Kupplung zur drehwinkeIgetreuen Übertragung von Drehbewegungen Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur drehwina- kelgetreuen Übertragung von Drehbewegungen zwischen parallelen Wellen mit veränderlichem Wellenversatz, mit einem Zwischenglied, das mit den beiden Kupplungs hälften über je ein Getriebe aus wenigstens drei zuein ander parallelen Lenkern verbunden ist.
Bei den bekannten Kupplungen dieser Art wird durch die Lenker das Zwischenglied stets parallel zu der antriebsseitigen ersten Kupplungshälfte gehalten, so dass es sich winkeltreu mit dieser ersten Kupplungshälfte mitdreht. In gleicher Weise ist das Zwischenglied durch die parallelen Lenker mit der abtriebsseitigen zweiten Kupplungshälfte so in Antwiebsverbindung, dass diese ihrerseits winkeltreu dem Zwischenglied und damit der ersten Kupplungshälfte folgt.
Die Länge der Lenker ist dabei geringer als der Abstand der Anlenkpunkte an den Kupplungshälften bzw. dem Zwischenglied, so dass sich die Lenker bei einer kontinuierlichen Umlauf- bewegurig aneinander vorbeidrehen können. Dabei kön nen sich die beiden Kupplungshälften in einem gewissen, durch die Länge der Lenker bestimmten Bereich gegen einander bewegen,. ohne dass sich an der winkeltreuen f.lbertragung der Drehbewegung etwas ändert.
Dadurch, dass wenigstens drei Lenker vorgesehen sind, ist sicher gestellt, dass über die Lenker eine gleichmässige Dreh momentübertragung ohne Totpunkte stattfinden kann.
Bei einer bekannten Kupplung dieser Art wird das Zwischenstück von einem Körper aus zwei zueinander parallelen, gleichachsigen Kreisscheiben gebildet, die durch ein Wellenstück miteinander verbunden sind. Dieses Zwischenstück ist zweifach gelagert, nämlich in einem ersten Gehäuse zusammen mit der Antriebswelle und der ersten Kupplungshälfte und in einem zweiten Gehäuse zusammen mit der Abtriebswelle und der zweiten Kupplungshälfte. Die Gehäuse sind gegenein ander und um die Antriebswelle verschwenkbar. Auf diese Weise kann die Antriebswelle relativ zu der.
Abtriebswelle bewegt werden.
Bei dieser Anordnung ist die Lage des Zwischen gliedes wegen des Vorhandenseins der Lenker kinema- tisch überbestimmt. Wenn das Zwischenglied zusätzlich in den Gehäusen gelagert ist, muss die Länge der Len ker sehr genau an die Abmessungen der Gehäuse ange passt werden. Anderenfalls treten Verklemmungen und zusätzliche Kräfte auf die Lager auf. Als weiterer Nach teil der bekannten Anordnung sind zwei zusätzliche Lager für das Zwischenglied erforderlich, die eine ver- hältnismässig grosse Baulänge in axialer Richtung erge ben.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der vorstehend erwähnten Art so auszubilden, dass sie eine Übertragung der Dreh bewegung bei gegenseitiger Beweglichkeit der Wellen auf möglichst kurze Länge ermöglicht.
Die Erfindung besteht darin, dass das Zwischenglied von einem schwimmend nur von den Lenkern gehalte nen scheibenartigen Körper gebildet wird.
Es ist also das Zwischenglied nicht zusätzlich gelagert. Die Lage des Zwischengliedes wird bei vor gegebener An- und Abtriebswelle eindeutig durch die Lenker fixiert, und jede zusätzliche Lagerung desselben würde nur zu einer kinematischen Überbestimmung führen. Durch die hierbei ermöglichte flache; scheiben artige Ausbildung des Zwischengliedes ist es wiederum möglich, die ganze Kupplung sehr flach auszubilden, so dass es möglich ist, die Bewegung der Antriebswelle auf sehr geringer axialer Länge auf eine gegenüber der Antriebswelle bewegliche Abtriebswelle zu übertragen. Das kann für viele Anwendungen einer solchen Kupp lung von ausschlaggebender Bedeutung sein.
