DE1960216A1

DE1960216A1 - Coupling for mutually offset shafts

Info

Publication number: DE1960216A1
Application number: DE19691960216
Authority: DE
Inventors: Helmut Koerner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-01
Filing date: 1969-12-01
Publication date: 1971-06-03

Description

Kupplung für veränderlich zueinander versetzte Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für veränderlich zueinander versetzte Wellen, die mit flächenparallelen und durch Lagerung unveranderlichen axialen Abstand zueinander aufweisenden Scheiben an den Wellenenden arbeitet, welche durch bewegliche Zwischenglieder in gegenseitiger Mitnahmeverbindung stehen. Coupling for mutually offset shafts. The invention refers to a coupling for mutually offset shafts that with axial spacing parallel to the surface and unchangeable due to storage having disks on the shaft ends, which works by movable intermediate members are in mutual entrainment connection.

Zur Leistungs- und Drehmomentübertragung zwischen dauernd parallel zueinander versetzten Wellen eignen sich die Ausgleichskupplungen der herkömnlichen Bauarten schlecht, da ihr Einsatz hierbei außer starkem Versdieiß auch größeren Leistungsverlust mit sich bringen würde. Vielfach hat der Wellenversatz eine solche Größe? daß auch eine Wellenverbindung durch Zahnräder oder mittels eines Riemen-oder Kettentriebs nicht möglich ist. Diese Mittel sind auch dann ungeeignet, wenn sich der Wellenversatz im Betrieb laufend verändert. Der Einsatz von Gelenkwellen ist für solche Einsatzfälle oftmals aus Raumgründen nicht möglich, denn bekanntlich erfordern die hierfür vorzusehenen Doppelgelenkwellen eine verhältnismaßig große Baulänge. Bei hohen Drehzahlen entstehen bei diesen Lösungen wie bei den ebenfalls noch verwendbaren Kupplungen mit Kreuznutscheiben oder ähnlichen Mitteln außerdem auch Schwierigkeiten kräftedynamischer Art, aus denen sich eine verminderte Laufruhe und größerer Teileverschleiß ergeben, dazu bald der schädliche Totgang.For power and torque transmission between permanently parallel The compensating couplings of the conventional ones are suitable for mutually offset shafts Types of construction bad, since their use here besides great versatility is also greater Would result in a loss of performance. The shaft misalignment often has one Size? that also a shaft connection by gears or by means of a belt or Chain drive is not possible. These funds are also unsuitable when the shaft misalignment changes continuously during operation. The use of cardan shafts is Often not possible for such applications for reasons of space, as is well known the double cardan shafts to be provided for this require a relatively large one Overall length. At high speeds, these solutions, like the ones, also arise still usable couplings with cross-groove disks or similar means as well also difficulties of a force-dynamic nature, which result in a reduced smoothness and larger parts wear and tear, and soon the damaging backlash.

Alle diese Nachteile zu vermeiden ist auch schon eine Kupplungskonstruktion vorgeschlagen und zum Einsatz gebracht worden, die gleich der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Konstruktion mit zwei flächenparallel geführten Scheiben an den zu verbindenen versetzten Wellenenden arbeitet, welche durch bewegliche Zwischenglieder in gegenseitiger Mitnahmeverbindung stehen. Diese Zwischenglieder machen Ausgleichsbewegungen ohne Unterbrechung des Formschlusses mit den Wellenscheiben, wenn diese sich in ihren unveränderlichen parallelen Ebenen bewegen, so daß sie einen den Wellenversatz kennzeichnenden veränderlichen Achsabstand zueinander haben.Avoiding all these disadvantages is already a clutch design proposed and put into use, the same as that described here Construction according to the invention with two planes parallel to the surface to connect staggered shaft ends works, which by movable intermediate links are in mutual entrainment connection. These intermediate links make compensatory movements without interrupting the form fit with the shaft washers when they are in their invariable parallel planes move so that they have a shaft offset characteristic variable center distance to each other.

