DE1903600A1

DE1903600A1 - Eine universelle Winkel-und gegenseitige Gleitbewegung erlaubende Kupplung

Info

Publication number: DE1903600A1
Application number: DE19691903600
Authority: DE
Inventors: Boothby James Robert Maitland
Original assignee: BOOTHBY TECHNICAL DEVELOPMENTS
Current assignee: BOOTHBY TECHNICAL DEVELOPMENTS
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1969-01-24
Publication date: 1969-09-04
Also published as: GB1252889A; FR2000790A1

Description

4<90 Harne, 8000 München 25,

FrelllgralhstraSe 19 „)„· I « — O U B « i. - Eisenacher Straße 17

posifachuo Dipl.-1 ng. R. H. Bahr ?«!..*„*. b.w.,

Pat-Anw. Herrmann-Tr.nl.pohl Dlpl.-PhVS. Eduard BOtZlOT Fernsprecher: 398011

Fernsprecher: 509 30 * 398012

⁵¹⁵⁶² Dlpl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl " 39 so«

Telegrammanschrift: _M Telegrammanschrift: Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München Telex 08 229 853 Telex 05 245 62

ι \jfs\r\ir\r*nr\- Bankkonten:

Bayrische Vereinsbank München 952287 Dresdner Bank AG Herne 202436 Postscheckkonto Dortmund 558 68

■j

^Ref-^: M 01 399 B/H.

in der Antwort bitte angeben

Zuschrift bitte nach:

BOOTHBY TECHNICAL DEVELOPMENTS LIMITED, Sea Lane Chambers, 11 Sea Lane, Perring, Sussex/England

Eine universelle Winkel- und gegenseitige Gleitbewegung erlaubende Kupplung.

Die Erfindung betrifft eine eine universelle Winkel- und gegenseitige Gleitbewegung erlaubende Kupplung zwischen zwei Wellen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines abgefederten Antriebs zwischen antreibender und angetriebener Welle, bei dem das abfedernde Element, gewöhnlich Gummi, lediglich auf Druck beansprucht wird und der auch beim Ausfall des abfedernden Elementes einen nicht abgefederten Antrieb solange sicher stellt, bis der Ersatz des abfedernden Elementes möglich ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung soll eine Kupplung geschaffen werden, bei der die Lagerung und Ausfluchtung der Wellen unabhängig von dem abfedernden Element sind. .

Die Erfindung geht somit aus von einer eine universelle Winkel- und gegenseitige Gleitbewegung erlaubenden Kupplung zwischen zwei Wellen und kennzeichnet sich durch ein starr an einer Welle befestigtes Gehäuse, das im Inneren mehrere zwischen Ausnehmungen liegende Vorsprünge aufweist; durch mehrere von der zweiten Welle

-2-9 09 8 36/1OQ7

in die Ausnehmungen vorstehende Arme und durch ein abfederndes Element zwischen jedem Arm und den benachbarten Vorsprüngen.

auch
Die Erfindung lässt sich/dahingehend formulieren, daß durch sie eine Kupplung geschaffen wird, die sich kennzeichnet durch eine starr mit einem Gehäuse verbundene Welle, wobei das Gehäuse innen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehen ist und ein abpolsterndes Element aufweist, das aussen mit einer Vielzahl von Aussparungen versehen ist, in welches die Vorsprünge eingreifen. Das abpolsternde Element umgibt eine zweite Welle mit einer Vielzahl von Armen, die in eine Vielzahl von Aussparungen eingreifen, die sich vom Umfang des abpolsternden Elementes erstrecken und zwischen den Ausnehmungen auf dem Äusseren des abpolsternden Elementes im Abstand angeordnet sind. Die beiden Wellen sind dabei mit Hilfe von Einrichtungen verbunden, welche ein Universalgelenk enthalten und zwischen sich eine Relativgleitbewegung ermöglichen.

Man kann die Erfindung auch dahingehend definieren, daß es sich bei ihr um eine Kupplung für zwei Wellen handelt, die durch ein Kugellager miteinander verbunden sind, wobei an der einen Welle ein Gehäuse sitzt, das eine Vielzahl von nach innen gerichteter radialer Vorsprünge aufweist, während an der anderen Welle eine Vielzahl nach aussen gerichteter radialer Arme vorgesehen sind. Zwischen dem Gehäuse und der anderen Welle sitzt dann ein abfederndes Element mit radialen Aussparungen auf dem Aussenumfang, die mit den Vorsprüngen auf dem Gehäuse in Eingriff stehen, während die radialen Aussparungen auf dem Innenumfang mit den Armen an der anderen Welle in Eingriff stehen.

Das abfedernde Element kann aus einem geeigneten Elastomeren, gewöhnlich und vorzugsweise Gummi bestehen. Im folgenden «soll zur Vereinfachung der Darstellungsweise nur noch von Gummi gesprochen werden, ohne aber die Erfindung darauf einzuschränken. Ausserdem kann ansich jede der Wellen die antreibende Welle sein, jedoch ist zweckmässig die mit dem Gehäuse starr verbundene Welle die antreibende Welle und soll deshalb auch im folgenden als antreibende Welle bezeichnet werden.

