DD274073A1

DD274073A1 - WAVE COUPLING FOR COMPENSATING RADIAL AXLE SPRING

Info

Publication number: DD274073A1
Application number: DD88318041A
Authority: DD
Inventors: Helmut Struempfel
Original assignee: Architektur Bauwesen Hochschul
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1989-12-06

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Achsversatz. Die Erfindung betrifft eine nach dem Prinzip der Oldham-Kupplung arbeitende Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Achsversatz und kann in der Feingeraetetechnik sowie im allgemeinen Maschinenbau, z. B. fuer den elektromotorischen Antrieb von Radialkolbenpumpen, angewendet werden. Die Verbindung der beiden Kupplungshaelften mit einer zwischen diesen Haelften befindlichen Mitnehmer- oder Zwischenscheibe erfolgt durch Federgelenke, die infolge ihrer Anordnung als Lenker von Geradfuehrungsgetrieben die funktionswichtige Geradlinigkeit der senkrecht aufeinander stehenden Relativbewegungen zwischen jeder Kupplungshaelfte und der Zwischenscheibe unter Vermeidung von Gelenkreibung mit hoher Approximationsqualitaet gewaehrleisten. Fig. 1The invention relates to a shaft coupling to compensate for radial misalignment. The invention relates to a working on the principle of Oldham coupling shaft coupling to compensate for radial misalignment and can in the Feingeraetetechnik and in general engineering, z. B. for the electric motor drive of radial piston pumps, are applied. The connection of the two clutch halves with a driver or intermediate disc located between these halves is done by spring joints, the functionally important straightness of the mutually perpendicular relative movements between each Kupplungshaelfte and the washer while avoiding joint friction with high Approximationsqualitaet ensure as a result of their arrangement as a handlebar of Geradfuehrungsgetrita. Fig. 1

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Achsversatz und wird in der Feingerätetechnik und im allgemeinen Maschinenbau angewendet, z. B. für den elektromotorischen Antrieb von in hydrostatischen Kreisläufen befindlichen Radialkolbenpumpen.The invention relates to a shaft coupling to compensate for radial misalignment and is used in precision engineering and in general engineering, z. B. for the electric motor drive located in hydrostatic circuits radial piston pumps.

Characteristic of the known state of the art

Die Übertragung von Drehmomenten koaxial nicht fluchtender Wellen oder ähnlicher Maschinenelemente stellt an die verbindende Kupplung die Forderung nach Ausgleich des montage- und fertigungsbedingten Achsversaizes. Meist werden darn Kupplungen mit nachgiebigen Übertragungsgliedern (US-PS 4286442) benutzt, die sich in radialer Richtung elastisch verformen. Dazu gehören in erster Linie elastische Bolzenkupplungen. In einigen Anwendungsfä'len stört die mit der Zunahme der Koaxialität einhergehende progressive Erhöhung der Federrückstellkräfte, welshalb dann auf Kreuzscheiben- oder Oldham-Kupplungen zurückgegriffen wird (DD-PS 214905). Die darin enthaltenen Schlittenführungen erfordern eine immerwährende sorgfältige Schmierung. Zudem verursachen sie einen verhältnismäßig hohen Leistungsverlust. Diese Nachteile werden durch die in der DE-OS 3151401 vorgestellte Kupplung teilweise dadurch beseitigt, daß zwei - vorteilhafterwoise in einer Ebene untergebrachte- Lenkerpaare für die funktionsbedingte Geradlinigkeit der Relativbewegungen zwischen der Mitnehmerscheibe und den beiden Kupplungshälften sorgen. Eine axiale Belastung, die hierbei nicht auftreten darf, kann jedoch von einer hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaus ähnlichen Kupplung (DE-OS 3337714) übertragen werden, bei der eine Kopplung der Zwischenscheibe mit den beiden Kupplungshälften zusätzlich durch zwei Paar um 90° versetzte Verbindungslenker erfolgt. In beiden Fällen dürften angulare Wellenverlagerungen nicht auszugleichen sein.The transmission of torques of coaxial non-aligned shafts or similar machine elements places the demand on the connecting coupling for compensation of assembly and production-related axis versaizes. In most cases, couplings with yielding transmission elements (US Pat. No. 4,286,442) are used, which elastically deform in the radial direction. These include primarily elastic bolt couplings. In some cases of application, the progressive increase in the spring restoring forces associated with the increase in coaxiality interferes with the use of cross-disc or Oldham clutches (DD-PS 214905). The carriage guides contained therein require perpetual thorough lubrication. In addition, they cause a relatively high power loss. These disadvantages are partially eliminated by the presented in DE-OS 3151401 clutch that two - vorteilwoise housed in a plane handlebar pairs for the functionally straightforwardness of the relative movements between the drive plate and the two coupling halves provide. An axial load, which must not occur here, but can be transferred from a respect to the basic structure similar coupling (DE-OS 3337714), in which a coupling of the washer with the two coupling halves additionally by two pairs offset by 90 ° connecting link. In both cases, angular wave shifts may not be compensated.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Oldham- oder die nach diesem Prinzip arbeitenden Kupplungen alle formpaarige Gelenke besitzen, die spielbehaftet sind, Reibung und Lärm verursachen sowie ausreichender Schmierung bedürfen. Das verursacht Ausfallzeiten und hat auf Zuverlässigkeit und Arbeitsproduktivität der gesamten maschinentechnischen Einrichtung nachteilige Auswirkungen.In summary it can be stated that the Oldham or working on this principle clutches have all form-pair joints that are subject to play, cause friction and noise and require adequate lubrication. This causes downtime and has detrimental effects on reliability and labor productivity of the entire machinery.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem vergleichsweise unkomplizierten Aufbau zu entwickeln, die eine ökonomische Bauweise erlaubt. Durch die Anwendung werden Übertragungsverluste und Lärm herabgesetzt sov/ie eine weitgehende Wartungsarmut erreicht, was sich auf Verfügbarkeit und Arbeitsproduktivität der gesamten maschinentechnischen Einrichtung vorteilhaft auswirkt.The aim of the invention is to develop a device with a relatively uncomplicated structure, which allows an economical construction. Through the application, transmission losses and noise are reduced so much as a low maintenance achieved, which has an advantageous effect on availability and labor productivity of the entire mechanical equipment.

