DE2404766C2

DE2404766C2 - Kreuzscheibenkupplung zur kraftschlüssigen Verbindung parallel einander gegenüberliegender, versetzt angeordneter Wellen oder dergleichen Rotationskörper

Info

Publication number: DE2404766C2
Application number: DE2404766A
Authority: DE
Inventors: Rolf 8810 Horgen Zürich Bührer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1974-02-01
Publication date: 1983-06-30
Also published as: FR2216477A1; BE810708A; IT1007257B; SE396643B; JPS49105057A; CA996364A; US3931720A; AU6520274A; DE2404766A1; PL90785B1; NL7401588A; FR2216477B1; AT323482B; AU473572B2; DD109721A5; ZA74806B; CH561865A5; GB1428324A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreuzscheibenkupplung zur kraftschlüssigen Verbindung parallel einander gegenüberliegender, versetzt angeordneter Wellen oder dergleichen Rotationskörper der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Bei dieser Kreuzscheibenkupplung sind zur Aufnahme des Drehmoments auf beiden Seiten der Kreuzscheibe jeweils nur 4 Rollen vorgesehen (US-PS 34 54 283). Genau genommen wird die eigentliche Last nur noch von zwei Rollen aufgenommen, da in Drehrichtung nur jeweils die vor def Leiste liegende Rolle belastet wird. Die Rollen sind bei der bekannten Kreuzscheibenkupplung außerdem noch frei gelagert tuid reiben auch auf den querliegenden Walzen, welche die Axialbelastung aufnehmen. Es ist außerdem anzunehmen, daß die radial wirkenden Rollen durch Zentrifugalkraft nach außen geschleudert werden, wo sie am Innenmantel des Gehäuses reiben. Eine derartige punktweise und mit großer Reibung verbundene Lagerung ist für hohe Drehzahlen ungeeignet. Außerdem ist die Montage dieser bekannten Kreuzscheibenkupplung sehr aufwendig.

Bei der US*PS 28 13 409 sind Wälzlager in der Form μ von in der Kreuzscheibe eingelassenen Kugeln 75 gemäß den Figuren 4 und 5 nur als zusätzliche Ausgestaltung vorgesehen. Bei der normalen Ausführung gemäß den Figuren 1 und 2 sind überhaupt keine Wälzlager vorgesehen, so daß für die Reduktion der hohen Reibung an der Kreuzscheibe Schmiernuten 66 und 67 erforderlich sind. Die Wälzlagerung gemäß den Figuren 4 und 5 nimmt lediglich Kräfte in axialer Richtung auf. Dagegen werden Kräfte in radialer Richtung an den Mitnehmerleisten nach wie vor durch gleitende Reibung übertragen: Ein Nachteil der Kugeln besteht außerdem darin, daß bei plötzlich auftretender Belastung an den Kugeln sehr hohe Punktbelastungen auftreten können, was möglicherweise zu Material Vertiefungen führt. Die Kugeln 75 dienen außerdem zur gleichzeitigen Lagerung beider Kupplungsteile. Diese Kupplung gemäß der erwähnten US-PS 28'3 409 ist daher nicht geeignet, als Halterung für schnellaufende Werkzeuge zu dienen.

Die GB-PS 12 20 192 zeigt in der Ausführungsform gemäß Fig. 4 eine Kraftübertragung über die Rollenreihen lediglich beim Drehmoment, d.h. in radialer Richtung. Axiale Kräfte können mit dieser Kupplung nicht übertragen werden, was hier bestimmungsgemäß auch nicht beabsichtigt ist

Genormte Nadellager in L-förmigen Käfigen, wie sie in Machines and Tooling, Volume XXXVII, No. 2, Anti-Friction Slideways, Blatt 1, 2 und 4 gezeigt sind, waren jedoch nicht an einer Kreuzscheibenkupplung vorgesehen.

