CH434896A - Coupling for the accurate transmission of rotary movements - Google Patents

Coupling for the accurate transmission of rotary movements

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CH434896A
CH434896A CH358564A CH358564A CH434896A CH 434896 A CH434896 A CH 434896A CH 358564 A CH358564 A CH 358564A CH 358564 A CH358564 A CH 358564A CH 434896 A CH434896 A CH 434896A
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CH
Switzerland
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coupling
shaft
links
intermediate member
pins
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CH358564A
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Schmidt Richard
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Schmidt Richard
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    • 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
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    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
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Description

  

  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.



  The invention relates to a coupling for the rotationally accurate transmission of rotational movements between parallel shafts with variable shaft offset, with an intermediate member that is connected to the two coupling halves via a gear consisting of at least three parallel links.



  In the known couplings of this type, the link is always held parallel to the first coupling half on the drive side, so that it rotates with this first coupling half at the same angle. In the same way, the intermediate member is in a drive connection through the parallel link with the second coupling half on the output side in such a way that it in turn follows the intermediate member and thus the first coupling half at a correct angle.

   The length of the links is less than the distance between the articulation points on the coupling halves or the intermediate member, so that the links can rotate past one another in a continuous circular movement. The two coupling halves can move against each other in a certain area determined by the length of the handlebars. without changing anything in the angular transmission of the rotary motion.

   The fact that at least three links are provided ensures that a uniform torque transmission can take place via the link without dead centers.



  In a known coupling of this type, the intermediate piece is formed by a body made up of two parallel, equiaxed circular disks which are connected to one another by a shaft piece. This intermediate piece is supported twice, namely in a first housing together with the drive shaft and the first coupling half and in a second housing together with the output shaft and the second coupling half. The housings can be pivoted against each other and around the drive shaft. In this way, the drive shaft can be relative to the.

         Output shaft are moved.



  In this arrangement, the position of the intermediate link is kinematically overdetermined because of the presence of the links. If the intermediate link is also stored in the housing, the length of the handlebars must be adapted very precisely to the dimensions of the housing. Otherwise jamming and additional forces occur on the bearings. As a further disadvantage of the known arrangement, two additional bearings are required for the intermediate member, which result in a relatively large overall length in the axial direction.



  In contrast, the invention is based on the object of designing a coupling of the type mentioned above in such a way that it enables the rotational movement to be transmitted with mutual mobility of the shafts over the shortest possible length.



  The invention consists in that the intermediate member is formed by a floating disc-like body held only by the links.



  The intermediate link is therefore not additionally supported. The position of the intermediate link is clearly fixed by the link at a given input and output shaft, and any additional storage of the same would only lead to a kinematic overdetermination. The flat; disk-like design of the intermediate member, it is in turn possible to design the entire coupling very flat, so that it is possible to transmit the movement of the drive shaft over a very short axial length to an output shaft that is movable relative to the drive shaft. This can be of crucial importance for many applications of such a coupling.



  It is known per se a coupling between two shafts with a fixed shaft offset, in which between the two coupling halves a traditionally mounted, scheibenför shaped intermediate member is provided.

   In the facing surfaces of the disk-shaped coupling halves connected to the input and output shafts and of the disk-shaped intermediate member, there are four circular recesses offset by 90 relative to one another, which partially overlap, in which balls of a smaller diameter than these recesses are each between a coupling member and the intermediate member are arranged.



  The shafts are mounted in fixed bearings, and the fixed shaft misalignment corresponds to twice the difference between the diameter of the recesses and balls, i.e. the maximum achievable value of the shaft misalignment. During the rotary movement, the balls roll in the depressions and are positively held at the selected value of the shaft offset in two overlapping depressions. If the shaft offset were changed to a smaller value with such an arrangement, this positive fit would be lost outside the operating state, since the position of the non-supported intermediate disk to the coupling members would then no longer be clearly determined.

   In a coupling according to the invention, however, the mounting of the intermediate disk is always clearly determined.



  In the known coupling, pins are attached to the links, which are seated in bearing bores in the coupling halves or the intermediate member. In this bearing arrangement act on the handlebars and the bearing tilting moments, since the power transmission z. B. from the drive-side coupling half on the handlebar and from the handlebar to the intermediate member in various NEN levels. These moments must be absorbed by the mounting of the intermediate link.



  It is therefore advantageous if the links are mounted on the intermediate member as well as on the two coupling halves by means of pins which are firmly attached in the coupling halves and the intermediate member and stored in corresponding bores of the Len ker.



  An embodiment of the invention is shown in the drawing and described below. 1 shows an axial section through a shaft coupling according to the invention at maximum shaft offset, FIG. 2 shows a cross section along the plane II-II in FIG. 1, viewed in the direction of the arrow, FIG. 3 shows a cross section along the plane IH-III in Fig. 1, seen in the direction of the arrow,

         4 shows a cross section similar to FIG. 2 for zero shaft offset, FIG. 5 shows a partially sectioned plan view of the arrangement according to FIG. 4 and FIG. 6 shows a cross section similar to FIG. 2 for a further value of the shaft offset.



  1 to 3 of the drawing show the shaft coupling at maximum shaft offset. The drive shaft 1 is mounted in a bearing bush 3 closed by a bearing housing 2.