-2- 274 073 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 274 073 Presentation of the Essence of the Invention

Der Erfindung liegt die A lfgabe zu Gründe, vorzugsweise umlaufende und mit einer konstanten und/oder variablen Koaxialitätsabweichung versehene Wellen homokinetisch und kinematisch verträglich durch eine schmiermittelfreie Wellenkupplung so ,?u verbinden,The invention is the A lfgabe to reasons, preferably circumferential and provided with a constant and / or variable Koaxialitätsabweichung waves homokinetic and kinematically compatible by a lubricant-free shaft coupling so, u,

- daß hohe Zuverlässigkeit und Wartungsarmut durch Spiel- und Gleitreibungsfreiheit der Gelenke erreicht werden;- That high reliability and low maintenance through play and Gleitreibungsfreiheit the joints are achieved;

- daß der Lärmpegel gesenkt wird;- that the noise level is lowered;

- daß kleinere angulare und axiale Lageabweichungen ausgeglichen werden.- That smaller angular and axial positional deviations are compensated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer nach dem Prinzip der Oldham-Kupplung arbeitenden Wellenkupplung, bestehend auszwei Kupplungshälften und einer dazwischenliegeiiJen Mitnehmer- oder Zwischenscheibe, die Verbindung zwischen den Kupplungshälften und der Zwischenscheibe durch parallel und/oder sich spielbehafiet durchdringend angeordnete stoffpaarige Gelenke gebildet wird und diese im Grundaufbau ein Getriebe der viergliedrigen kinematischen Kette darstellt.According to the invention, this object is achieved in that in a working on the principle of Oldham coupling shaft coupling consisting of two coupling halves and a dazwischenliegeiiJen Mitnehmer- or intermediate disc, the connection between the coupling halves and the washer by parallel and / or playbehafiet penetrating arranged fabric-pair joints is formed and this represents a transmission of the four-membered kinematic chain in the basic structure.

Dabei besteht vorzugsweise die Vebindung zwischen Kupplungshälften und Zwischenscheibe aus je zwei parallel zueinander senkrecht angeordneten stoifpaarigen Gelenken oder je zwei sich spielbehaftet durchdringenden stoffpaarigen Gelenken, dieIn this case, there is preferably the connection between the coupling halves and the intermediate disc of two parallel stoif-paired joints arranged perpendicular to one another or two pairs of joints which pass through the play and which engage with play

z. B. mit einer Einschnürung bzw. einem Durchbruch versehen sind, bzw. aus deren Kombinationen bestehen.z. B. are provided with a constriction or a breakthrough, or consist of their combinations.