909836/1007

Selbstverständlich ist eine Schwenkverbindung zwischen zwei Wellen nur erforderlich, um die Wellen in ihrer richtigen lage zu halten, wenn die beiden Achsen relativ zueinander geneigt sind, wobei dann die gesamte Kraft über das abfedernde Element übertragen wird. Die Teilverbindung zwischen der antreibenden Welle und dem Kugellager oder einer anderen Gelenkverbindung der Wellen, die normalerweise erforderlich ist, um zu ermöglichen, daß sich der Gelenkpunkt bei Änderung der Neigung der angetriebenen Welle verschieben kann, lässt sich auch durch eine kleillose Teleskopverbindung ersetzen. Sollte es ferner nicht erforderlich sein, einen abgefederten Antrieb zwischen den Wellen herzustellen, dann kann eine keillose Universalkupplung dadurch geschaffen werden, daß man das abpolsternde Element weglässt und die Arme oder Scheiben auf der antreibenden Welle VorSprünge oder Scheiben auf dem Gehäuse antreiben lässt, das starr mit der angetriebenen Welle in Verbindung steht.

Durch die EEfindung wird also auch eine keillose Universalkupplung geschaffen, bestehend aus einer antreibenden Welle mit einem starr mit ihr verbundenen Gehäuse, einer angetriebenen Welle mit starr angeschlossenen Armen, die mit Vorsprüngen im Gehäuse in Antriebsverbindung in Eingriff stehen, einem Teleskopglied, das koaxial zur antreibenden Welle angeordnet ist und in Achsrichtung relativ dazu bewegt werden kann und aus einer Gelenkverbindung zwischen diesem Teleskopglied und der angetriebenen Welle.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes}

Mg. 2 einen Schnitt längs der Linie ΙΙ-ΪΙ der Fig. 1 und in Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform*

Die wiedergegebenen Ausführungsformen eigenen sich zur Kraftübertragung von einer Kraftfahrzeugmaschine auf die Antriebs-

9098367 1 007

Bei der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsfprm besteht ein Gehäuse aus einem Zylinder 2 mit einer Vielzahl inerer VorSprünge 3» beispielsweise vier VorSprünge im gleichen Winkelabstand, Diese Vorsprünge sind durch Ausnehmungen 4 getrennt. Die Vorsprünge weisen Quadrantenform im Querschnitt auf, so daß die Ausnehmungen parallele Seiten besitzen. ■ -

Der Zylinder 2 ist mit Hilfe von Schrauben 5 zwischen eine Antriebsendplatte 6 und eine Endkappe 7 eingeklemmt. Eine von der Maschine angetriebene Welle 8 die starr mit dem Gehäuse mit Hilfe von Schrauben 9 verbunden, die durch einen Plansch 10 auf der Welle und die Antriebsendplatte 6 verlaufen.

Das Ende der Welle 8 ist hohl und in diesem hohlen Ende ist eine Verlängerungswelle 11 axial verschiebbar gelagert. Die Welle 11 ist an .ihrem Ende als Teil eines Kugellagers 12 ausgebildet, dessen anderer Teil auf dem Ende einer angetriebenen Welle 15 sitzt. Die Abschlußkappe 7 weist eine Mittelöffnung14 auf, durch welche sieh die Welle 13 erstreckt, so daß die Wellen 8 und 13 relativ zueinander eine geneigte Stellung einnehmen können und jede folgende Bewegung des Kugellagers 12 von der Teleskopgleitbewegung der Verlängerungswelle 11 im Ende der Welle 8 aufgenommen wird. Eine biegsame Dichtung 15 leg/fc sieh um die Öffnung 14 und die Welle 13 um die Abdichtung des Gehäuses zu vervollständigen. Die Welle 13 trägt an ihrem Ende einen Antriebsstern 16 mit vier radial vorstehenden Armen 17, die in die Ausnehmungen 4 greifen. Die Enden dieser Arme tragen Rollen 18, deren Achsen axial mit der Achse der Arme verlaufen, um den Verschleiß herabzusetzen.

Das Gehäuse 1 ist mit einem Gummieinsatz 19 ausgekleidet, der zur Aufnahme des Kugellagers 12 hohl ist und Ausnehmungen 20 aufweist, die sich in radialer Richtung nach auswärts erstrecken und in die die Arme 17 auf der angetriebenen Welle 13 eingreifen. /■ ..;...■ "·. _; ■__i ..;'. .., ... . _; , .^;... ,.' .. . ■■.■

Man erkennt, daß beim Umlauf der antreibenden Welle 8 das Gehäuse 1 die Kr^ft über.-den Gummieinsatz 19 auf die angetriebene Welle überträgt unddasjι keinerlei Kraft über das!Kugellager'12 übertragen wird, ,welches nur die Wellen in ihrer richtigen gegenseiti ' ' 903836/1007

gen Lage hält. Die angetriebene Welle 13 kann sich in ihrer Neigung relativ zur antreibenden Welle 8 ändern, wobei die entsprechende Bewegung des Kugellagers 12 durch die Teleskopbewegung der Verlängerungswelle 11 in der antreibenden Welle 8^aufgenommen wird und die Arme 17 auf der angetriebenen Welle in oder aus den Ausparungen im Einsatz gleiten.