Es ist auch eine Pendelkupplung bekanntgeworden, bei der Axialverschiebungen mit Hilfe von Nadelrollen 23 kompensiert werden, weiche in quer zueinander angeordneten Führungsbahnen verlaufen (DE-OS 17 52 644). Die Führungsbahnen sind jedoch in einem Winkel von 45° zur Mittelachse angeordnet, was für die Drehmomentübertragung keinesfalls vorteilhaft ist Es können dadurch nämlich unerwünschte axiale Kräfte auftreten, weiche die Drehmomentübertragung beeinträchtigen. Zur Aufnahme der axialen Kräfte ist hier auch ein separates Drucklager vorgesehen, welches jedoch ein einfaches Kugellager 18 ist

Bei einer mehr abseits liegenden Pendelkupplung (US-PS 10 27 520) ist zwar ebenfalls eine Kreuzscheibe vorgesehen, weiche allerdings nicht sich kreuzende Leisten, sondern sich kreuzende Nuten aufweist Die Axialverschiebungen werden jedoch durch Kugellager kompensiert, wobei scheinbar zwischen den benachbarten Seitenwänden von Nut und Mitnehmerleiste 4 nur jeweils eine einzige Kugel angeordnet ist. Diese punktförmige Belastung ist für die Übertragung größerer Drehmomente völlig ungenügend.

Zur Übertragung der axialen Kräfte dient eine Art Bolzen mit abgerundeten Enden, der im Zentrum der Kupplung angeordnet ist und in halbkugelförmigen Lagerpfannen im treibenden und im getriebenen Teil abgestützt ist Es ist offensichtlich, daß diese Lagerung insbesondere zur Führung von Präzisionswerkzeugen völlig unzulänglich ist. Die Mittelachse des getriebenen Teiles ist nicht zuverlässig achsparallel gelagert und es besteht die Gefahr, daß sich die Achse des getriebenen Teils relativ zur Achse des treibenden Teils neigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreuzscheibenkupplung der genannten Art zu schaffen, die nur eine geringe innere Reibung der beweglichen Teile aufweist, und mit der auch bei großen Drehzahlen mühelos Achsverschiebungen kompensiert werden können. Dabei soll einerseits die Übertragung größerer Drehmomente gewährleistet sein und andererseits soll die Funktion der Kupplung auch bei axialer Belastung nicht beeinträchtigt werden.

Diese Aufgabenstellung ergibt sich insbesondere bei Kreuzscheibenkupplungen für Werkzeughalter zum Einspannen verschiedener spanabhebender Werkzeuge. Insbesondere bei empfindlichen Werkzeugen wie z. B. Reibahlen dürfen durch die Kompensation der Achsver-

Schiebung keinerlei Ratiererscheinungcii auftreten. Dies ist jedoch nur gewährleistet, wenn die Axialverschiebung des angetriebenen Teiles der Kupplung praktisch ohne Spiel und mit geringstmöglicher Reibung erfolgt.

Die erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs I in Verbindung mit dem Oberbegriff desselben gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3.

Nachstehend Kt die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt einer Pendelkupplung zur Verbindung zweier parallel gegenüber einander verlagerter Wellen,

F i g. 2 einen weiteren Axialschnitt nach der Linie U-II in Fig. 1,

Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig.l,

Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 1 und

Fig.5 einen Axialschnitt durch eine als Bohrfutter ausgebildete Pendelkuppiung.

In dem ersten Beispiel nach den F i g.': bis 4 bezeichnet 1 den treibenden Teil, bestehend aus dem Wellenstummel 2 und dem mit diesem aus einem Stück gefertigten scheibenförmigen Kupplungskopf 3. Auf diesem mit Außengewinde versehenen Kupplungskopf ist das Kupplungsgehäuse 4 aufgeschraubt und mittels einer Kontermutter 5 in seiner Lage gesichert

Mit 6 ist der getriebene Teil bezeichnet, bestehend aus dem Wellenstummel 7 und der mit diesem einstückig ausgebildeten Kupplungsscheibe 8. Zwischen dem Kopf 3 des treibenden Teils und der Kupplungsscheibe 8 des getriebenen Teils ist eine Kreuzscheibe 9 angeordnet. Diese weist auf ihren beiden Planseiten je eine prismatische Mitnehmerleiste 10 bzw. 11 auf, weiche Leisten sich in der Achsprojektion rechtwinklig kreuzen und in entsprechende Nuten 12 bzw. 13 des Kupplungskopfes 3 bzw. der Kupplungsscheibe 8 eingreifen.

