nach Art eines Kugelgelenkes gehalten ist. B. Kupplung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6, 6') durch Halbbohrungen erzeugt sind, wobei jede Halbboh rung des Aussen- und Innenteils mittelpunktsgleich ist und alle Mittelpunkte wenigstens angenähert auf einem gemeinsamen konzentrischen Teilkreis liegen. 9. Coupling according to claim 1 or one of the preceding subclaims, characterized in that the inner part (1) designed as a spherical zone-shaped body (22) is held in the outer part (26, 27) in the manner of a ball joint. B. Coupling according to claim I, characterized in that the recesses (6, 6 ') are created by half-bores, each Halbboh tion of the outer and inner parts is the same center and all centers are at least approximately on a common concentric pitch circle. 9. Kupplung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6, 6') als zylindrische Hohlbahnen für die Wälzkörper herge stellt sind, bis zum Einbauzustand zylindrisch bleiben oder eine Zitronenform bekommen,. 10. Kupplung nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Übertragungsflächen und Bauelemente gehärtet sind. Coupling according to patent claim 1, characterized in that the recesses (6, 6 ') are manufactured as cylindrical hollow paths for the rolling elements, remain cylindrical until they are installed or are given a lemon shape. 10. Coupling according to claim and sub-claims 1 to 9, characterized in that all transmission surfaces and components are hardened. PATENTANSPRUCH 1I Verfahren zur Herstellung der Kupplung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil (2) auf das Innenteil (1) aufgeschrumpft, in dieser Lage fixiert, dann gebohrt, getrieben, gehärtet und geläppt wird und danach das Aussenteil (2) vom Innenteil (1) abgepresst und der Raum zwischen den einander zugekehrten Flächen (1', 2') des Aussen- und Innenteils freigearbeitet wird. PATENT CLAIM 1I A method for producing the coupling according to claim I, characterized in that the outer part (2) is shrunk onto the inner part (1), fixed in this position, then drilled, driven, hardened and lapped and then the outer part (2) from Inner part (1) is pressed and the space between the mutually facing surfaces (1 ', 2') of the outer and inner part is cleared. UNTERANSPRUCH 1<B>,</B>1. Verfahren mach Patenlanspruch Il, 4adurch ge kennzeichnet, dass die einander zugekehrten Flächen (1', 2') als Passflächen ausgeführt und an einem Teil (1 oder 2) entsprechend dem maximal zulässigen Knickwinkel zurückgesetzt werden. SUBClaim 1 <B>, </B> 1. Method made patent claim II, 4 characterized in that the mutually facing surfaces (1 ', 2') are designed as fitting surfaces and are set back on a part (1 or 2) according to the maximum permissible kink angle.
CH83663A 1962-01-27 1963-01-25 Torsionally rigid coupling with rolling elements and a method for manufacturing the coupling CH422441A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED38006A DE1203055B (en) 1962-01-27 1962-01-27 Axially and angularly movable coupling
DED39405A DE1216032B (en) 1962-07-18 1962-07-18 Homokinetic axially and angularly movable coupling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH422441A true CH422441A (en) 1966-10-15

Family

ID=25971372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH83663A CH422441A (en) 1962-01-27 1963-01-25 Torsionally rigid coupling with rolling elements and a method for manufacturing the coupling

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH422441A (en)
GB (1) GB1028111A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3343794A1 (en) * 1983-12-03 1985-06-13 Ilie 4690 Herne Chivari Ball-type homokinetic joint
CN111005946A (en) * 2019-11-20 2020-04-14 中国船舶重工集团公司第七0五研究所 Compact centering adjustable vibration isolation coupling

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA854936A (en) * 1967-05-30 1970-11-03 P. Croset Louis Universal joints
GB2178134A (en) * 1985-07-22 1987-02-04 Dominion Tool & Die Co Flexible socket construction
EP2752592A1 (en) * 2010-05-21 2014-07-09 MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Method for producing an outer part blank and an inner part blank of an articulated shaft, and articulated shaft

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3343794A1 (en) * 1983-12-03 1985-06-13 Ilie 4690 Herne Chivari Ball-type homokinetic joint
CN111005946A (en) * 2019-11-20 2020-04-14 中国船舶重工集团公司第七0五研究所 Compact centering adjustable vibration isolation coupling
CN111005946B (en) * 2019-11-20 2021-10-22 中国船舶重工集团公司第七0五研究所 Compact centering adjustable vibration isolation coupling

Also Published As

Publication number Publication date
GB1028111A (en) 1966-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0518052B1 (en) Bearing assembly
DE19960542B4 (en) Main shaft transmission mechanism for automotive gear shifters and tapered roller bearings for use therein
WO2010081528A2 (en) Wind power plant
DE2645600B2 (en) Torsionally rigid and flexible coupling that allows shaft misalignment
DE3150800A1 (en) RADIAL DEFORMABLE BEARING AND TORSION DAMPING DEVICE, ESPECIALLY FRICTION COUPLING FOR MOTOR VEHICLES WITH SUCH A BEARING
WO1999027267A1 (en) Assembly system on a propeller shaft
WO2008003306A1 (en) Torque transmission device such as a fixed homocinetic ball joint used as a counter track joint and method for the production thereof
DE2329554A1 (en) BEARING ARRANGEMENT FOR A DRIVE WHEEL HUB OF A MOTOR VEHICLE
DE3304641C2 (en)
DE2132891A1 (en) BEVEL GEAR TRANSMISSION
EP2063200A1 (en) Dual shaft drive assembly
EP0573799A1 (en) Roller or sprac freewheel with additional rolling bearing alongside
DE2229418B2 (en) TOOTH CLUTCH
DE2526344A1 (en) SHAFT COUPLING
EP1629212B1 (en) Linear rolling bearing for the transmission of torques
CH422441A (en) Torsionally rigid coupling with rolling elements and a method for manufacturing the coupling
DE102019201552A1 (en) Mounting of a planetary gear on a planetary pin connected to a planet carrier and method for mounting a planetary gear on a planetary pin
DE3514124A1 (en) CARDANIC DOUBLE COUPLING
DE102017110078A1 (en) Bearing inner ring, washer, preload plate, taper / cylindrical roller bearing and bearing / shaft arrangement
WO2022053382A1 (en) Bearing assembly
DE10141113A1 (en) Securing means for axially displaceable parts of rolling bearings comprises hub of one part and sleeve face of other having non-circular profiles for tensioning through reciprocal rotation
WO2022048948A1 (en) Tripod joint
DE10030534A1 (en) Pressure ring and method for producing a pressure ring, bearing system for the pins of cross members and universal joint arrangement
WO2007099110A1 (en) Multi-row axially preloaded angular contact ball bearing, and method for its production
DE102019129710B4 (en) Combined radial-axial bearing with special axial clearance adjustment