Als Zwischenglieder sind bei dieser bekannten Konstruktion eine Zwischenscheibe zwischen den beiden Wellenscheiben mit Je Wellen-Scheibe drei parallel sich bewegenden drückenden und ziehenden Lenkern vorgesehenF, welche die Zwischenscheibe mit beiden Wellenscheiben gelenkig verbinden. Die Kupplung weist dadurch insgesamt sechs Lenker und zwölf Gelenke mit Zapfen auf. Da die Belastbarkit dieser Gelenke besonders bei höheren Drehzahlen im Interesse einer ausreichenden Lebensdauer der Kupplung verhältnismäßig gering ist, hat diese Kupplung keine Eignung, auch große Drehmomente und Leistungen zu übertragen. Die große Zahl von Lenkern und Gelenken bei dieser Konstruktion bringt auch die Neigung mit sich, daß die Kupplung nach einer längeren Betriebsdauer ein störendes Gesamtspiel von Wellenscheibe zu Wellenscheibe zeigt; außerdem bedingt diese große Teile-Zahl noch einen verhältnismäßig hohen konstruktiven Aufwand, auch im Hinblick auf die notwendige Herstellgenauigkeit an den Einzelteilen für ihre gleichmäßige Beanspruchung im Betrieb. Da die Länge der Kupplung dieser bekannten Konstruktion immer noch etwa 75 % vom Durchmesser der Wellenscheiben beträgt, ist auch ihr Raumbedarf gerade in der axialen Ausdehnung im Verhältnis noch groß.In this known construction, an intermediate disk is used as the intermediate link between the two wave washers with three parallel moving washers for each wave washer pushing and pulling Handlebars providedF, which the washer articulately connect with both shaft washers. As a result, the clutch has a total of six handlebars and twelve joints with tenons. As the load capacity of these joints especially at higher speeds in the interest of a sufficient service life of the Coupling is relatively small, this coupling has no suitability, even large ones To transmit torques and power. The large number of links and joints in this construction also brings with it the tendency that the clutch after an annoying overall play from wave washer to wave washer over a longer period of operation shows; In addition, this large number of parts still requires a relatively high number constructive effort, also with regard to the necessary manufacturing accuracy the individual parts for their uniform stress in operation. Since the length of the Coupling of this known construction still about 75% of the diameter of the Wave washers, their space requirement is precisely in the axial extent still large in proportion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile auch dieser bekannten Kupplungsart zu vermeiden und damit insbesondere eine betriebssicher und mit langer Lebensdauer hoch belastbare Kupplung für ständig und veränderlich zueinander versetzte Wellen zu schaffen, die dabei neben einem geringen Raumbedarf auch nur einen maßvollen baulichen Aufwand erfordert. Darüber hinaus stellt sich die Aufgabe, eine Konstruktion zu finden, die ein störendes oder gar schädliches Spiel von Wellenscheibe zu Wellenscheibe auch nach langer Betriebsdauer nicht auRommen läßt oder wenigstens auszuschalten erlaubt und außerdem auch großen Stoßkräften, besonders solchen in Umfangsrichtung an den Wellenscheiben aus Stoßdrehmomenten oder Massenwirkungen gewachsen ist.The invention is based on the object of addressing the disadvantages of this too to avoid known type of coupling and thus in particular a reliable and with a long service life, highly resilient coupling for constant and changeable to one another to create offset waves, which in addition to a small space requirement also only requires a moderate structural effort. In addition, the task arises to find a construction that has a disruptive or even harmful play of the wave washer to the shaft washer, or at least does not allow it to come out even after a long period of operation off and also large impact forces, especially those in Circumferential direction on the shaft washers from shock torques or mass effects has grown.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist nach der Erfindung eine Kupplung konstruktion vorgesehen, die in bekannter Art mit flächenparallelen und durch Lagerung unveränderlichen axialen Abstand zueinander aufweisenden Scheiben an den Wellenenden arbeitet, welche durch bewegliche Zwischenglieder in gegenseitiger Mitnahmeverbindung stehen, als Besonderheit darüber hinaus aber noch eine Kombination von folgenden Grundmerkmalen aufweist: a. Eine Zwischenscheibe zwischen den beiden Wellensoheiben steht mit diesen Wellenscheiben durch Je einen Kranz von mehreren Kugeln in Mitnahmeverbindung und Fübruflg, die durch eine flache ICäfigscheibe mit Paßbohrungen genau auf Abstand und Teilung gehalten sind und sich bedarSsweise in zwei Gruppen Je Kranz von jeweils gleichmäßiger Kreisteilung aufteilen.To solve these problems, a clutch is construction according to the invention provided in a known way with surfaces parallel and unchangeable by storage axial spacing from one another having disks on the shaft ends, which are in mutual driving connection by movable intermediate links than Furthermore, a combination of the following basic features is special comprises: a. There is an intermediate washer between the two shaft washers with These wave washers each have a ring of several balls in driving connection and Fübruflg, which are precisely spaced by a flat cage washer with fitting holes and division are kept and if necessary divided into two groups per wreath of each divide evenly in circles.

b. Eine jede Kugel der immer vorhandenen einen Gruppe läuft mitnehmend auf der einen Seite der Käfigscheibe in einer Bohrung in der Zwischenscheibe und auf der anderen Seite der Käfigscheibe in einer gleichen Bohrung in der Wellenscheibe an kurw zen kegeligen Ansenkungen dieser Bohrungen um.b. Each ball in the one group that is always present runs with it on one side of the cage washer in a hole in the washer and on the other side of the cage washer in an identical hole in the shaft washer at short conical countersinks of these holes.

c. Eine jede Kugel der bedarfsweise vorhandenen anderen Gruppe läuft zur radialen Führung' der Zwischenscheibe an den Wellenscheiben mit Andruck an ebenen Stirnflächen dieser Teile um.c. Each ball of the other group, if required, runs for radial guidance 'of the intermediate washer on the shaft washers with pressure on flat End faces of these parts.

c. Die beiden Wellenscheiben und die Zwischenscheibe sind in ihren Drehachsen durch drehbeweglich gelagerte Zapfen o.dgl. so miteinander verbunden oder geführt, daß bei allen vorkommenden Größen des Wellenversatzes eine bestimmte unveränderliche Exzentrizität der Zwischenscheibe zu beiden Wellenscheiben mit Ausweichmöglichkeit radial nach allen Seiten besteht.c. The two wave washers and the washer are in their Axes of rotation through rotatably mounted pins or the like. so connected or led that with all occurring sizes of the shaft offset a certain Unchangeable eccentricity of the intermediate washer to both shaft washers with an alternative exists radially on all sides.

Weitere wesentliche Merkmale der Kupplung im Rahmen der Erfindung mit verschiedenen Ausgestaltungen sind im folgenden noch anzuführen.Further essential features of the coupling within the scope of the invention with different configurations are to be mentioned in the following.