Es ist an sich eine Kupplung zwischen zwei Wellen mit festem Wellenversatz bekannt, bei der zwischen den beiden Kupplungshälften ein urigelagertes scheibenför miges Zwischenglied vorgesehen ist.
In den einander zugekehrten Flächen der mit An- und Abtriebswelle verbundenen scheibenförmigen Kupplungshälften und des scheibenförmigen Zwischengliedes sind jeweils vier um 9Ö gegeneinander versetzte kreisrunde Vertiefun gen vorgesehen, die sich teilweise überlappen, in denen Kugeln von kleinerem Durchmesser als diese Vertie- fungen jeweils zwischen einem Kupplungsglied und dem Zwischenglied angeordnet sind.
Die Wellen sind in festen Lagern gelagert, und der feste Wellenversatz entspricht der doppelten Differenz der Durchmesser von Vertiefungen und Kugeln, also dem maximal erreichbaren Wert des Wellenversatzes. Bei der Drehbewegung rollen die Kugeln in den Ver tiefungen ab und werden bei dem gewählten Wert des Wellenversatzes in jeweils zwei sich überlappenden Ver tiefungen zwangsschlüssig gehalten. Wenn bei einer sol chen Anordnung der Wellenversatz auf einen kleineren Wert verändert würde, dann ginge diese Zwangs schlüssigkeit ausserhalb des Betriebszustandes verloren, da die Lage der ungelagerten Zwischenscheibe zu den Kupplungsgliedern dann nicht mehr eindeutig bestimmt wäre.
Bei einer Kupplung nach der Erfindung ist dagegen die Lagerung der Zwischenscheibe stets ein deutig bestimmt.
Bei der bekannten Kupplung sind Zapfen an den Lenkern angebracht, die in Lagerbohrungen der Kupp- lungshälften bzw. des Zwischengliedes sitzen. Bei dieser Lageranordnung wirken auf die Lenker und die Lager Kippmomente, da die Kraftübertragung z. B. von der antriebsseitigen Kupplungshälfte auf den Lenker und von dem Lenker auf das Zwischenglied in verschiede nen Ebenen erfolgt. Diese Momente müssen durch die Lagerung des Zwischengliedes aufgenommen werden.
Es ist daher vorteilhaft, wenn die Lenker sowohl an dem Zwischenglied als auch an den beiden Kupp lungshälften mittels Zapfen gelagert sind, die in den Kupplungshälften respektive dem Zwischenglied fest angebracht und in entsprechenden Bohrungen der Len ker gelagert sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Wellenkupp lung nach der Erfindung bei maximalem Wellenversatz, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Ebene II-II in Fig. 1, in Pfeilrichtung gesehen, Fig. 3 einen Querschnitt längs der Ebene IH-III in Fig. 1, in Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 für einen Wellenversatz Null, Fig. 5 eine teilweise geschnittene Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 4 und Fig. 6 einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 für einen weiteren Wert des Wellenversatzes.
Die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung zeigen die Wellen kupplung bei maximalem Wellenversatz. Die Antriebs welle 1 ist in einer von einem Lagergehäuse 2 um schlossenen Lagerbüchse 3 gelagert.
Am Ende der Welle 1 ist ein erstes kreisscheiben förmiges Kupplungsglied 4 befestigt. In der Stirnfläche des Kupplungsgliedes 4 sind drei Zapfen 5 in gleichen Abständen von der Achse der Welle 1 und jeweils um 120 gegeneinander versetzt angeordnet, von welcher in Fig. 1 nur eine sichtbar ist. Eine Abtriebswelle 6 läuft in einer von einem Lagergehäuse 7 umschlossenen Lagerbüchse B.
