DE2160129B2 - Wellenkupplung zur Aufnahme von Axialbewegungen zwischen den Wellenenden - Google Patents

Description

daß jedes Gelenksystem (3) aus drei kettenartig Achsrichtung,

miteinander verbundenen Lenkern (Waagebalken F i g. 4 die zweite Ausführungsform in Ansicht

30, Kuppelstangen 31, 32) besteht, von denen die quer zur Achsrichtung,

Kuppelstangen dieselbe Länge aufweisen und mit F i g. 5 eine dritte Ausführungsform in Ansicht in

dem einen Wellenende (1) gelenkig verbunden 15 Achsrichtung,

sind, während der zwischen den Kuppelstangen F i g. 6 die dritte Ausführungsform in Teil-Ansicht

vorgesehenp Waagebalken in seiner Mitte über quer zur Achsrichtung in Richtung der Pfeile

den radial gerichteten Schwenkzapfen (20) mit VII-VII der Fig. 5 gesehen,

dem anderen Wellenende (2) gelenkig verbunden Fig.7 die dritte Ausführungsform in Teil-Ansicht

ist. aa quer zur Achsrichtung in Richtung der Pfeile VIII-

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- VIII der F i g. 5 gesehen,

kennzeichnet, daß sämtliche Gelenksysteme (3) Fig. 8 die dritte Ausführungsform im achsparalle-

hintereinander angeordnet sind und eine die WeI- len Teil-Schnitt in Richtung der Pfeile IX-IX der

len (1, 2) umgebende Kette bilden. F i g. 5 gesehen,

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, da- 35 Fig.9 die dritte Ausführungsform in schematidurch gekennzeichnet, daß das Ende einer der scher Teilumfangs-Abwicklung.

zwei unmittelbar mit dem einen Wellenende (1) Auf der treibenden Welle 1 ist eine Kupplungsverbundencii Kuppelstangen an einem Exzenter- scheibe 10 befestigt, welche einem auf der getriebezapfen (341) angelenkt ist. nen Welle 2 festen Kupplungsorgan gegenübersteht,

30 das in dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei radialen Tragarmen 20 besteht. Am Außenende jedes Tragarmes 20 ist, zur Achse der

Welle 2 wesentlich senkrecht und um einen Gelenkzapfen des Tragarmes 20 schwenkbar, ein Waagebal-35 ken 30 angebracht. An den Enden des Balkens 30 sind zwei Kuppelstangen 31 u-sd 32 angelenkt, von denen sich je eine auf jeder Seite des Balkens in Um-

Die Erfindung betrifft eine bewegliche Wellen- fangsrichtung erstreckt und deren freie Enden an Arkupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 ge- men 11 und 12 angelenkt sind, die mit der Kuppnannten Art. 40 lungsscheibe 10 starr verbunden sind. Das aus dem Bei der bekannten Kupplung dieser Art (deutsche Balken 30 und den Kuppelstangen 31 und 32 beste-Patentschrift 845 156) — sie dient in einem Verstell- hende Gestänge bildet also ein bewegliches Gelenkgetriebe für Drehschaufeln eines Luftpropellers zur system 3. Jeder Arm 20 ist mit einem solchen GeKupplung der Propellerwelle mit einer axial zu ihr lenksystem 30 versehen, dessen Kuppelstangen 31 verschiebbaren Muffe, durch deren Axialverschie- ₄₅ und 32 an ihren Enden an Armen 11 und 12 angebung die Propellerschaufeln gedreht werden — be- lenkt sind, die an der Kupplungsscheibe 10 starr besteht jedes Gelenksystem aus nur einer einzigen Kup- festigt sind.

pelstange. Diese Bauart hat eine unerwünschte In F i g. 2 ist ein solches System 3 schematisch dar-

Eigenschaft: Wenn die beiden Wellen sich relativ zu- gestellt. Bekanntlich hat in einem solchen System der

einander axial verschieben, also wenn die Kuppel- ₅₀ Mittelpunkt 0 des Waagebalkens 30 die Eigenschaft,

stangen, die sich bei normaler Wellenlage in zur WeI- sich innerhalb gewisser Grenzen auf einer Bahn zu

lenachse normaler Ebene befinden, sich zu dieser verlagern, die praktisch eine Gerade A ist. Ferner

Ebene schrägstellen, dann entsteht in jedem ihrer Ge- schwenken bei gleicher Verlagerung des Punktes 0

lenke eine Axial-Kraftkomponente und somit in jeder die Kuppelstangen 31 und 32 um einen wesentlich

der Wellen eine freie Axialkraft. Diese Axialkräfte ₅₅ gleichen Winkel χ Daraus folgt, daß eine Kraft, die

sind unerwünscht; denn um sie aufnehmen zu kön- bei 0 senkrecht zur Richtung Δ ausgeübt wird, in

nen, würden die beiden Wellen eigens mit Axial- Richtung A nur eine winzige Kraft erzeugen kann, da

lagern versehen werden müssen. der Winkel zwischen den Richtungen der Kuppel-

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wellen- stangen 31 und 32, wenn man in gewissen Grenzen

kupplung zu schaffen, welche die Axial-Kraftkompo- 60 bleibt, nur sehr gering ist. In der mittleren Stellung

nenten der Kuppelstangen so ausgleicht, daß in den bewegt sich der Balken 30 praktisch in der Rich-