Die Zeichnung zeigt mit Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Axialschnitt und mit Fig. 2 und 3 schematisch die Einstellungen der Zwischenscheibe zwischen den Wellenscheiben bei unterschiedlich großem Wellenversatz und liegt mit diesen Darstellungen der folgenden näheren Bes¢hreibung zugrunde.The drawing shows with Fig. 1 an embodiment of the invention in axial section and with FIGS. 2 and 3 schematically the settings of the intermediate disk between the shaft washers with different shaft misalignments and lies with these representations of the following detailed description are based.

Die mit den Wellen (strich-punktiert angedeutet) zu verbindenen Wellenscheiben 1, 2 sind miteinander durch die Zwischenscheibe 3 verbunden, die mit fest angeordneten Zapfen 4 mittels Nadellager 5 auf beiden Seiten in Lagerscheiben 6 lagert, die ihrerseits durch Je ein Rillenkugellager 7 in den Wellenscheiben 1, 2 gelagert sind. Wesentlicher Gesichtspunkt dieser Anordnung ist der, daß die Wellenscheiben 1, 2 und die Zwischenscheibe 3 in ihren Drehachsen durch drehbeweglich gelagerte Zapfen 4 o.dgl. so' miteinander verbunden oder geführt sind, daß bei allen vorkommenden Größen des Wellenversatzes eine bestimmte unveränderliche Exzentrizität - wie in der Zeichnung durch die Mittellinien kenntlich gemacht - der Zwischenscheibe 3 zu beiden Wellenscheiben 1, 2 mit Ausweichmöglichkeit radial nach allen Seiten besteht. Diese Ausweichmöglichkeit der Zwischenscheibe 3 unter einem erforderlichen geringsten Widerstand ist vor allem durch ihre reibungsarme Wälzlagerung mittels der Lagerscheiben 6 und der Kugellager 7 gegeben.The shaft washers to be connected to the shafts (indicated by dash-dotted lines) 1, 2 are connected to each other by the washer 3, which is fixed with Pin 4 by means of needle bearings 5 is supported on both sides in bearing washers 6, which in turn are each supported by a deep groove ball bearing 7 in the shaft washers 1, 2. More essential The aspect of this arrangement is that the wave washers 1, 2 and the intermediate washer 3 in their axes of rotation by rotatably mounted pins 4 or the like. so 'with each other connected or led that with all occurring Sizes of Shaft misalignment a certain unchangeable eccentricity - as in the drawing identified by the center lines - the intermediate washer 3 to both wave washers 1, 2 with the possibility of evasion radially on all sides. This alternative the intermediate disk 3 is under a required minimum resistance above all due to their low-friction roller bearings by means of the bearing washers 6 and the ball bearings 7 given.

Die Zwischenscheibe 3 steht mit den beiden Wellenscheiben 1, 2 erfindungsgemäß durch Je einen Kranz von acht Kugeln 8 in Mitnahmeverbindung und Führung, die durch eine flache Käfigscheibe 9 genau auf Abstand und Teilung gehalten sind. Eine jede Kugel 8 läuft mitnehmend auf der einen Seite der Käfigscheibe 9 in einer Bohrung 10 in der Zwischenscheibe 3 und auf der anderen Seite der Käfigscheibe 9 in einer gleichen Bohrung 11 in der Wellenscheibe 1 bzw. 2 an kurzen kegeligen Ansenkungen 12 dieser Bohrungen um.The intermediate washer 3 stands with the two wave washers 1, 2 according to the invention by a wreath of eight balls 8 in driving connection and guide, which through a flat cage washer 9 are kept exactly at a distance and pitch. Each one Ball 8 moves with it on one side of the cage disk 9 in a bore 10 in the intermediate disk 3 and on the other side of the cage disk 9 in one same bore 11 in the wave washer 1 or 2 on short tapered countersinks 12 of these holes around.

Der Laufkreis der Kugeln 8 an den kegeligen Ansenkungen 12 von etwa 150 Neigungswinkel entspricht im Durchmesser genau der unveränderlichen und einheitlichen Exzentrizität der Zwischenscheibe 3 zu den beiden Wellenscheiben 1, 2, so daß die Kugeln 8 unabhängig von der Einstellung der Zwischenscheibe 3 zu den Wellenscheiben 1, 2 immer Kontakt mit diesen Teilen an den Ansenkungen 12 haben.The circle of the balls 8 on the conical countersinks 12 of about 150 angle of inclination corresponds exactly in diameter to the unchangeable and uniform Eccentricity of the washer 3 to the two shaft washers 1, 2, so that the Balls 8 regardless of the setting of the washer 3 to the shaft washers 1, 2 always have contact with these parts at the countersinks 12.