  At the end of the shaft 1, a first circular disk-shaped coupling member 4 is attached. In the end face of the coupling member 4, three pins 5 are arranged at equal distances from the axis of the shaft 1 and offset from one another by 120 each, of which only one is visible in FIG. 1. An output shaft 6 runs in a bearing bush B enclosed by a bearing housing 7.

   At the end of the output shaft 6 sits a second circular disk-shaped coupling member 9 with three pins 10, which are also arranged at the same distance from the axis of the shaft 6 and offset from one another by 120. The distance of the pin 10 from the axis of the shaft 6 is exactly as great as the distance of the pin 5 from the axis of the shaft 1. Between the coupling members 4 and 9, an intermediate member in the form of a circular disk 11 is arranged, in which also around the axis of the circular disk 11 around on both sides three pins 12, 12 'are seen in front, the arrangement of which is the arrangements of the pins 5 and 10 is congruent.

   The pins 12, 12 'of the disk 11 protrude on both sides into bores 13, 13' of links 14, 15, at the respective other ends of which bores 16, 17 are provided, into which the pins 5, 10 of the coupling members 4, 9 intervention.



       2 of the drawing shows all three pins 10 of the coupling member 9. Details of the arrangement of the handlebars 14, 15 are shown in FIG.



  It is essential that the length dimensions of the links 14, 15 are smaller than the distances between the pins, so that the links 14, 15 move when the shafts 1 and 5 and the coupling and intermediate links 4, 9, 11 can rotate past each other.



  The function of the shaft coupling is as follows. According to FIG. 1, the links 14 and 15 are each parallel to one another in the manner shown in FIGS. The links 14 and 15 thus act as parallel link gears, so that the coupling members 4 and 9 and the disk 11 rotate together with the same direction of rotation and the same angular speed.



  4 and 5 show the setting of the shaft coupling with aligned waves. An adjustment of the shaft coupling for medium shaft misalignment can be seen from FIG.



  The setting of the shaft coupling to the respective shaft offset of the two coupled shafts 1 and 6 takes place completely automatically, with the intermediate member 11 freely adjusting in space under the action of the parallel linkage formed by the Len 14 and 15, without the angular speed of the Waves 1, 6 changes.



  This is advantageous, for example, when the bearing housing 2 is fixed, but the bearing housing 7 is continuously adjusted during operation.



  In Fig. 1, a stel ment 6 'of the shaft is entered in dash-dotted lines, which is diametrically opposite the position of the shaft 6 shown in solid lines. Furthermore, in Fig. 3 of the catch 16 of that circular area is shown within which the shaft 6 can be moved as desired.



  In the figures, an embodiment with a single intermediate disk 11 is shown, which is in drive connection with the drive-side and the driven-side coupling member via a parallel gearbox. The shaft coupling described can also be built with two or more disk-shaped intermediate members in order to be able to change the shaft offset in a correspondingly larger area.



  Instead of the fixed shaft 1, the drive could also act on the movable shaft 6.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Kupplung zur drehwinkelgetreuen Übertragung von Drehbewegungen zwischen parallelen Wellen mit ver änderlichem Wellenversatz, mit einem Zwischenglied, das mit den beiden Kupplungshälften über je ein Getriebe aus wenigstens drei zueinander parallelen Lenkern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied von einem schwimmend nur von den Lenkern (14, 15) gehaltenen scheibenartigen Körper (11) gebildet wird. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM Coupling for the accurate transmission of rotary movements between parallel shafts with variable shaft misalignment, with an intermediate member which is connected to the two coupling halves via a transmission made up of at least three parallel links, characterized in that the intermediate link is floating only from the links (14, 15) held disc-like body (11) is formed. SUBCLAIMS 1. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Lenker (14, 15) sowohl an dem Zwischenglied (11) als auch an den beiden Kupplungs hälften (4, 9) mittels Zapfen gelagert sind, die in den Kupplungshälften (4, 9) respektive dem Zwischenglied (11) fest angebracht und in entsprechenden Bohrungen der Lenker (14, 15) gelagert sind. 2. Kupplung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Zwischen glieder (11) und Lenkersätze (14, 15) zwischen den beiden Kupplungshälften. Coupling according to patent claim, characterized in that the links (14, 15) are mounted both on the intermediate member (11) and on the two coupling halves (4, 9) by means of pins which are in the coupling halves (4, 9) respectively are fixedly attached to the intermediate member (11) and mounted in corresponding holes in the links (14, 15). 2. Coupling according to claim, characterized by the series connection of several intermediate members (11) and handlebar sets (14, 15) between the two coupling halves.
CH358564A 1963-05-11 1964-03-19 Coupling for the accurate transmission of rotary movements CH434896A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DESCH33262A DE1233667B (en) 1963-05-11 1963-05-11 Coupling for the transmission of rotary movements true to the angle of rotation

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CH434896A true CH434896A (en) 1967-04-30

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CH358564A CH434896A (en) 1963-05-11 1964-03-19 Coupling for the accurate transmission of rotary movements

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AT (1) AT252668B (en)
CH (1) CH434896A (en)
DE (1) DE1233667B (en)
GB (1) GB1057655A (en)
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