Weiterhin können die stoffpaarigen Gelenke auch als zwei um 90° versetzte, sich kreuzende, parallele Gelenke ausgebildet sein.Furthermore, the fabric-paired joints can also be designed as two 90 ° offset, intersecting, parallel joints.

Sie entsprechen somit zwei um 90° versetzten Parallelkurbeln, die sich vorteilhafterweise noch durchdringen, indem ein Gelenk (der einen Parallelkurbel) eine Einschnürung und ein Gelenk (der anderen Parallelkurbel) einen Durchbruch aufweist.They thus correspond to two offset by 90 ° parallel cranks, which advantageously still penetrate by a joint (the one parallel crank) a constriction and a joint (the other parallel crank) has an opening.

Als stoffpaarige Gelenke werden Federgelcnke verwendet, die aus ein- oder mehrlagigen Blattfedern bestehen. Es besteht die Möglichkeit, für eine vorgegebene Drehrichtung die Getriebe so anzuordnen, daß in den Blattfedern lediglich Zugspannung auftritt.As fabric pair joints Federgelcnke be used, which consist of single or multi-layered leaf springs. It is possible for a given direction of rotation to arrange the gear so that only tensile stress occurs in the leaf springs.

Durch die erfindungsgemäße Lösung erfolgt die Verbindung der beiden Ku>. plungshälften und der dazwischen befindlichen Zwischenscheibe durch stoffpaarige Gelenke in der Anordnung von zwei zueinander senkrecht stehenden Geradführungsgetrieben, so daß dazu geradlinig "erlaufende Koppelkurven bezüglich des Mittelpunktes der Zwischenscheibe entstehen und auf diese Weise die herkömmlichen Schlittenführungen unter Vermeid-ing unerwünschter Gelenkreibung ersetzen. Durch die Spiel- und Gleitreibungsfreiheit der Gelenke wird der Lärmpegel deutlich gesenkt. Die erfindungsgemäße Lösung gleicht nicht nu laberalen oder radialen Wellenversatz aus, sondern ist auch in der Lage, die Verbindung in axialer und angularer Richtung nachgiebig zu gestalten. Die Konstruktion gestattet es, die Masse der Zwischenscheibe g ?ring zu halten.The solution according to the invention, the connection of the two Ku takes place. plungshälften and the intervening intermediate disc by fabric-paired joints in the arrangement of two mutually perpendicular Geradführungsgetrieben, so that to create linear "running coupling curves with respect to the center of the washer and replace in this way the conventional slide guides while avoiding unwanted joint friction The solution according to the invention does not compensate for labile or radial shaft misalignment, but is also capable of compliant connection in the axial and angular directions to keep g? ring.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below. Showing:

Fig. 1: eine Wellenkupplung mit je zwei parallel zueinander senkrecht angeordneten BlattfedernFig. 1: a shaft coupling with two parallel to each other vertically arranged leaf springs

Fig. 2: zwei stoffpaarige Federgelenke in ainer ausgelenkten StellungFig. 2: two fabric-pair spring joints in a deflected position

Fig. 3: eine Wellenkupplung mit zwei sich spielbehaftet durchdringenden BlattfedernFig. 3: a shaft coupling with two playful penetrating leaf springs

Fig.4. eine Wellenkupplung mit zwei um 90° versetzt angeordneten sich durchdringenden BlattfedernFigure 4. a shaft coupling with two offset by 90 ° arranged penetrating leaf springs

Die Wellenkupplung zum Ausgleich von radialem Achsversatz nach dem Prinzip der Oldham-Kupplung besteht in klassischer Bauweise aus den beiden Kup, .ungshälften 1; 2 und der Zwischenscheibe 3. Erfindungsgemäß sind die Kupplungshälften 1; 2 mit der Zwischenscheibe 3 über stoffpaarige Gelenke 4; 5 in speziellen Ausführungen verbunden.The shaft coupling to compensate for radial misalignment on the principle of Oldham coupling consists in classic design of the two Kup .ungungs halves 1; 2 and the washer 3. According to the invention, the coupling halves 1; 2 with the washer 3 via fabric-pair joints 4; 5 connected in special versions.

In den nachfolgenden beschriebenen Ausführungsvarianten sind die stoffpaarigen Gelenke 4; 5 als Blattfedern ausgeführt.In the embodiment variants described below, the fabric-paired joints 4; 5 designed as leaf springs.

