DE1284178B - Kupplung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zur drehsteifen Verbindung zweier zueinander paralleler und gegeneinander um einen Betrag, der kleiner als ihr Radius ist, versetzter Wellen, bei der beide Wellenenden einander gegenüberstehende Scheiben tragen, deren eine in gleichmäßigen Abständen von der betreffenden Wellenachse mindestens drei zu den Achsen parallele Zapfen mit darauf drehfähig gelagerten Büchsen aufweist, die in zugehörige Bohrungen der auf der anderen Welle angeordneten Scheibe eingreifen.
• Bei einer bekannten Kupplung besitzen die auf- den Zapfen drehfähig gelagerten Büchsen kleineren Außendurchmesser als die sie umgebenden Bohrungen, so daß sie sich in letzteren abzuwälzen vermögen. Dadurch findet zwischen jeder der Büchsen und der dazugehörigen Bohrung im wesentlichen nur Linienberührung statt. Diese Linienberührung kann auch nur dann aufrechterhalten werden, wenn die gegenseitige Versetzung der beiden miteinander gekuppelten Wellen genau der Differenz des Bohrungs-und des Büchsenradius entspricht. Diese Bedingung läßt sich bei der zwangsweise fliegenden Lagerung der beiden Kupplungsscheiben nicht in jedem Falle einhalten, so daß es dann zum zeitweiligen Abheben der Büchsen von der Bohrungswand kommen muß, wodurch ein Ausschlagen begünstigt wird, insbesondere sofern hohe Umlaufgeschwindigkeiten und zu übertragende Drehmomente auftreten. Letztere sind durch die lediglich stattfindende Linienberührung ohnehin begrenzt.
• Ähnlich aufgebaute Kupplungen, die allerdings für keine oder allenfalls eine geringe gegenseitige Versetzung der An- und der Abtriebswelle vorgesehen sind, sind weiterhin bekanntgeworden. In einem Fall handelt es sich um eine Art Kardangelenk, das durch Kugelzapfen an der einen Kupplungsscheibe verwirklicht wird, die von Bohrungen in der anderen Scheibe längsbeweglich umschlossen werden. Im zweiten Fall sind in die Bohrungen Exzenterkörper aus einem elastischen Material fest eingesetzt, welche die Zapfen der anderen Kupplungsscheibe satt umschließen. Diese Exzenterkörper sind in sich nachgiebig, so daß eine gewisse gegenseitige Versetzung der beiden aneinandergekuppelten Wellen in Kauf genommen werden kann, die durch eine während jedes Umlaufes stattfindende Verformung der Exzenterkörper aufgenommen wird. Durch die dabei stattfindende Verformungsarbeit ist auch in diesem Falle die Umlaufgeschwindigkeit und mit dieser die übertragbare Leistung begrenzt.
• Auf verschiedenen Gebieten sind weiterhin bereits in sich starre Exzenterkörper bekanntgeworden, die von einer Bohrung satt, jedoch drehfähig umschlossen werden und selbst auf einem Zylinderkörper drehfähig gelagert sind. Ein Beispiel hierfür bietet ein bekanntes Umlaufgetriebe, welches gestattet; eine Drehbewegung ohne Verwendung einer Stopfbuchse in einen Hahn od. dgl. einzuleiten.
• Aufgabe der Erfindung ist es indessen,.ausgehend von einer Kupplung der eingangs genannten Art, eine Möglichkeit anzugeben, über lange Zeit hohe Leistungen möglichst verlustlos zu übertragen und dabei dennoch merkliche Versetzungen der aneinandergekuppelten Wellen in Kauf nehmen zu können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf den Zapfen gelagerten Büchsen in an sich bekannter Weise als Exzenter ausgebildet sind, die von den zugehörigen Bohrungen praktisch spielfrei, jedoch drehfähig umschlossen sind.
• Mit dieser Lösung wird also bewußt von einer Abwälzung der auf den Zapfen gelagerten Büchsen innerhalb der Bohrungen abgesehen, so daß diese praktisch allseitig spielfrei umschlossen sind. Dadurch treten nicht nur bei den Büchsen und Bohrungen größere tragende Flächen auf, die von sich aus geeignet sind, größere Kräfte aufzunehmen, sondern jedes vorübergehende Abheben der Büchsen von den Bohrungswänden und damit verbundene Ausschlagen ist zuverlässig ausgeschaltet. Auch die Umlaufgeschwindigkeit ist mithin praktisch keinen Begrenzungen unterworfen.
• Beispielsweise gelingt es bei einer solchen Kupplung unter Verwendung von sieben Zapfen, die auf einem Kreis von 500 mm Durchmesser angeordnet sind, bei einer Drehzahl von 1440 min-' ein Drehmoment von 10 000 mkp zu übertragen.