Die Zeichnung gibt mit Fig. 1 eine Einstellung wieder, bei der sich die beiden Wellenscheiben 1, 2 mit ihren Wellen gerade in genauer axialer Flucht befinden. Bewegt sich die eine der beiden Wellenscheiben 1 bzw. 2 mit ihrer Welle der anderen gegenüber nach unten oder nach oben, so verdrehen sich die beiden Lagerscheiben 6 in den Wellenscheiben 1, 2 und die Zwischenscheibe 3 weicht radial nach einer Seite - senkrecht zur Zeichnungsebene -aus, wobei sie durch die mit eingestelltem engen Paßspiel axial den Scheiben Snliegenden Kugeln 8 auf breiter Basis zwischen den Wellenscheiben 1, 2 geführt ist, die ihren axialen Abstand zueinander durch Lagerung unveränderlich halten. Es ist dabei ohne Belang, daß das Ausweichen der Zwischenscheibe 3 aus einer Art Totpunktlage heraus erfolgen muß. An den beiden Lagerscheiben 6 besteht nämlich wie bei einem Kniehebel in Strecklage in der wiedergegebenen Einstellung eine Instabilität, aus der heraus die ,durch die Kugeln 8 an der Zwischenscheibe 3 wirkenden Kräfte im Zusammenwirken mit deren reibungsarmen Lagerung durch die Nadellager 5 und die Kugellager 7 die Zwischenscheibe sofort zum Auslenken bringen. Dies gilt auch für die beiden anderen Grenzeinstellungen der Wellenscheiben 1, 2 bei maximalem Abstand ihrer Mitten zueinander, in denen die Zwischenscheibe 3 mit ihrer Mitte dazwischen und genau in der durch beide Wellenachsen gehenden Ebene liegt. Die ganze Spanne, innerhalb der sich die Wellenscheiben 1, 2 mit ihren Wellen seitlich gegeneinander bewegen können, beträgt bei dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel das Vierfache der Exzentrizität der Zwischenscheibe 3 zu den Wellenscheiben 1, 2.The drawing shows with Fig. 1 again a setting in which the two wave washers 1, 2 with their shafts precisely in axial alignment are located. If one of the two wave washers 1 or 2 moves with its shaft opposite to the other downwards or upwards, the two bearing disks rotate 6 in the shaft washers 1, 2 and the intermediate washer 3 gives way radially to one Side - perpendicular to the plane of the drawing - from, where they are set by the tight fitting play axially the disks Snlying balls 8 on a wide basis between the shaft washers 1, 2 is guided by their axial distance from one another Keep storage immutable. It is irrelevant that the evasion of the Intermediate disk 3 must be made from a kind of dead center position. On both of them Bearing washers 6 is in fact like a toggle lever in the extended position in the reproduced Setting an instability from which the , through the balls 8 forces acting on the washer 3 in cooperation with their low-friction forces Storage by the needle bearing 5 and the ball bearing 7, the washer immediately to deflect. This also applies to the other two limit settings of the wave washers 1, 2 at the maximum distance between their centers, in which the intermediate disk 3 with its center in between and precisely in the direction of both shaft axes walking plane. The entire span within which the wave washers 1, 2 can move laterally against each other with their shafts, amounts to in the Drawing reproduced embodiment four times the eccentricity of the Intermediate washer 3 for the wave washers 1, 2.

Fig. 2 der Zeichnung gibt noch einmal die Stellung der Scheiben 1, 2,'3 mit Blick axial auf die Scheiben schematisch wieder, wie sie die Kupplungsdarstellung mit Fig. 1 bereits zeigt. Die beiden fluchtenden Wellenscheiben 1, 2 befinden sich in Fig. 2 genau in Deckung, ebenso auch die beiden Kränze der Kugeln 8. Treibt die obere der beiden sichtbaren Scheiben als Wellenscheibe 1 im Uhrzeigersinn drehend an, so nimmt sie die Zwischenscheibe 3 durch die drei Kugeln 8 links im Bild mit, wobei die Kugeln 8 während der Scheibenbewegung gleichmäßig in den Bohrungen 10 der Zwischenscheibe 3 wie in den der Wellenscheibe 1 abrollen. Verklemmungen zwischen den Scheiben 1, 2, 3 durch die Kugeln 8 schalten mit Sicherheit die beiden Käfigscheiben 9 aus, Gegenüber dem durch die genannten drei Kugeln 8 aufgenommenen Drehmoment stützt sich die Zwischenscheibe 3 durch ihren der Wellenscheibe 1 zugewandten Zapfen 4 über die betreffende Lagerscheibe 6 und das Kugellager 7 an dieser Wellenscheibe 1 ab, und zwar so, daß absolutes Kräftegleichgewicht an der Zwischenscheibe 3 herrscht, somit ohne daß noch irgendwelche radiale Restkräfte aus dem Drehmoment auf zunehmen sind. Das aufgenommene Drehmoment gibt die Zwischenscheibe 3 über die drei Kugeln 8 des anderen KugelkranzeS auf der rechten Seite im Bild an die Wellenscheibe 2 (im Bild verdeckt) äb. Auch hierbei stützt sich das Reaktionsmoment an der Zwischenscheibe 3 durch den der Wellenscheibe 2 zugekehrten Zapfen 4 über die beiden Wälzlager 5, 7 an dieser Wellenscheibe 2 ab, so daß vorteilhafterweise ein völlig ausgeglichenes Kräf'teverhältnis auch auf dieser Seite der Zwisohenscheibe 3 besteht. Diese auageglichenen Kräfteverhältnisse beidseitig der Zwischenscheibe 3 bestehen bei allen ihren Einstellungen entsprechend dem veränderlichen Versatz der Wellenscheiben 1, 2 zueinander.Fig. 2 of the drawing shows again the position of the discs 1, 2, '3 with a view axially of the disks again schematically as they are the coupling illustration with Fig. 1 already shows. The two aligned shaft washers 1, 2 are located in Fig. 2 exactly in congruence, as well as the two rings of the balls 8. Drives the Turning the upper of the two visible disks as a wave washer 1 clockwise it takes the washer 3 with it through the three balls 8 on the left in the picture, the balls 8 evenly in the bores 10 during the movement of the disk of the intermediate washer 3 as in that of the wave washer 1. Deadlocks between the disks 1, 2, 3 through the balls 8 switch the two cage disks with certainty 9 from, Compared to the torque absorbed by the three balls 8 mentioned the washer 3 is supported by its pin facing the shaft washer 1 4 via the relevant bearing washer 6 and the ball bearing 7 on this shaft washer 1 from, in such a way that there is an absolute equilibrium of forces on the intermediate disk 3, thus without any residual radial forces from the torque to increase are. The torque absorbed is provided by the washer 3 via the three balls 8 of the other ball and cage assembly on the right-hand side in the picture to the wave washer 2 (hidden in the picture) Here, too, the reaction torque is based on the washer 3 through the pin 4 facing the shaft washer 2 via the two roller bearings 5, 7 from this wave washer 2, so that advantageously a completely balanced Force ratio also exists on this side of the intermediate disk 3. These balanced Balance of power on both sides of the intermediate disk 3 exist accordingly in all their settings the variable offset of the wave washers 1, 2 to one another.

