DE2201539C3

DE2201539C3 - Schnelltrennkupplung

Info

Publication number: DE2201539C3
Application number: DE2201539A
Authority: DE
Inventors: Joseph P. Rockford Ill. Meli
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1971-01-13
Filing date: 1972-01-13
Publication date: 1982-02-04
Also published as: DE2201539A1; US3662567A; DE2201539B2; JPS5227780B1; GB1340822A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnelltrennkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen ArL

Bei einer bekannten Schnelltrennkupplung nach der DE-PS 12 02 074 sind an den zueinander weisenden Stirnflächen der Flansche Zähne ausgebildet, mit denen die Flansche formschlüssig koppelbar sind. Innerhalb der Zähne besitzt jeder Flansch eine kegelige, hinterschnittene Ausdrehung. Zwischen den Flanschen ist in einem mit einem Flansch verschweißten Lagerbock ein Schraubbolzen mit zwei gegenläufigen Gewindeabschnitten drehbar gelagert, der als Drehteile ausgebildete Klemmstücke verschraubbar führt Zwischen den Klemmstücken und dem Lagerbock sind Druckfedern eingeordnet, die die Klemmstücke radial nach außen drücken. Durch Verschrauben des Schraubbolzens greifen die beiden Klemmstücke mit entsprechenden Gegenflächen in die hinterschnittenen Ausdrehungen der Flansche ein und ziehen deren Zähne gegeneinander. Im Zahnbereich ist an dem den Lagerbock tragenden Flansch ein peripherer Zentrierring angeschweißt, der in eine Eindrehung des gegenüberliegenden Flansches eingreift, um die Flansche auf die Kupplungsmittelachse auszurichten. Sowohl im Zentrierring als auch in zwei diametral gegenüberliegenden Zähnen sind Aussparungen vorgesehen, durch welche der Zugang zu jeweils einem Ende des Schraubbolzens möglich ist. Durch die sich in Richtung der Kupplungsachse erstreckenden Zihne und den zwischen den Stirnflächen zur Anbringung des Schraubbolzens notwendigen Raum baut die bekannte Kupplung unzweckmäßig lang. Die Herstellung der Klemmflächen und der Gegenflächen an den Klemmstücken und der im Eingriff stehenden Zahnflächen erfordert eine feine und aufwendige, spanabhebende Bearbeitung. Der aus Platzgründen nur am Außenumfang der Flansche anzubringende Zentrierring stellt eine technisch unbefriedigende Losung dar, denn es ist zweifellos schwierig, eine genaue Ausrichtung der Flansche auf die Mittelachse von radial außen her zu erzielen. Der verhältnismäßig massive Zentrierring vergrößert außerdem das Trägheitsmoment der Kupplung erheblich. Ungünstig ist ferner der zusätzliche Lagerbock, der den Schraubbolzen in seiner Arbeitslage fixieren muß und in einem zusätzlichen Arbeitsvorgang an dem einen der beiden Flansche angeschweißt wird. Ein kraftschlüssiges Zusammenpressen der Flanschstirnflächen, das zu einer gleichmäßigen Kraftübertragung, einem ruhigen Lauf und einer spielfreien Synchronbewegung der Flansche beitragen könnte, ist nicht möglich. Teuer ist ferner der mit gegenläufigen Gewindeabschnitten versehene Schraubbolzsn. Der Zugang zu den Vierkanten an beiden Enden des Schraubbolzens macht zur Montage ein Spezialwerkzeug erforderlich, das nicht in allen Fällen vorhanden ist Diese Nachteile wiegen deshalb besonders schwer, da solche Schnelltrennkupplungen überwiegend für den außerordentlichen rauhen Betrieb bei Landwirtschaftsmaschinen, Straßenbaugeräten und insbesondere bei Panzern gebraucht werden. Hier spielen zunächst nicht besonders hervortretende Eigenarten, wie die große Baulänge, der erschwerte Zugang bei der Montage, die Notwendigkeit eines Spezialwerkzeuges, die Zahl der Einzelteile und vor allem die Reparaturfreundüchkeit im Hinblick auf einfache Hilfswerkzeuge ohne Werkstätte und Spezialmaschinen, eine sehr wichtige Rolle.

