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In axialer Richtung lösbare Schnell kupplung zwischen sich drehenden
Maschinenteilen Die vorliegende Erfindung betrifft eine in axialer Richtung lösbare
Schnell kupplung zwischen sich drehenden Maschinenteilen, insbesondere für auf automatischen
Prüfständen zu prüfende Bauteile mit einem oder mehreren anzutreibenden Wellenenden,
die durch axiales Zusammenschieben mit einer antreibenden Welle jeweils beim Aufspannen
des Bauteils auf den Prüfstand zu kuppeln sind.
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Derartige lösbare Kupplungen zwischen sich drehenden Maschinenteilen
werden als formschlüssige oder als kraftschlüssige Verbindungen ausgeführt, wobei
bei den formschlüssigen Verbindungen zur Obertragung des Drehmomentes Scheibenfedern,
Paßfedern, Vielnut- oder Kerbzahnprofile verwendet werden. Um nun die sich drehenden
Maschinenteile zusammenfügen zu können, müssen diese gegeneinander ausgerichtet
werden, was bei automatischen Prüfständen im allgemeinen einen Schleichgang des
Antriebes erforderlich macht. Das Kuppeln mehrerer koaxialer Maschinenteile ist
mit diesen Mitteln jedoch nur durch sehr großen Aufwand zu erreichen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile
zu vermeiden und eine in axialer Richtung lösbare Schnellkupplung zu schaffen, die
bei einfachem Aufbau das Kuppeln von sich drehenden Maschinenteilen, auch mehreren
koaxialen Maschinenteilen, gestattet, ohne daß ein Ausrichten der zu kuppelnden
Maschinenteile gegeneinander notwendig ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als lösbare Schnellkupplung
mindestens ein aus einem Außenring, Klemmkörpern
und einem herausnehmbaren
Innenring bestehender Freilauf verwendet wird, dessen Außenring mit dem einen Maschinenteil
und dessen Innenring mit dem anderen Maschinenteil drehfest verbunden ist.
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Durch die Verwendung eines Freilaufs als Kupplung wird erreicht, daß
die sonst notwendige Ausrichtung der miteinander zu kuppelnden Maschinenteile vermieden
wird, da ein Freilauf, unabhängig von der Lage des Außenringes zum Innenring, kuppeln
kann. Die axiale Lösbarkeit der Kupplung wird dadurch gewährleistet, daß der Innenring
aus dem Außenring herausnehmbar ist, wobei es gleichgültig ist, ob die Klemmkörper
im Außenring festgehalten werden oder auf dem Innenring.
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Die Verwendbarkeit dieser Art von Kupplung beschränkt sich nicht auf
automatische Prüfstände, sondern erstreckt sich auf alle Maschinen, deren sich drehende
Teile miteinander kuppelbar sein sollen, z. B. Wechselgeräte bei Mehrzweckmaschinen
oder -werkzeugen oder zur Kupplung mit einer Zapfwelle bei Land- und Baumaschinen.
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In Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere
zur Verwendung bei automatischen Prüfständen vorgesehen ist, ist der Außenring über
geeignete Verbindungselemente mit dem antreibenden Wellenende drehfest verbunden,
während der Innenring mit einer dem anzutreibenden Bauteil entsprechenden Profilierung
versehen ist und auf dieses vor dem Aufspannen des Bauteils auf dem Prüfstand aufgesteckt
wird.
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Durch diese Ausbildung des Innenringes kann das zu prüfende Bauteil
vor dem Aufspannen auf den Prüfstand mit dem erforderlichen Innenring des Freilaufs
versehen werden, dessen Profilierung gegen die entsprechende Profilierung des anzutreibenden
Bauteils beim Aufstecken auf leichte Weise ausgerichtet werden kann, so daß beim
Aufspannen des Bauteils auf dem Prüfstand nur noch der Innenring des Freilaufs in
den Außenring hineingeschoben zu werden braucht, um mit Beginn der drehenden Bewegung
die Antriebsverbindung herzustellen.
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Sollen zwei koaxial angeordete anzutreibende Bauteile mit einem antreibenden
Wellenende verbunden werden, so werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwei
Freiläufe verwendet, wobei die beiden Innenringe der Freiläufe gegeneinander drehbar,
aber axial unverschiebbar miteinander verbunden sind, während die beiden Au-Benringe
drehfest mit dem antreibenden Wellenende verbunden sind.