Wellen keine freien Axialkräfte entstehen. tungj.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Diese Eigenschaft wird in der Kupplung ausge-

Anspruch J gekennzeichnete Bauart gelöst. nutzt. Die Längen der Kuppelstangen 31 und 32 und

Dank dieser Bauart, bei der jedes Gelenksystem 65 die Stellungen der Schwenkzapfen sind so bestimmt,

nicht nur eine einzige Kuppelstange, sondern zwei daß, wenn die beiden Wellen in ihrer mittleren ReIa-

einander entgegengerichtete Kuppelstangen aufweist, tivverstellung sind, die Kuppelstangen 31 und 32

entstehen nämlich, wie weiter unten noch diagram- zueinander und zur Kupplungsscheibe 10 parallel

sind. In dieser Stellung ist der Balken 30 zur Wellen- ken 33 einander parallel und gleich lang. Wie aus der

achse parallel und daher zu den Kuppelstangen 31 schematischen Fig.9 ersichtlich, ist dann die Ge-

und 32 praktisch senkrecht, samtanordnung vollkommen symmetrisch. Da jedoch

Wenn die treibende Welle 1 sirh um ihre Achse die Gelenkzapfen 341 und 342 der äußersten Kupdreht, überträgt sie durch jedes Gi lenksystem 3 zum 5 pelstangen zweier aufeinanderfolgenden Systeme un-Mittelgelenkzapfen jedes der auf den Tragarmen 20 mittelbar auf derselben Kupplungsscheibe befestigt angebrachten Waagebalken 30 eine zu dessen sind, bleiben die entsprechenden Ausgleichbalken zu Schwenkachse, also zum Tragarm senkrechte Kraft dieser Richtung parallel, wenn die Kupplungsschei- und treibt dadurch im gleichen Sinn die getriebene ben sich voneinander axial entfernen. Es ist also erWelle 2 an. ίο sichtlich, daß die Ausgleichbalken 33 nur zum Kräf-

Wenn die Welle 2 sich relativ zur Welle 1 axial teausgleich dienen und jedes Gelenksystem unabhän-

verschiebt, schwenken die Kuppelstangen 31 und 32 gig von den anderen Systemen bleibt,

jedes Gelenksystems 3 um die Achse in ihrer Anlen- Um den Einbau des Ganzen zu erleichtern, würde

kung an der Kupplungsscheibe 10, und zwar um man den einen der Gelenkzapfen 341 oder 342, der

praktisch gleiche Winkel beiderseits der zur Achse 15 unmittelbar auf der Kupplungsscheibe 10 befestigt

der Welle 1 senkrechten Ebene. Jeder Gelenkzapfen ist, auf einem Exzenter anbringen. So würde man die

einer Kuppelstange 32 verschiebt sich parallel zur letzte Kuppelstange der Gesamt-Gelenkanordnung

Achse; auf die Welle wird keine resultierende Kraft ohne Mühen selbst dann montieren können, wenn

übertragen. die Einstellung der verschiedenen Einzelteile nicht

Eine besondere Ausführungsform ist in F i g. 3 und 20 vollkommen ist.

4 dargestellt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, besteht die Die Anlenkungen der Kuppelstangen 31 und 32 an

Gelenkkupplung aus drei Gelenksystemen 3, die den Waagebalken 30 und den Ausgleichhebeln 33

gleichmäßig um die Wellenachse verteilt sind. Jedes sowie die Anlenkungen 341 und 342 der letzten

Gelenksystem besteht aus einem Waagebalken 30, Kuppelstangen an der Kupplungsscheibe 10 sind Ku-

der gelenkig an einem Arm 21 angebracht ist, der 25 geigelenke.

seinerseits starr an der auf der Welle 2 starr und Dagegen sind die Waagebalken 30 und die Ausdrehfest angebrachten Kupplungsscheibe 22, und gleichbalken 33 auf den zu den Achsen der Wellen zwar senkrecht zu dieser, befestigt ist. Die Kupp- senkrechten Tragzapfen mittels zylindrischer Gelungsscheibe 22 hat dreieckige Form, lenke angelenkt; denn diese Bauteile müssen in zu

Die an den Enden des Waagebalkens 30 angelenk- 30 den Wellenachsen parallelen Ebenen bleiben,

ten Kuppelstangen 31 und 32 sind an ihrem freien Die beschriebene Kupplung, deren Gelenksysteme