• Bemerkenswert an der angegebenen Kupplung ist, daß die gegenseitige Versetzung der An- und der Abtriebswelle durch die verwendeten Exzenterbüchsen wohl ihrem Betrag, nicht aber ihrer Richtung nach festliegt. So ist es beispielsweise unter Verwendung der angegebenen Kupplung möglich, eine Drehbewegung in einem Planetengetriebe unmittelbar von einem Planetenrad abzuleiten. Im Vergleich zu der übertragbaren Leistung stellt die angegebene Kupplung ein ungewöhnlich gedrungenes Bauelement dar.
• An Stelle einer Gleitlagerung kann für die Exzenterbüchsen auf ihren Zapfen ebenso wie innerhalb der betreffenden Bohrungen selbstverständlich auch eine Rollenlagerung mit den bekannten Vorteilen Verwendung finden.
• Ein solches Ausführungsbeispiel ist im folgenden zur weiteren Erläuterung an Hand der Figuren beschrieben.
• F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine solche Kupplung; F i g. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig.1.
• In die Bohrungen 3 der auf der Welle 1 befestigten Scheibe 2 sind äußere Büchsen 4 eingedrückt. Die Ausbildung der Büchsen 4 ist der Ausbildung der äußeren Lagerringe von Rollenlagern ähnlich, während die Exzenterbüchsen 6 auf Rollen 5 drehbar sind.
• Die in den Exzenterbüchsen 6 angeordneten Rollen 7 dienen zur Führung und Halterung der Zapfen 10, welche in die auf der Welle 8 angebrachte Scheibe 9 eingesetzt sind.
• Der Mittelpunkt der zur Aufnahme der Zapfen 10 dienenden Bohrungen 11 ist im Verhältnis zum Mittelpunkt der Exzenterbüchse 6 exzentrisch angeordnet. Das Maß der Exzentrizität e ist mit der gegenseitigen Versetzung der beiden gekuppelten Wellenenden identisch.
• Die dargestellte Kupplung arbeitet in der Weise, daß mittels Drehung der Welle 1 oder 8 über die Zapfen 10 sich die andere Welle mit gleicher Drehzahl dreht. Während der Drehung der Wellen 1 und 8 verdrehen sich auch die Exzenterbüchsen 6 in den äußeren Büchsen 4.
• Die wichtigsten Vorteile der angegebenen Kupplung sind folgende: Es treten keine gegen chemische Stoffe oder Wärmeeinwirkung empfindlichen Stoffe auf, deshalb kann die Kupplung in allen denkbaren technischen Anforderungen entsprechender Weise gleich vorteilhaft Verwendung finden. Praktisch ist sie auch zur Übertragung eines beliebig großen Momentes geeignet. Während des Betriebes entwickelt sich in der Kupplung kaum Wärme, so daß auch ihr Wirkungsgrad hervorragend ist. Sie arbeitet betriebssicher und und mit großer Lebensdauer. Darüber hinaus erfordert sie im Verhältnis zu der übertragbaren Leistung nur einen sehr geringen Raum. Bei Planetengetrieben ist sie für den direkten Antrieb der Ausgangswelle von einem Planetenrad geeignet.
• Selbstverständlich ist man in Einzelheiten nicht an die hier dargestellte Ausführung gebunden. Beispielsweise können an Stelle der hier angegebenen vier auch drei oder mehr Zapfen mit Exzenterbüchsen Verwendung finden, ebenso wie an die Stelle der Rollenlagerung eine Gleitlagerung treten kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Kupplung zur drehsteifen Verbindung zweier zueinander paralleler und gegeneinander um einen Betrag, der kleiner als ihr Radius ist, versetzter Wellen, bei der beide Wellenenden einandergegenüberstehende Scheiben tragen, deren eine in gleichmäßigen Abständen von der betreffenden Wellenachse mindestens drei zu den Achsen parallele Zapfen mit darauf drehfähig gelagerten Büchsen aufweist, die in zugehörige Bohrungen der auf der anderen Welle angeordneten Scheibe eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Zapfen (10) gelagerten Büchsen (6) in an sich bekannter Weise als Exzenter ausgebildet sind, die von den zugehörigen Bohrungen (3) praktisch spielfrei, jedoch drehfähig umschlossen sind.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Bohrungen (3) der auf der einen Welle (1) befestigten Scheibe (2) je eine äußere Büchse (4) stramm eingesetzt ist, die als Lager für die den Zapfen (10) lagernde exzentrische Büchse (6) ausgebildet ist.