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Bei einem Prüfstand zur Prüfung von automatischen Kraftfahrzeuggetrieben
ist hierbei in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der erste
Innenring einen halsartigen Fortsatz mit Kupplungsklauen an seinem Ende aufeist,
die im Eingriff mit entsprechenden Klauen eines Zahnrades der Primärzahnradpumpe
des automatischen Kraftfahrzeuggetriebes stehen, während der zugehörige Außenring
mit dem Gehäuse einer Fliehkraftkupplung verbunden ist, die über einen Wellenflansch
mit dem antreibenden Wellenende verbunden ist, und daß der zweite Innenring eine
Innenverzahnung aufweist, die im Eingriff mit einer entsprechenden Außenverzahnung
der Getriebehauptwelle des automatischen Kraftfahrzeuggetriebes steht, während der
zugehörige Außenring mit dem angetriebenen Teil der Fliehkraftkupplung verbunden
ist.
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Auch bei dieser Ausführungsform werden die gegeneinander drehbar,
aber axial unverschiebbar miteinander verbundenen Innenringe vor dem Aufspannen
des Getriebes auf dem Prüfstand auf die anzutreibenden Getriebeteile aufgesteckt,
wobei die Freilaufinnenringe leicht so ausgerichtet werden können, daß sie in die
entsprechenden Profilierungen einrasten. Das Aufspannen des Getriebes auf Jen Prüfstand
kann danach erfolgen, ohne daß Schwierigkeiten beim Kuppeln des antreibenden Wellenendes
mit den anzutreibenden Bauteilen auftreten.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele beschrieben, und es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße
lösbare Kupplung zur Verwendung in Prüfständen zur Prüfung von Zahnradpumpen und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Kupplung in einem Prüfstand zur Prüfung von automatischen
Kraftfahrzeuggetrieben.
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Unter Bezugnahme auf das in der Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel
erkennt man, daß das zum Antriebsmotor 14 gehörende antreibende Wellenende 2 drehfest
mit dem Außenring 6 des Freilaufs über eine Paßfeder 12 verbunden ist. Dieser Außenring
6 des Freilaufs befindet sich innerhalb des Gehäuses 16 eines Prüfstandes zur Prüfung
von Zahnradpumpen. Die Zahnradpumpe weist ein anzutreibendes Wellenende 4 auf, das
mit dem antreibenden Wellenende 2 gekuppelt werden soll. Die Zahnradpumpe besteht
aus dem Lagerdeckel 18, mit dem Befestigungsflansch 18a, aus einer Pumpenbrille
20 und einem vorderen Lagerdeckel 22, wobei das erste Zahnrad 26 mit dem anzutreibenden
Wellenende 4 in Verbindung steht, während das zweite Zahnrad 28 frei im Gehäuse
der Zahnradpumpe gelagert ist. Die seitliche Abdichtung der Zahnräder gegenüber
dem Saug- und Druckraum der Pumpe erfolgt durch das Dichtelement 24. Die Zahnradpumpe
weist außerdem eine Zentrierplatte 32 auf, die gleichzeitig zum Festlegen des Kugel
lagers 30 dient. Mittels der Zentrierplatte 32 wird die Zahnradpumpe in der Öffnung
des Gehäuses 16 zentriert, während die Pumpe gegen Verdrehen durch den Stift 34
gesichert ist.
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Während des Prüflaufes wird die Zahnradpumpe durch die Spannvorrichtung
36 auf dem Gehäuse 16 festgehalten. Bevor die Zahnradpumpe auf dem Gehäuse 16 aufgespannt
wird, wird der Innenring 8 des Freilaufs auf das Vielnutprofil 4a des anzutreibenden
Wellenendes 4 aufgesteckt, während die Antriebsverbindung zwischen dem Außenring
6 und dem Innenring 8 des Freilaufs nach dem Aufspannen der Zahnradpumpe auf dem
Gehäuse 16 durch die Klemmkörper 10 erfolgt.
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Das Aufstecken des Innenrings 8 auf das anzutreibende Wellenende 4
ist ein sehr einfacher Vorgang, der zu einem beliebigen Zeitpunkt vor Durchführung
der Prüfung der Zahnradpumpe erledigt werden kann.
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$Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um
einen Prüfstand zur Prüfung von automatischen Kraftfahrzeuggetrieben, bei dem es
darauf ankommt, die Primärpumpe des Getriebes sowie die Getriebehauptwelle, die
koaxial zueinander angeordnet sind, anzutreiben. Hierzu ist das antreibende Wellenende
2' mit einem Wellenflansch 38 versehen, der mittels der Paßfeder 12' drehfest mit
dem antreibenden Wellenende 2' verbunden ist. Der Wellenflansch 38 ist mit einer
Fliehkraftkupplung verbunden, bestehend aus dem Kupplungsgehäuse 6'a und dem daran
mittels der Befestigungsschrauten 42 angeschraubten Kupplungsgehäusedeckel 40.