Wenn aus irgendwelchen Gründen der Gummieinsatz ausfällt, dann treffen die Innenvorsprünge auf dem Gehäuse unmittelbar gegen die Arme auf der Welle, so daß ein unabgefederter Antrieb geschaffen wird, der für einen vorübergehenden Gebrauch ausreicht, bis der Gummieinsatz ersetzt werden kann.

Die in Pig. 3 wiedergegebene Ausführungsform ist ähnlich derjenigen nach den Fig. 1 und 2, ausser daß die notwendige axial Relativbewegung der beiden Wellen durch ein Torrington- oder ähnliches Kugellager 21 ermöglicht wird, das in dem Antriebsstern 16 äusserlich versperrt ist und frei auf einer Welle 22 gleitet, die einstückig mit der Antriebsendplatte 6 ist.

Eine solche Einheit lässt sich so ausführen, daß sie zum Ersatz der üblichen Hooke's-Gelenke in üblichen Kupplungen eingeschraubt werden kann oder eine vollständige Ersatzwelle bildet, die an einem Ende eine Kupplung gemäss der vorliegenden Erfindung und am anderen Ende eine übliche Kupplung, beispielsweise eine Hardy-Spicer-Kupplung aufweist, um eine vorhandene Kupplungswelle vollständig zu ersetzen. .._■'..

Das abfedernde Element 19 kann, wie wiedergegeben, als vollständig ger sternförmiger Teil hergestellt sein, kann aber auch aus einer Vielzahl von U-förmigen Teilen bestehen, die mit den Wandungen der Ausnehmungen im Zylinder verbunden sind.

Das Gehäuse kann äusserlich mit Rippen versehen sein, die als Kühlrippen dienen und kann ein Medium wohl zur Schmierung des Gummis und des Kugellagers als auch zur Unterstützung der Kühlung enthalten. Das Gehäuse kann auch offen und gelocht sein um dadurch die Kühlung zu erzielen. Man kann auch Schmiernippel zum Schmieren des Lagers vorsehen. Um eine gleichmässige Zentrifugalverteilung des Schmiermittels zum Schmieren der abfedernden

90 9 836/1007

Elemente zu gewährleisten, kann jedes Segment oder jede Ausnehmung mit dem Nachbarn durch einen Durchlass verbunden sein.

Man erkennt, daß der Gummieinsatz immer unter Druck steht und zwar sowohl während der Kraftübertragung als auch beim Abschalten oder einer Reduktion der Kraft, wenn die angetriebene Welle das Gehäuse anzuetreihen sucht.

Soll sehr viel Kraft mit Hilfe eines Universalgelenkes begrenzten Durchmessers übertragen werden, so kann dem Gummieinsatz eine zusätzliche Festigkeit dadurch verliehen werden, daß man die ., Aussen- und/oder Innenoberflächen, mit Ausnahme der Innenaussparungen, mit Metall überzieht.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das im Einzelnen dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung alle in der Einzelbeschreibung wiedergegebenen Merkmale, soweit sie nicht ausdrücklich als ansich bekannt bezeichnet sind.

-Patentansprüche:-

9098 36/100 7

Claims

-Patentansprüche

1. ) Eine universelle Winkel- und gegenseitige Gleitbewegung

' erlaubende Kupplung zwischen zwei Wellen, g e k e η η zeichnet durch ein starr an einer Welle (8) befestigtes Gehäuse (2), das im Inneren mehrere zwischen Ausnehmungen (4) liegende Vorsprünge (3) aufweist; durch mehrere von der zweiten Welle (13) in die Ausnehmungen (4) vorstehende Arme (17) und durch ein abfederndes Element (19) zwischen jedem Arm (17) und dem benachbarten Vorsprüngen (3)·

2. Kupplung nach Anspruch 1,da durch gekennzeichnet , daß das abfedernde Element (19) ein einen sternförmigen Querschnitt aufweisender Gummieinsatz für das Gehäuse (2) und einstückig mit den Ausnehmungen (4) zur Aufnahme der Arme (.17) ausgebildet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das abfedernde Element aus mehreren U-förmigen, mit den Wandungen der Ausnehmungen (4) verbundenen GummiSegmenten besteht.

4. Kupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, _: daß die die Gleitbewegung zwischen den Wellen (8, 13) erlaubenden Einrichtungen eine im Antriebestern (16) gehaltene Kugel (12) aufweisen, die an einer Welle (11) sitzt, die in einer Büchse (8) im Gehäuse (2) versehieblich gelagert ist. ·

9 0 98 36/1 0 07