Am Ende der Abtriebswelle 6 sitzt ein zweites kreisscheibenförmiges Kupplungsglied 9 mit drei Zapfen 10, die ebenfalls im gleichen Abstand von der Achse der Welle 6 und um 120 gegeneinander versetzt angeordnet sind. Der Abstand der Zapfen 10 von der Achse der Welle 6 ist dabei genau so gross wie der Abstand der Zapfen 5 von der Achse der Welle 1. Zwischen den Kupplungsgliedern 4 und 9 ist ein Zwi- schenglied in Gestalt einer Kreisscheibe 11 angeordnet, in welcher ebenfalls um die Achse der Kreisscheibe 11 herum nach beiden Seiten drei Zapfen 12, 12' vor gesehen sind, deren Anordnung den Anordnungen der Zapfen 5 und 10 kongruent ist.
Die Zapfen 12, 12' der Scheibe 11 ragen nach beiden Seiten in Bohrungen 13, 13' von Lenkern 14, 15 hinein, an deren jeweils anderen Enden Bohrungen 16, 17 vorgesehen sind, in welche die Zapfen 5, 10 der Kupplungsglieder 4, 9 eingreifen.
Fig. 2 der Zeichnung lässt alle drei Zapfen 10 des Kupplungsgliedes 9 erkennen. Einzelheiten der Anord nung der Lenker 14, 15 zeigt Fig. 3.
Wesentlich ist, dass die Längenabmessungen der Lenker 14, 15 kleiner sind als die Abstände der Zap fen, so dass sich die Lenker 14, 15 bei einem konti nuierlichen Umlauf der Wellen 1 und 5 und der Kupp- lungs- und Zwischenglieder 4, 9, 11 aneinander vorbei drehen können.
Die Wirkungsweise der Wellenkupplung ist fol gende. Gemäss Fig. 1 liegen die Lenker 14 und 15 jeweils in der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Weise parallel zueinander. Die Lenker 14 und 15 wirken also als Parallellenkergetriebe, so dass die Kupplungsglieder 4 und 9 sowie die Scheibe 11 gemeinsam mit gleichem Drehsinn und gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Einstellung der Wellen kupplung bei fluchtenden Wellen. Eine Einstellung der Wellenkupplung für mittleren Wellenversatz ist aus Fig. 6 ersichtlich.
Die Einstellung der Wellenkupplung auf den jewei ligen Wellenversatz der beiden gekuppelten Wellen 1 und 6 erfolgt vollkommen selbsttätig, wobei sich das Zwischengied 11 unter der Wirkung der von den Len kern 14 und 15 gebildeten Parallellenkergetriebe frei im Raum verstellt, ohne dass sich die Winkelgeschwin digkeit der Wellen 1, 6 dabei ändert.
Das ist beispielsweise von Vorteil, wenn das Lager gehäuse 2 fest ist, das Lagergehäuse 7 jedoch während des Betriebes laufend verstellt wird.
In Fig. 1 ist in strichpunktierten Linien eine Stel lung 6' der Welle eingetragen, welche der in voll aus gezogenen Linien dargestellten Stellung der Welle 6 diametral gegenüberliegt. Ferner ist in Fig. 3 der Um fang 16 derjenigen Kreisfläche eingezeichnet, innerhalb welcher die Welle 6 beliebig verschoben werden kann.
In den Figuren ist eine Ausführungsform mit einer einzigen Zwischenscheibe 11 dargestellt, die mit dem Antriebs- und dem abtriebsseitigen Kupplungsglied über je ein Parallellenkgetriebe in Antriebsverbindung steht. Man kann die beschriebene Wellenkupplung aber auch mit zwei oder mehr scheibenförmigen Zwischengliedern aufbauen, um den Wellenversatz in einem entsprechend grösseren Bereich verändern zu können.
Statt an der festen Welle 1 könnte der Antrieb auch an der beweglichen Welle 6 angreifen.