Bei einer weiterhin bekannten Schnelltrennkupplung nach der FR-PS 7 22 912 werden drei Klemmstücke mittels einer ihren Umfang umschlingenden Schelle zusammengehalten, die mittels einer tangentialen Schraube gespannt wird. Zwischen die beiden Flansche ist eine exzentrische Büchse eingeschoben, die eine Zentrierwirkung hat Wird diese Schnelltrennkupplung gelöst dann fallen die Klemmstücke, das Schellenband, die Schraube und das Zentrierelement auseinander, was das Arbeiten mit dieser Schnelltrennkupplung erheblich erschwert. Auch beim erstmaligen Anbringen der Kupplung müssen die Teile nacheinander montiert werden, was zeitaufaufwendig und schwierig ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnelltrennkupplung der oben erwähnten Gattung so auszugestalten, daß sie einfach und kompakt und aus wenigen Einzelteilen aufgebaut ist und auch unter erschwerten Bedingungen rasch und mit einem einfachen Werkzeug montiert und gelöst werden kann. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Schnelltrennkupplung

sind alle Teile auf die radial verlaufende Schraube aufgefädelt Die Teile können bei in ihre äußerste Stellung aufgeschraubter Sicherheitsmutter in zusammenhängenden Zustand an einem der Flansche dadurch montiert werden, daß das Zentrierelement in diesen Flansch fest eingepreßt wird. Die Vormontage der Klemmeinrichtung kann werkstattmäßig durchgeführt werden, so daß bei der Endmontage keine Teile mehr verloren gehen können. Die Endmontage ist wenig zeitaufwendig, weil bei ihr lediglich das

Zentrierelement in den einen Flansch eingepreßt werden muß. Beim Lösen der Schnelltrennkupplung verbleiben sämtliche Teile in fester Verbindung mit dem einen Flansch und können daher nicht verloren

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gehen. Durch die Lösefedern ist das öffnen der Kupplung und das feinfühlige Arbeiten mit ihr wesentlich erleichtert. Wenn die Klemmeinrichtung oder ein Teil davon beschädigt ist, kann die gesamte Klemmeinrichtung durch Herausziehen des Zentrierelementes einfach demontiert werden. Das Ende der Schraube ist frei zugänglich und kann mit einem einfachen Schlüssel oder einer Zange ohne Schwierigkeiten betätigt werden. Der Ersatz einer beschädigten Schraube ist ohne weiteres möglich, da die Schraube ein allgemein erhältlicher Typ ist Die Trennkupplung baut infolge der eingebetteten Lagerung der Klemmeinrichtung kurz und gewährleistet eine gute Zentrierung, da die Stirnflächen der beiden Flansche fest gegeneinander gepreßt werden. Ein Lagerbock, wie er bei der eingangs genannten, bekannten Kupplung zur Lagerung des Schraubbolzens notwendig ist, kommt in Wegfall, da das Zentrierelement diese Aufgabe mit übernimmt

Es ist zwar aus der DE-AS 12 22741 bekannt, mit zylindrischen Innennuten versehene, segmentförmige, Haltestücke einer Wellenkupplung mittels einer radialen Schraube zusammenzuhalten. Hier ist jedoch weder ein Zentrierstück vorhanden, noch sind Lösefedern vorgesehen. Die Teile der Kupplung sind nicht fest mit einem der Wellenenden verbunden, so daß auch diese Kupplung schwierig zu handhaben ist

Lösefedern sind für sich aus der CH-PS 4 28 328 bekannt, jedoch in Verbindung mit einer völlig anders aufgebauten Kupplungseinrichtung für Rohrprofilschienen.

Im Unteranspruch ist eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Kupplung angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung, die an einem Kreuzgelenk angebracht ist,

Fig.2 eine Schrägansicht ähnlich Fig. 1 mit einer Anordnung der Kupplung, bei der ein Flansch abgenommen ist und eine Schraubanordnung sowie Klemmstücke sich in einer Freigabestellung befinden,

F i g. 3 eine auseinandergezogene Schrägansicht ähnlich F i g. 1 mit einer Anordnung der Kupplung in einer um etwa 90° gedrehten Stellung, wobei ein Flansch und ein drehmomentübertragendes Element ausgebaut dargestellt sind,

F i g. 4 eine Querschnittsansicht der Kupplung gemäß F i g. 1 entsprechend der Linie 4-4 in F i g. 6.

F i g. 5 eine Stirnansicht, von der Linie 5-5 in F i g. 4 gesehen,

F i g. 6 eine weitere Stirnansicht, von der Linie 6-6 in F i g. 4 gesehen, und

Fig.7 einen Teil-Längsschnitt entsprechend der Linie 7-7 in F i g. 4.