Fig. 2 zeigt einen nahezu maximalen Versatz der einen Wellenscheibe 1 gegenuber der anderen Wellenscheibe 2; die Zwischenscheibe 3 befindet sich dabei mit ihrer Mitte nur noch wenig seitlich der Verbindungslinie zwischen den Mitten der Wellenscheiben 1, 2, entsprechend der Einstellung der Lagerscheiben 6 mit den Zapfen 4 der Zwischenscheibe 3. Die beiden Kränze der Kugeln 8 diesseits und Jenseits der Zwischenscheibe 3 liegen bei dieser Einstellung auch nicht mehr koaxial hintereinander wie bei der Einstellung nach Fig. 2. Treibt die obenstehende Wellenscheibe 1 im Uhrzeigersinn drehend an, so erfolgt eine Mitnahme der Wellenscheibe 2 über die in der Mitte stehende Zwischenscheibe 3 durch zwei Dreiergruppen der Kugeln 8 diesseits und jenseits der Zwischenscheibe, wie sie beide links im Bild zu sehen sind. Die Lager 5, 7 der Zwischenscheibe 3 sind dabei nahezu entlastet. Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der Einstellung der Scheiben 1, 2, 3 nach Fig. 2 sind die Kugeln 8 beider Kränze auf der rechten Seite im Bild bei der Einstellung nach Fig. 3 nicht an der Drehmomentübertragung beteiligt.Fig. 2 shows an almost maximum offset of one wave washer 1 opposite the other wave washer 2; the intermediate disk 3 is located here with its center only a little to the side of the connecting line between the centers of the shaft washers 1, 2, according to the setting of the bearing washers 6 with the Pin 4 of the intermediate disk 3. The two rings of the balls 8 on this side and on the other side the intermediate disk 3 also no longer lie coaxially one behind the other in this setting as with the setting according to Fig. 2. Drives the above wave washer 1 in the Turning clockwise, the wave washer 2 is driven via the intermediate disk 3 standing in the middle with two groups of three of balls 8 on this side and beyond the intermediate pane, as they can both be seen in the picture on the left. the Bearings 5, 7 of the intermediate disk 3 are almost relieved. In contrast to the Conditions in the setting of the disks 1, 2, 3 according to FIG. 2 are the balls 8 of both wreaths on the right-hand side in the picture in the setting according to FIG. 3 is not involved in torque transmission.

Selbstverständlich kann ein maximaler Wellenversatz auch in jede beliebige andere radiale Richtung gehen, so daß beispielsweise die Wellenscheibe 1 unten steht und die Wellenscheibe 2 oben oder beide Wellenscheiben 1, 2 im seitlichen Versatz zueinander stehen. Immer erfolgt dabei eine sichere radiale Führung der Zwischenscheibe 3 an den Wellenscheiben 1, 2 durch die Kugelkränze während der Verstellung zugleich mit der ununterbrochnen Mitnahme durch die in den Bohrungen 10, 11 ständig umlaufenden Kugeln 8 beider Kränze. Da alle schnelldrehenden Teile in Gestalt oder Anordnung rotationssymmetrisch sind und sich um Jeweils nur eine Achse drehen, ist das ganze Kupplungssystem auch in den Massenkräften bei Jedem Wellenversatz in sich ausgeglichen. Die reinen Rollvorgänge durch die Kugeln 8 bieten dabei ein hohes Maß an Laufruhe auch bei hohen Drehzahlen und Leistungen lbstverstündlich kann die erfindungsgemaß" Kupplung auch für einen erueblich größeren Wellenvorsats ausgelegt werden als in der Zeichnung wiedergegeben.Of course, a maximum shaft offset can also be in any go other radial direction, so that, for example, the wave washer 1 is down and the wave washer 2 at the top or both wave washers 1, 2 offset to the side to stand by each other. There is always a safe radial guidance of the intermediate disk 3 on the shaft washers 1, 2 by the ball bearings during the adjustment at the same time with the uninterrupted entrainment by the continuously rotating in the bores 10, 11 8 balls of both wreaths. As all fast moving parts in shape or arrangement are rotationally symmetrical and rotate around only one axis at a time, is the whole Coupling system balanced in terms of inertia forces with every shaft misalignment. The pure rolling processes through the balls 8 offer a high degree of smoothness Even at high speeds and powers it goes without saying that the Coupling can also be designed for a considerably larger shaft attachment than in reproduced in the drawing.