Ende schwenkbar auf Armen 11 und 12 angelenkt, miteinander durch Ausgleichbalken verbunden sind,

die beiderseits der Kupplungsscheibe befestigt und zu erlaubt eine gewichtsmäßig leichtere Ausführung,

dieser senkrecht sind. Die Kupplungsscheibe 10 weist weil die Umfangskraft auf eine größere Anzahl von

Ausnehmungen 13 auf, welche Platz für die Trag- 35 Gelenksystemen verteilt ist. Ferner ermöglicht sie,

arme 21 der Waagebalken 30 freilassen. den achsnahen Teil der Kupplung wegzulassen, also

Bei der in F i g. 5 und 8 gezeigten Ausführungs- Hohlwellen oder Zylinder großen Durchmessers an-

form sind die Kupplungsscheiben 10 und 20 durch zutreiben. Jedoch wird man, wenn Gewicht und

eine Gesamtanordnung von hintereinander angeord- Raumbedarf des Ganzen nicht von erster Wichtigkeit

neten Gelenksystemen verbunden, die eine die WeI- 40 sind, die Kupplung mit drei Gelcnksystemen wählen,

len umgebende Kette bilden. Man könnte an sich die da sie einfacher ist.

Enden der Kuppelstangen 31 und 32 jedes Systems 3 Die beschriebene Kupplung wird immer dann gedirekt mit der Kupplungsscheibe 10 verbinden. Aber eignet sein, wenn die getriebene, in Richtung ihrer um die auf die Gelenksysteme ausgeübten Kräfte Achse verschiebbare Welle keine durch Verschieauszugleichen und den Zusammenbau zu erleichtern, 45 bung hervorgerufenen Rückkräfte aufnehmen kann, bringt man die freien Enden der Kuppelstangen 31 wie das der Fall ist, wenn die getriebene Welle dazu und 32 besser nicht direkt an der Kupplungsscheibe, dient, ein schwimmendes Ritzel eines Drehrohrofens sondern an den Enden eines Ausgleichbalkens 33 an, anzutreiben. Dank der beschriebenen Kupplung kann der selbst in seiner Mitte auf einem an der Kupp- man auf das Ritzel ein großes Drehmoment bei gelungsscheibe 10 festen radialen Schwenkzapfen 34 50 ringer Drehzahl übertragen; man kann also ein ortsangelenkt ist. So ist jeder Ausgleichbalken 33 mit festes Untersetzungsgetriebe \erwenden, anstatt das den Enden der Kuppelstangen zweier aufeinanderfol- Untersetzungsgetriebe auf dem beweglichen Gehäuse genden Systeme, die sich beiderseits des Ausgleich- anzuordnen und dieses dadurch schwer zu machen, balkens erstrecken, gekuppelt. Die bewegliche Gesamtanordnung, die also leicht

Die Gelenksysteme 3 sind einander gleich, die 55 und ausgeglichen ist und bei Längsverschiebung des

Ausgleichbalken 33 sind einander parallel. Drehrohrofens keine Axial-Rückkraft von der Kupp-

Man kann einen Ausgleichbalken weglassen und lung empfängt, kann den Verschiebungen des

die Enden der Kuppelstangen zweier aufeinanderfol- Zahnkranzes frei folgen und verbürgt dadurch einen

genden Systeme, z. B. die Kuppelstangen 311 und ausgezeichneten Eingriff des Ritzels in den Zahn-

321, an Gelenkzapfen 341 und 342 anlenken, die un- Go kranz.

mittelbar auf der Kupplungsscheibe 10 befestigt sind. Man könnte, falls man das für nötig hält, eine EIa-In dem übl'chen Fall, wo die Wellen in mittlerer stizität in Umfangsrichtung einführen, indem man Stellung zueinander ausgerichtet und die Waagebai- einen Teil der Gelenke mit einer Schwingmctallanken 30 zu den Kuppelstangen 31 und 32 praktisch Ordnung kombiniert. Diese Elastizität läßt sich ebensenkrecht und (Jäher zu den Wellen parallel sind, 65 falls durch eine entsprechende Bauart der Kupplungssind auch die Waagebalken 30 und die Ausgleichbai- scheiben erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 matisch gezeigt werden wird, zwei einander entge- Patentansprüche: gengesetzte Axialkraftkomponenten, die sich gegenseitig aufheben.

1. Wellenkupplung zur Aufnahme von Axial- In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeibewegungen der beiden Wellenenden gegeneinan- 5 spiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

der mit mindestens drei Gelenksystemen, die in F i g. 1 eine erste Ausführung im Schrägriß,
Unifangsrichtung angeordnet, mit dem einen Fig.2 die verschiedenen Stellungen der Kuppel-Wellenende direkt und mit dem anderen Wellen- stangen dieser Ausführungsart in schematischer Teilende über radial gerichtete Schwenkzapfen ver- umfangs-Abwicklung,

bunden sind, dadurch gekennzeichnet, ic Fig.3 eine zweite Ausführungsform in Ansicht in