Das Kreuzgelenk / hat zwei Gabeln 1 und 2, die auf den Achsen 3 und 4 schwenkbar miteinander verbunden sind.

Die Kupplung weist einen ersten Flansch F auf, der eine allgemein quer angeordnete Fläche 5 und zwei diametral im Abstand voneinander angeordnete, verjünijTte Klenunflächen 6 und 7 hat, die der Querfläche 5 benachbart und auf einander diametral entgegengesetzten Seiten der Kupplung angeordnet sind.

Der erste Flansch Fbesitzt ferner zur Aufnahme einer nachstehend beschriebenen Schraubanordnung eine Quervertiefung 9 sowie eine Keilnut 10, welche die Querfläche 5 des ersten Flansches durchsetzt und unter einem Winkel von etwa 90° zu der Vertiefung 9 angeordnet ist Den ersten Flansch durchsetzt axial eine zentrale öffnung 11, die zur Aufnahme einer nachstehend beschriebenen Zentriereinrichtung dient

Zum Befestigen des ersten Flansches Fan der Gabel 2 des Kreuzgelenks / ist der Flansch F in seinem einen axialen Ende mit radialen Schlitzen 12 und 13 versehen, und die Gabel 2 ist von Schrauben 15 durchsetzt die in Gewindelöcher 17 auf der hinteren Fläche des Flansches Feingeschraubt sind. Auf diese Weise kann der Flansch F an einem ersten Kraftübertragungsglied, z. B. dem Kreuzgelenk /, befestigt werden.

Die Kupplung besitzt ferner einen zweiten Flansch F2 mit einer allgemein quer angeordneten Fläche 20, die sich in der Schließstellung der Kupplung in der Nähe der Querfläche 5 des ersten Flansches befindet Der zweite Flansch F2 hat zwei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Flächen 22 und 23, die je einer der verjüngten Flächen 6 und 7 des ersten Flansches benachbart sind und mit diesen auf einsnder diametral entgegengesetzten Seiten der Kupplung je ein Paar von einander gegenüberliegenden Klemmflächen bilden. In dem zweiten Flansch ist eine Vertiefung 25 ausgebildet, die sich quer über die Räche 20 erstreckt, der Vertiefung 9 des ersten Flansches gegenüberliegt und zu ihr komplementär ist

Der zweite Flansch F2 ist mit einer Einrichtung zu seiner Befestigung an einem (nicht gezeigten) zweiten Kraftübertragungsglied versehen. Diese Einrichtung umfaßt eine Anzahl von öffnungen 27, die den radial angeordneten Teil 28 des Flansches durchsetzen und (nicht gezeichnete) Befestigungsschrauben aufnehmen. Außerdem ist der zweite Flansch mit einer zentralen Ausnehmung 29 ausgebildet, die mit der axialen, zentralen Ausnehmung 11 des ersten Flansches F fluchtet

Es ist eine Einrichtung vorgesehen, welche die jeweils einander entgegengesetzten Klemmflächen 6 und 22 bzw. 7 und 23 zueinander hin bewegt Diese Einrichtung besitzt zwei Klemmstücke 32 und 33, die auf der Innenseite einander gegenüberliegende, verjüngte Flächen haben, die an je einer der verjüngten Flächen 6,22 und 7, 23 der Flansche F bzw. F2 angreifen. Das Klemmstück 32 hat eine zentrale Ausnehmung, mit deren Hilfe es auf der Schraubanordnung 37 verschiebbar gelagert ist Die Schraubanordnung 37 ist in die Gewindeöffnung 38 des Klemmstücks 33 eingeschraubt Auf der Schraubanordnung 37 sind zwei Schraubenfedern 40 und 41 montiert, die in geeigneten Vertiefungen 42 und 43 der Flansche Fund F2 angeordnet sind.

Wenn in der sonst zusammengesetzten Kupplung die Schraube 37 in dem gewindetragenden Klemmstück 33 angezogen wird, werden die Klemmstücke 32 und 33 radial einwärtsgezogen, bis sie an den entsprechenden verjüngten Flächen der Flansche F bzw. F2 angreifen, die dadurch axial fest zusammengespannt werden. Zum Trennen der Kupplung wird die Schraube 37 aus dem Klemmstück 33 herausgeschraubt wobei die Federn 40 und 41 die Klemmstücke radial auswärts und von den verjüngten Flächen der Flansche F bzw. F2 wegbewegen, die jetzt axial voneinander getrennt werden können.