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Im Kupplungsgehäuse 6'a ist das angetriebene Teil 6'' ' angeordnet,
das sich mittels der Kugellager 52 am Kupplungsgehäuse 6'a bzw.
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dem Kupplungsgehäusedeckel 40 abstützt. Der Außenring 6' des ersten
Freilaufs ist Teil des Kupplungsgehäuses 6'a, während der Außenring 6' '' des zweiten
Freilaufs Teil des angetriebenen Teils 6''a der Kupplung ist. Selbstverständlich
können jedoch die Außenringe 6' bzw. 6'' als getrennte Bauteile vorgesehen sein,
die in dem Kupplungsgehäuse 6'a bzw. im angetriebenen Teil G"a montiert sind. Im
Kupplungsgehäuse 6'a ist noch ein Ring 48 angeordnet, die mit dem Kupplungsgehäuse
6'a mittels der Befestigungsschrauben 50 verschraubt ist. Um den Ring 48 herum sind
die Fliehgewichte 44 mit dem Reibbelag 45 angeordnet, die seitlich durch die Führungsringe
46 gehalten werden. Von einer bestimmten Drehzahl an pressen die Fliehgewichte 44
den Reibbelag 45 gegen das angetriebene Teil 6''a, so daß dieses mitgenommen wird.
Die Innenringe 8' und 8'' der beiden Freiläufe sind gegeneinander mittels des Kugel
lagers 5s drehbar, aber axial unverschiebbar verbunden. Der Innenring 8' weist eine
halsartige Verlängerung 8'a auf, die an ihrem Ende mit Kupplungsklauen versehen
ist, die in entsprechende Klauen 26'a des Zahnrades 26' der Primärpumpe eingreift.
Die
Antriebsverbindung zwischen dem Außenring 6' und dem Innenring 8' wird durch die
Klemmkörper 10' hergestellt.
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Die Abdichtung zwischen dem Innenring 8' und dem Primärpumpengehäuse
54a, das Teil des Getriebegehäuses 54 ist, wird durch den Dichtring 56 gewährleistet.
Das Zahnrad 26' ist auf dem röhrenförmigen Fortsatz 54b des Getriebegehäuses 54
gelagert, der die Getriebehauptwelle 4' umgreift. Das Zahnrad 26' steht im Eingriff
mit dem innenverzahnten Zahnring 28' und bildet mit diesem zusammen die Primärzahnradpumpe
des automatischen Getriebes. Der Innenring 8'' des zweiten Freilaufs steht über
das Vielnutprofil 4'a der Getriebehauptwelle 4' mit dieser in Antriebsverbindung,
wobei zwischen dem Innenring 8' '' und dem Außenring 6'' die Klemnkörper 10'' angeordnet
sind. Der Innenring 8'' ist im Wellenflansch 38 durch das kombinierte Radial-und
Axiallager 60 abgestützt.
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Wird das antreibende Wellenende 2' in Umdrehung versetzt, so nimmt
dieses über den Wellenflansch 38, das Kupplungsgehäuse 6'a und den Freilauf 6',
10', 8' die Primärpumpe des automatischen Getriebes mit. Solange die Kupplungsdrehzahl
der Fliehkraftkupplung noch nicht erreicht ist, verharrt das angetriebene Teil 6''a
der Kupplung im Stillstand, so daß auch die Getriebehauptwelle 4' in Ruhe bleibt.
Bei Erreichen der Kupplungsdrehzahl wird das angetriebene Teil 6''a in Drehung versetzt
und nimmt nunmehr die Getriebehauptwelle 4' über den Freilauf 6'' , 10'', 8'' mit.
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Auch bei dieser Ausführungsform ist wichtig, daß die Innenringe 8'
und 8'' aus den Außenringen 6' bzw. 6' der beiden Freiläufe herausnehmbar gestaltet
sind und vor dem Aufspannen des automatischen Getriebes auf den Prüfstand auf das
vordere Ende dieses Getriebes aufgesteckt werden können. Da die Innenringe 8' und
8'' gegeneinander verdrehbar sind, bereitet es keine Schwierigkeiten, den Innenring
8 mit dem Zahnrad 26' zu kuppeln und den Innenring 8'' mit der Getriebehauptwelle
4' zu kuppeln.
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Alle in den Unterlagen offenbarten angaben und Merkmale, insbesondere
die offenbarte räumliche Ausbildung und konstruktive Ausgestaltung, werden, soweit
sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind, als erfindungsvesentlich
beansprucht.