Entsprechend Fig. 1 erfolgt die Verbindung der Zwischenscheibe 3 mit jeder der beiden Kupplungshälften 1; 2 über je zwei parallel zueinander senkrecht angeordnete stoffpaarige Gelenke 4. Diese sind an der Zwischenscheibe 3 tangential, gleichsinnig angeordnet und an den Kupplungshälften 1; 2 biegesteif eingespannt. Als stoffpaarige Gelenke 4 kommen einfache Blattfedern zum Einsatz.According to Figure 1, the compound of the washer 3 is connected to each of the two coupling halves 1; 2 via two mutually parallel mutually perpendicular material-pair joints 4. These are tangentially to the washer 3, arranged in the same direction and to the coupling halves 1; 2 rigidly clamped. As fabric pair joints 4 simple leaf springs are used.

Fig. 2 zeigt ein aus stoffpaarigen Federgelenken bestehendes viergliedriges Koppelgetriebe gemäß Fig. 1 in einer gbgenüber der Ruhelage ausgelenkten Getriebestellung.FIG. 2 shows a four-link coupling mechanism according to FIG. 1 consisting of material-paired spring joints in a gearing position which is deflected relative to the rest position.

Gemäß Fig.3 wird eine Wellenkupplung mit zwei sich spielbehaftet durchdringenden stoffpaarigen Gelenken 4; 5 ausgeführt.According to Figure 3, a shaft coupling with two play involving penetrating fabric-pair joints 4; 5 executed.

Dabei ist das stoffpaarige Gelenk 4 mit einer mittig angeordneten Einschnürung und das stoffpaarige Gelenk 5 mit einem mittig angeordneten Durchbruch in Form eines Langloches versehen. Die Wellenkupplung ist in einer vorgegebenen Drehrichtung zu betreiben und die stoffpaaripen Gelenke 4; 5 werden lediglich auf Zug beansprucht, Für eine Drehrichtung wird somit eine Übertragung größerer Momente erreicht.Here, the fabric-paired joint 4 is provided with a centrally arranged constriction and the fabric-paired joint 5 with a centrally located opening in the form of a slot. The shaft coupling is to operate in a predetermined direction of rotation and the substance-pair joints 4; 5 are only claimed to train, For a direction of rotation thus a transmission of larger moments is achieved.

Fig. 4 zeigt eine in ausgelenkter Stellung befindliche Wellenkupplung gemäß Fig. 1 mit zwei um 90° versetzt angebrachten fest eingespannten Blattfedern in der Anordnung als Kurbeln von Parallelkurbelmechanismen.Fig. 4 shows a shaft coupling located in the deflected position of FIG. 1 with two offset by 90 ° mounted tightly clamped leaf springs in the arrangement as cranks of parallel crank mechanisms.

Bsi allen Varianten ist es günstig, die Zwischenscheibe 3 mit geringer Masse zu realisieren, damit die aus der Ungleichmäßigkeit der Bewegung des Mitnehmerscheibenmittelpunktes Mz resultierenden Trägheitskräfte klein gehalten werden.Bsi all variants, it is beneficial to realize the intermediate disc 3 with low mass, so that the resulting from the unevenness of the movement of the Mitnehmerscheibenmittelpunktes Mz inertial forces are kept small.

Claims

1. shaft coupling to compensate for radial misalignment, using two coupling halves and an intermediate washer on the principle of Oldham coupling, characterized in that the coupling halves (1, 2) and the intermediate disc (3) with parallel material paired joints ( 4) and / or play associated with penetrating substance-paired joints (4; 5) are connected.

2. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that the coupling halves (1, 2) and the intermediate disc (3) are each connected to two parallel mutually perpendicular fabric-paired joints (4; 4).

3. shaft coupling according to claim 1, characterized dadurc that the coupling halves (1; 2) and the intermediate disc (3) with two play-durcncinnenden substance-paired joints (4; 5) are connected.

4. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that the fabric-paired joints (4; 5) are arranged as two offset by 90 ° parallel cranks, wherein the fabric-paired joints (4, b) penetrate.

5. shaft coupling according to claims 1; 3 and 4, characterized in that the fabric-paired joint (5) has an opening.

6. Shaft coupling according to claim 1 to 5, characterized in that the fabric-paired joints (4; 5) are spring elements.

7. shaft coupling according to claim 7, characterized in that the spring elements are arranged as at least single-layer leaf springs.