Die Kontaktverhältnisse zwischen den Kugeln 8 und den tragenden kegeligen Ansenkungen 12 in allen Bohrungen 10, 11 - die zu einer besseren Schmiegung mit den Kugeln 8 im Profil eine konkave Wölbung erhalten können - sind von der Geometrie her besonders günstig. Im Zusammenwirken damit, daß die übertragenden Teile der Kupplung vorzugsweise aus gehärtetem Stahl hergestellt sind, kann dadurch jede einzelne Kugel 8 eine hohe Umfangskraft übertragen, zugunsten der großen Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Kupplung Zu einer weiteren Anhebung der Belastbarkeit bereitet es keine Schwierigkeit, ohne Vergrößerung der Kupplung eine größere Zahl von Kugeln oder Kugeln größeren Durchmessers in der Kupplung unterzubringen.The contact relationships between the balls 8 and the supporting conical Countersinks 12 in all bores 10, 11 - which lead to a better osculation with the balls 8 can get a concave curvature in the profile - are of the geometry particularly cheap. In cooperation with the fact that the transmitting parts of the Coupling are preferably made of hardened steel, each individual Ball 8 transmit a high circumferential force, in favor of the great resilience of the Coupling according to the invention Prepares for a further increase in the load capacity There is no difficulty in increasing the number of balls without enlarging the coupling or to accommodate larger diameter balls in the coupling.

Für den maßvollen baulichen Aufwand der Kupplung nach der Erfindung spricht besonders, daß die Ubertragungselemente als normale Lagerkugeln jederzeit zur Verfügung stehende billige Massenteile sind. Die Teile mit den die Kugeln 8 aufnehmenden Bohrungen 10, 11 lassen sich zumindest in Vorfertigung durch Stanzen oder durch Mehrspindel-Werkzeugma,schinen mit kurzen Bearbeitungszeiten herstellen, so daß relativ niedrige Herstellkosten für diese Kupplung aufzuwenden sind.For the moderate structural effort of the coupling according to the invention speaks particularly that the transmission elements as normal bearing balls at any time available cheap mass-produced parts. The parts with the balls 8 receiving bores 10, 11 can at least in prefabrication by punching or using multi-spindle machine tools to manufacture machines with short machining times, so that relatively low manufacturing costs are required for this coupling.

Fig. 1 gibt noch eine zusätzliche Maßnahme für den Ausbau der erfindungsgemäßen Kupplung wieder, die bezweckt, daß die Kupplung aufgabengemäß ohne Schaden auch Drehstöße größerer Stärke auSnehmen kann. Diese Maßnahme besteht darin, daß die mitnehmenden Kugeln 8 eines jeden Kugelkranzes an den beiden Wellenscheiben 1, 2 wie an der Zwischenscheibe 3 einzeln an Ringen 13 umlaufen, die mit den Scheibenkörpern elastisch verbunden sind. Bei dem dargestellten Beispiel ist dies durch eine Bettung der Ringe 13 innerhalb jeweils eines Ringes 14 aus härterem Gummi verwirklicht. Andere Möglichkeiten einer steif-elastischen Festsetzung der Ringe 13 mit den Bohrungen 10, 11 in oder an den Scheiben sind gegeben, wobei diese Ringe auch axial nachgebend gebettet sein können, beispielsweise zu der erstrebten Spielausschaltung in der Kupplung. In erster Linie aber besteht die elastische Nachgabe der Ringe 13 in Umfangsrichtung der aufnehmenden Teile, um DrehrtöBe an diesen Teilen unschädlich zu machen. Diese Konstruktion ist auch geeignet, verbilligende größere Toleranzen für die Teilung der Bohrungen 10, 11 zu gewahren.Fig. 1 gives an additional measure for the expansion of the invention Coupling again, the purpose of which is that the coupling also fulfills the task without damage Can absorb torsional jolts of greater strength. This measure consists in the driving balls 8 of each ball ring on the two shaft washers 1, 2 as on the intermediate disk 3, individually on rings 13 that rotate with the disk bodies are elastically connected. In the example shown, this is by means of bedding of the rings 13 realized within each ring 14 made of harder rubber. Other possibilities of a stiff-elastic fixing of the rings 13 with the bores 10, 11 in or on the disks are given, these rings also yielding axially can be embedded, for example, to the desired elimination of the game in the Coupling. Primarily, however, there is the elastic yield of the rings 13 in the circumferential direction of the receiving parts in order to render the rotary noises on these parts harmless. These Construction is also capable of cheaper larger tolerances for the division of the holes 10, 11 to be observed.

Eine baulich sehr vereinfachte Form der Kupplung nach der Erfindung ist möglich für Wellen mit konstantem Versatz zueinander.A structurally very simplified form of the coupling according to the invention is possible for shafts with a constant offset to one another.

Diese Kupplung besitzt nur die beiden Wellenscheiben, welche direkt, das heißt ohne eine Zwischenscheibe durch einen Kranz von mehreren, durch eine flache Käfigscheibe mit Paßbohrungen genau auf Abstand und Teilung gehaltenen Kugeln in gegenseitiger Mitnahmeverbindung und Führung stehen, und zwar bedarfsweise auch gesondert durch eine mitnehmende und eine führende Kugelgruppe.This coupling only has the two shaft washers, which are directly that is, without an intermediate washer, through a ring of several, through a flat one Cage washer with fitting holes precisely spaced and spaced in balls held in mutual entrainment connection and leadership are available, and if necessary also separated by a driving and a leading group of balls.