Zwischen den diese Nuten 12, 13 und die Leisten 10, 11 seitlich begrenzenden Flächen 14, 15 bzw. 16, 17, sowie auch zwischen den Planseiten 18, 19 der Kreuzscheibe 9 und den diesen Planseiten gegenüberliegenden Stirnflächen 20, 21 des treibenden und des getriebenen Teiles sind Zwischenräume 22,23 freigelassen, in welche Zwischenräume Nadel-Spurlager 24, 25 eingesetzt sind. Als Körbe für die Nadeln dienen Abschnitte von L-Profil-Schienen 26, 27, in deren Schenkeln die Nadeln in quer zur SchienenliUigsrich tung verlaufender Lage drehbar gehaltert sind. Die Nadel-Spurlager sind dabei schwimmend angeordnet, derart, daß sie sich in rechtwinklig zu den Nadelachsen verlaufender Richtung in den Zwischenräumen 22, 23 linear verschieben können. Zur Begrenzung dieses Verschiebungsweges der Nadel-Spurlager dienen Anschläge in Form von in den Mitnehmerleisten 10, 11 verankerten Stiften 28. Mit 29 ist ein Kugel-Spurlager bezeichnet, das zwischen der Kupplungsscheibe 8 und einer Ringschulter 30 des Gehäuses 4 angeordnet ist.

Bei der als Bohrfutter ausgebildeten Pendelkupplung nach F i g. 5 bezeichnet wieder 3 den scheibenförmigen Kupplungskopf des treibenden Teiles und 8 die Kupplungsscheibe des getriebenen Teiles. 4 ist das auf dem Kupplungskopf 3 aufgeschraubte und mittels der Gegenmutter 5 in seiner Lage gesicherte Kupplungsgehäuse. Mit 9 ist wiederum die Kreuzscheibe bezeichnet, mit den von ihren beiden Plansei*--n ausladenden Mitnehmerleisten 10 und 11, die unter ί«'isohenlage von Nadel-Spurlagern 24, 25 in entsprechende Nuten 22 bzw. 23 des Kupplungskopfes 3 bzw. der Kupplungsscheibe 8 eingreifen. 29 ist wieder das zwischen der Kupplungsscheibe 8 und der Ringschulter 30 des Gehäuse., 4 angeordnete Kugel-Spurlager.

Statt des Wellenstummels 7 gemäß dem Beispiel nach den Fig. 1 bis 4 ist an der Kupplungsscheibe 8 auf der Abtriebsseite ein Spannzangenfutter 31 für die Aufnahme eines Bohrwerkzeuges angeordnet

Bei dem Beispiel nach F i g. 5 ist die Ringschulter 30 mit einem Innengewinde versehen, in welchem eine Büchse 32 drehverstellbar ist Diese Büchse ist auf ihrer äußeren Stirnseite mit einem randerierten Flansch 33 versehen. Gegen die innere Stirnseite der Büchse ist deren Bohrung bei 34 konisch erweitert Ein entsprechender Gegenkonus 35 findet sich an der Basis der Spannzange 31. In der gezeichneten Stellung lassen die beiden Konen 34 und 35 einen Ringspalt 36 frei. Innerhalb dieses Ringspaltes kann die Kupplungsscheibe 8 bzw. die Spannzange 31 pendeln bzw. gegenüber dem treibenden Teil achsparallele Bewegungen ausführen. Dieser Bewegungsbereich kann durch Dre.hverstellung der Büchse 32 verändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Kreuzscheibenkupplung zur kraftschlüssigen Verbindung parallel einander gegenüberliegender, versetzt angeordneter Wellen oder dergleichen Rotationskörpern, mit einem treibenden und einem getriebenen Teil und mit einer dazwischen angeordneten Kreuzscheibe, weiche an ihren beiden Planseiten mit je einer prismatischen Mitnehmerleiste versehen ist, welche Leisten sich in der Achsprojektion rechtwinklig kreuzen und in entsprechende Nuten im treibenden und im getriebenen Teil eingreifen, wobei die Kreuzscheibe auf beiden Seiten mittels Wälzlagern am treibenden bzw. angetriebenen Teil abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zwischenräume zwischen den die Nuten und Leisten seitlich begrenzenden Flächen (14, 15 bzw. 16, 17) sowie auch zwischen den Stirnflächen (18, 19) der Kreuzsch£^;be (9) und den diesen gegenüberliegenden StirniJächen (20, 21) des treibenden und des getriebenen Teiles linear verschiebbare Spurnadellager eingesetzt sind, wobei die Körbe dieser Nadellager durch Abschnitte von L-Profilschienen (26,27) gebildet sind, in deren Schenkeln die Nadeln der Lager drehbar gehaltert sind.

Z Kreuzscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsweg der Spurnadellager in beiden Richtungen durch Anschläge begrenzt ist

3. Kreuzscheibenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge in den Leisten der Kreuzschdbe verankerte Stifte (28) sind.