Zwischen den Flanschen F, FI sind Antriebselemente zum Übertragen eines Antriebs-Drehmoments vorgesehen. Diese Antriebselemente können aus zwei Keilen 50 und 51 bestehen, die von je einer Kopfschraube 52 und 53 in der Vertiefung 10 eines der Flansche, z. B. des Flansches F, gehalten werden. Bei zusammengesetzter Kupplung sind die Keile 50,51 in einer entsprechenden

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Keilnut 60 des Flansches F2 angeordnet, so daß die herausnehmbaren Keile 50, 51 eine Einrichtung zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den Flanschen Fund F2 bilden.

Zwischen den Flanschen Fund F2 befindet sich eine Zentriereinrichtung, die das Zusammensetzen der Flansche erleichert, so daß einer der Flansche ohne weiteres in der richtigen Relativlage im Bereich des anderen Flansches angeordnet und die konzentrische Lage des antreibenden und angetriebenen Teils aufrechterhalten werden kann. Diese Zentrierschaltung besitzt ein Glied 70, das im Preßsitz in der zentralen Ausnehmung des Flansches F sitzt und seinerseits eine Aussparung 71 hat, in der die Schraube 37 festgelegt werden kann. Das Glied 70 hat ein verjüngtes, freies Ende 72, das die Einführung des Gliedes 70 in die zentrale Ausnehmung 29 des Flansches F2 erleichtert

Bei offener Kupplung werden die Schraube 37, die Klemmstücke 32 und 33, die Federn 40 und 41 sowie die Zentrierelemente mit Hilfe des Zentriergliedes 70 zusammengehalten und auf dem Flansch Ffestgelegt, so daß diese Teile nicht verschoben werden bzw. verlorengehen können. Die Kupplung kann leicht wieder zusammengesetzt bzw. geschlossen werden; man braucht dazu nur den Flansch F2 auf die Zentriereinrichtung 70 aufzuschieben, die Klemmstück e 32 und 33 über den ihnen zugeordneten verjüngten Flächen der Flansche anzuordnen und dann die Schraube 37 festzuziehen.

Der Flansch Fist an der Gabel 2 des Kreuzgelenks / starr befestigt. Die Schraubanordnung 37 ist insbesondere in derselben Längsebene angeordnet wie die Gabel

ίο 2, an welcher der Flansch F befestigt ist Da die Schraubanordnung und die Gabel in der Längsrichtung, d. h. sowohl in Umfangs- als auch in Axialrichtung fluchten, wird die Beanspruchung durch die auf das Gelenk wirkenden Kräftepaare auf ein Minimum

is herabgesetzt In einem Kreuzgelenk treten ja bei jedem Umlauf des Gelenks zweimal Momente bzw. Kräfte zweiter Ordnung auf, die eine Funktion des Gelenkwinkels sind. Da die Klemmschraubanordnung in derselben Ebene angeordnet ist wie die Gabel 2, an welcher der zugeordnete Flansch angebracht ist, werden die infolge der sekundären Kräftepaare des Kreuzgelenks/auf die Klemmstücke 32, 33 wirkenden Kräfte bzw. Momente vernachlässigbar klein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnelltrennkupplung mit zwei mittels einer lösbaren Klemmeinrichtung kraftübertragend zusammenpreßbaren Flanschen, wobei die Klemmeinrichtung zwei auf Klemmflächen der Flansche aufpreßbare Klemmstücke aufweist, die auf einer an einem Flansch in einer Querbohrung unverlierbar festgelegten Schraube gegen Federbelastung verschraubbar sind, sowie mit einem die beiden Flansche in Richtung der Kupplungsmittelachse zueinander ausrichtenden Zentrierelemeiit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (37) in einer beide Flansche (F, Fz) diametral durchsetzenden und jeweils zur Hälfte jedem Flansch ausgebildeten Nut (9,25) geborgen ist und daß das Zentrierelement (70) in der Kupplungsmittelachse angeordnet und nur in einem der Flansche (F) im Preßsitz gehalten ist und die auf die Nut (9,25) ausgerichtete Querbohrung (71) für die Schraube (37) aufweist

2. Schnelltrennkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den einander zugewandten Stirnflächen der Flansche (F, F₂) radial versetzt zu der Nut (9, 25) radiale Keilnuten (10) ausgebildet sind, in die zur formschlüssigen Kopplung der Flansche Keile (50,51) einlegbar sind.