Eine gesonderte Gruppe von führenden Kugeln in allen Kränzen, die mit durch die Käfigscheiben gehalten sind und mit einstellbarem Andruck an ebenen Stirnflächen der übertragenden Scheiben umlaufen, empfiehlt sich besonders für solche Kupplungen nach der Erfindung, bei denen der Wellenversatz im Betrieb fortwährend wechselt. Die andere Gruppe von Kugeln beschränkt sich dabei nur auf die mitnehmende Funktion, wobei diese Kugeln parallel zur Kupplungsachse mit Paßspiel zwischen den Scheiben liegen.A separate group of leading balls in all wreaths that are held with by the cage washers and with adjustable pressure on levels Circumferential end faces of the transferring disks are particularly recommended for such Couplings according to the invention, in which the shaft misalignment is continuous during operation changes. The other group of balls is limited to the one that takes them Function, these balls parallel to the coupling axis with clearance between the Disks lie.

Für jede Art Spielbeseitigung in der Kupplung können Einstellmittel zu der axialen Lagerung der Wellenscheiben bzw. der Wellen vorgesehen werden, beispielsweise in Gestalt von Einstell muttern, die Wälzlager der Wellen axial abstützen, durch welche die Wellenscheiben aufeinander zu stufenlos ein- und nachstellbar sind. Dadurch ist ein Auflauf der Kugeln 8 an den kegeligen Ansenkungen 12 zu ihren beiden Seiten zu bewirken, der das störende Spiel ausschaltet, das etwa nach längerer Betriebadauer entstanden war.Adjusting means can be used for every type of clearance elimination in the clutch be provided for the axial mounting of the shaft washers or the shafts, for example in the form of adjusting nuts that axially support the rolling bearings of the shafts which the wave washers are infinitely adjustable and readjustable towards each other. Through this is a run-up of the balls 8 on the conical countersinks 12 on both sides to cause that turns off the annoying game that occurs after a long period of operation was created.

Die Kupplung nach der Erfindung erlaubt auch noch verschiedene weitere Ausgestaltungen. Zur Uberbrückung eines größeren Wellenversatzes bei notwendiger unveränderter Größe der Wellenscheiben ist beispielsweise eine Kombination zweier Einzelkupplungen möglich, die einschließlich zweier Wellenscheiben insgesamt fünf Scheiben aufweist, von denen die mittlere Scheibe die beiden benachbarten Zwischenscheiben gemeinsam exzentrisch und doppelt drehbeweglich lagert, etwa wie in Fig. 1 dargestellt, so daß die Lagerscheibe 6 zwei Zapfen 4 aufnimmt. Eine solche exzentrische Lagerung von Zwischenscheiben kann besonders bei einer größeren Exzentrizität auch darin bestehen, daß die Lagerscheibe 6 statt in einem Rillenkugellager auf einem Zapfen der Jeweiligen Wellenscheibe durch ein Nadellager gelagert ist. Eine eigentliche Lagerung der Zwischenscheibe kann in bestimmten Fällen sogar entbehrt werden, wenn diese zur Wahrung ihrer Exzentrizität gegenüber den Wellenscheiben lediglich an diesen Scheiben mittels Zapfen und Rollen auf der Mitte der Scheiben geführt wird.The coupling according to the invention also allows various others Refinements. To bridge a larger shaft misalignment if necessary Unchanged size of the wave washers is, for example, a combination of two Individual couplings possible, including two shaft washers a total of five Has disks, of which the middle disk, the two adjacent intermediate disks jointly eccentrically and doubly rotatable, roughly as shown in Fig. 1, so that the bearing washer 6 receives two pins 4. Such an eccentric bearing of intermediate washers can also be in it, especially with a larger eccentricity exist that the bearing washer 6 instead of in a deep groove ball bearing on a pin of the respective wave washer is supported by a needle bearing. An actual mounting of the intermediate disk can even be dispensed with in certain cases if these are to maintain their eccentricity with respect to the shaft washers only on these discs by means of pins and rollers in the middle of the discs to be led.

Auch eine Kombination der erfindungsgemäßen Kupplung auf der einen Seite oder auf beiden Seiten mit Wellenkupplungen beliebiger Art zum Ausgleich von Wellenverlagerungen durch Bauungenauigkeiten oder betriebsmäßige Lageveränderungen ist ausführbar. Eine solche zusätzliche Wellenkupplung kann beispielsweise so beschaffen sein, daß sie axiale Wellenverschiebungen bei laufend veränderlichem Wellenversatz aufnimmt oder/und wechselnde winklige Wellenverlagerungen ausgleicht.Also a combination of the coupling according to the invention on the one hand Side or on both sides with shaft couplings of any kind to compensate for Shaft displacements due to construction inaccuracies or operational changes in position is executable. Such an additional shaft coupling can be designed, for example be that they axial shaft displacements with constantly changing shaft misalignment absorbs and / or compensates for changing angular shaft displacements.

Im Rahmen der Erfindung ist schließlich auch noch eine Ausgestaltung der Kupplung möglich, durch die Lageveränderungen im Winkel in der Kupplung selbst ausgeglichen werden können. Das Merkmal einer solchen Konstruktion besteht in einer Teilung der Zwischenscheibe in zwei Einzeischeiben, je Kugelkranz eine, die miteinander durch ein Kreuz- oder Kugelgelenk gegenseitig mitnehmend verbunden sind, das selbsttätig eine stets flächenparallele Einstellung der Binzelscheibenauf die beiden zusätzlich im Winkel zueinander lageveränderlichen Tmellenscheiben bewirkt. Die wichtige radiale Führung' der beiden solcherart miteinander verbundenen Einzeischeiben an den wechselnd schräg zueinander stehenden Wellenscheiben durch die Kugeln ist hierbei nicht beeinträchtigt. Dazu ist Jedoch erforderlich, daß zur Aufnahme von geringen axialen Ausgleichsbewegungen einer Jeden Sinzelscheibe gegenüber der Jeweiligen Wellenscheibe Maßnahmen ähnlich der nach Fig. 1 getroffen werden, die eine elastische Anlage der Kugeln an den Scheiben parallel zu den Scheibenachsen ermöglichen. Auch diese Konstruktion erlaubt dabei den Einsatz einer gesonderten Gruppe von Kugeln Je Kranz, die nur führen. Dazu empfiehlt es sich, die axial elastisch nachgebenden Teile, welche die Bohrungen für die mitnehmenden Kugeln aufweisen, und die Teile mit den führenden Stirnflächen für die andere Gruppe der Kugeln zu einem einzigen federnd an den Scheiben befestigten Teil zu kombinieren.Finally, an embodiment is also within the scope of the invention of the coupling is possible due to the changes in position in the angle in the coupling itself can be compensated. The feature of such a construction is one Division of the intermediate disk into two single disks, one for each spherical rim that are connected to each other are mutually entrained connected by a universal joint or ball joint, which is automatic an additional setting of the single panes parallel to the surface of the two at an angle to each other causes variable position Tmellenscheiben. The important radial Leadership 'of the two single panes connected in this way to the alternating Wave washers that are inclined to one another are not affected by the balls. For this, however, it is necessary that to accommodate small axial compensatory movements Each single washer measures similar to the respective wave washer which are taken according to Fig. 1, which an elastic contact of the balls on the discs enable parallel to the disc axes. This construction also allows the use of a separate group of balls per wreath, which only lead. To do this, recommends it is, the axially elastically yielding parts, which the bores for the entrainment Have balls, and the parts with the leading end faces for the other group of the balls to combine into a single resilient part attached to the discs.

Claims

P a t e n t Ä n s p r ü c h e

Coupling for mutually offset shafts that are parallel to each other and disks having an unchangeable axial spacing from one another due to storage works on the shaft ends, which reciprocally through movable intermediate links Entitlement connections are characterized by a combination of the following features: a. An intermediate washer (3) between the two shaft washers (1, 2) stands with these wave washers each with a ring of several balls (8) in driving connection and Fuhrun, which is precisely spaced by a flat cage washer (9) with fitting holes and division are held and, if necessary, are divided into two groups per wreath of each divide evenly in circles.

b. Each ball (8) of the always present group runs with it on one side of the cage disk (9) in a bore (10) in the intermediate disk (3) and on the other side of the cage washer (9) in the same hole (11) in the shaft washer (1 or 2) on short tapered countersinks (12) of these holes around.

o, Each ball of the other group, if necessary, runs for radial guidance of the intermediate washer on the shaft washers with pressure on flat surfaces End faces of these parts.

d. The two wave washers (1 2) and the intermediate washer (3) are in their axes of rotation by rotatably mounted pins (4) or the like. so with each other connected or led that with all occurring sizes of the shaft offset one certain invariable eccentricity of the intermediate washer (3) to both shaft washers (1, 2) with the possibility of evasion radially on all sides.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the entrainment Balls (8) of each ball ring on the two shaft washers (1, 2) and on the Intermediate disk (3) rotate individually on rings (13) that are attached to the disk bodies are elastically connected, for example by a rubber bedding or the like.

Like., The elastic yield of these rings (13) to the Discs (1, 2 ,, 3) consists primarily in the circumferential direction of these parts.

3. Coupling according to claim 1 and 2 for shafts with constant offset to each other, characterized by two wave washers, which are directly, i.e. without a Intermediate washer by a ring of several, with a flat cage washer Fitting bores precisely spaced and spaced balls held in mutual driving connection and leadership stand, if necessary, separately by a driving and a driving Ball group.

4. Coupling according to claim 1 to 3, characterized by adjusting means for the axial mounting of the shaft washers or the shafts through which the shaft washers (1, 2) are infinitely adjustable and readjustable towards each other.

5. Coupling according to claim 1 to 4, characterized by a combination two single couplings to compensate for larger shaft misalignments, including two wave washers has a total of five washers, of which the middle washer the two adjacent washers are eccentric and can rotate twice stores.

6. Coupling according to claim 1 to 4, characterized by a combination the coupling on one side or on both sides with shaft couplings any Type to compensate for shaft misalignments due to construction inaccuracies or operational Changes in position.

7. Coupling according to claim 1, 2 and 4, characterized by a division the intermediate disk in two individual disks, one for each spherical rim that are connected to each other are mutually entrained by an erect or ball joint, which is automatic an always surface-parallel setting of the individual panes on the two in addition causes variable-position wave washers at an angle to one another.