DE2428916A1

DE2428916A1 - Schaltbare formschluessige wellenkupplung

Info

Publication number: DE2428916A1
Application number: DE2428916A
Authority: DE
Inventors: Lorenz Ratajczak
Original assignee: REINHOLD EISELE MECH WERKSTAET
Current assignee: REINHOLD EISELE MECH WERKSTAET
Priority date: 1974-06-15
Filing date: 1974-06-15
Publication date: 1976-01-02

Description

Schaltere formschlüssige Wellenkupplung Diese erfindung betrifft eine schaltbare formschlüssige Wellenkupplung für Wellendrehrichtungen rechts und links.
b'chaltbare Wellenkupplungen haben den Zweck, ruhende ellen in Drehungen und wieder in den Ruhezustand zu versetzen, also Drehmomente zu übertragen. Sie werden mannigfaltig im Maschinenbau angewendet.
Im weitesten Sinne mit der erfindungsgemäßen Wellenkupplung vergleichbar sind Drehkeil- bzw. Ziehkeilku»-lung und der Klemmrollenfreilauf. Bei der erstgenannten Kupplungsart ist j jedoch von Tachteil, daß die Schaltung nur bei relativ langsamen Lauf möglich ist und diese nur für kleine Kräfte anwendbar sind. Der Klemmwellenfreilauf überträgt Drehmomente nur in einer richtung und erfordert herstellungsmäßig einen verhältnismäßig großen Aufwand.
Allen schaltbaren formschlüssigen Wellenkupplungen haftet im allgemeinen der nachteil an, daß Schaltungen nur im Stillstand oder bei geringer Drehzahl möglich sind.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine schaltbare formschlüssige Wellenkupplung zu schaffen, die nicht mit den vorstehend aufgezeigten Mängeln behaftet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kupplungselemente Kugeln sind, die in Löchern der getriebenen Welle gelagert sind und im gekuppelten Zustand mit kugelabschnittförmigen Vortiefungen der Antriebswelle in Eingriff stellen, wobei die Kugeln durch einen Schaltring in ihrer Kupplungslage gehalten werden. In entkuppelten zustand laufen die Kugeln frei in L-öcherr der getriebenen Welle und in der Ringnut des Schaltringes auf dem Außendurchmesser der Antriebswelle. Der Verschiebeweg des Schaltrings ist durch Sprengrings begrenzt. Die tingnut des Schaltringes weist all ihrer der Antriebswelle zugekehrten Seite eine schräge Fläche auf. Desweiteren sind Mittel vorgesehen, die den Schaltring auf dem Verschiebeweg verschieben und in seiner jeweiligen Stellung fixieren.
Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird in folgenden noch ausführlicher beschrieben.
Es zeigen die Fig. 1 eine Ansicht der schaltbaren formschlüssigen Wellenkupplung, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie B-B der Fig. 3, Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linien A-A der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie D-D in Fig. 5 und Fig. 5 einen schnitt gemäß der Linie O-G der Figur 4.
In Figur l ist die Antriebswelle it 5 und die getriebene Welle mit 3 bezeichnet. Auf letzterer ist der Schaltring G im Gleitsitz in feilrichtung 1J' verschiebebeweglich auf der getriebenen Welle 3 angeordnet.
Sprengringe 8, die in entsprechenden Rundnuten in der getriebenen Welle 3 sitzen, begrenzen den Verscbiebeweg E des Schaltringes 6.
In Figur 2 ist ein Längsschnitt zu sehen, und zwar im gekoppelten Zustand der Wellenkupplung. Suzätzlich zu den bereits beschriebenen ellen ist folgendes zu bemerken. Die in Lüchern 2 der getriebenen Welle 3 gelagerten Kugeln 1- sind durci die rec?'.te Fläche des Innendurchmessers des Schaltringes 6 in die kugelabschnittförmigen Vertiefungen 4 der Antriebswelle 5 gedrückt. Durch diese formschlüssige Verbindung wird die getriebene Welle 3 durch die in ihren Löchern 2 gelagerten Kugeln 1 in der jeweiligen Drchrichtung der Antriebswelle 5 mitgenompen. Betrachtet man hierzu die Fig. 5, so sieht an deutlich, wie die Rugeln l in den Vertiefungen 4 der Antriebswelle 5 liegen und wie sie in dieser Lage vom Innendurchmesser des Schaltringes 6 festgehalten werden. Zum Zwecke der besseren Laufeigenschaft der Antriebswelle 5 enthält die getriebene Welle 3 eine Wellenlaufbuchse 12, die in Bereich der Kugeln 1 in vorteilhafter Weise unterbrochen ist. Die Antriebs- und die getriebene Welle weisen hier in bekannter weise Bohrungen 10, 10' und Keilnuten 11 und 11' auf. Anstelle von Hohlwellen können natürlich auch Vollwellen verwendet werden.
Es empfiehlt sich aber, wenn die Antriebswelle 5 eine Hohlwelle ist, diese im Bereich der Kugeln 1 als Vollwelle auszubilden, um keine zu große und nachteilige Querschnittsverrainderung derselben zu erhalten. Soll nun eine Entkupplung der beiden Wellen erfolgen, so wird der Schaltring 6 durch bekannte und daher nicht zeichnerisch dargestellte mittel nach rechts gerückt und i dieser neuen Stellung fixiert.
@un ergibt sich die Situation gemäß der Figuren 4 und 5.
Jetzt haben die kugeln 1 nach außen hin keinen Halt mehr und werden durch die kugelabschnittförmigen Vertiefungen 4 nach auen geschleudert. Sie liegen jetzt außer in den Löchern 2 noch in der Ringnut 7 des t-chaltringes 6 und laufen auf den Außendurchmesser der Antriebswelle 5.
Aus schmier- und schalttechnischen Gründen empfiehlt es sich jedoch, den Außendurchmesser im Bereich der Kugeln 1 geringfügig durch eine 1't 1) zu verringern, so daß die Kugeln 1 also auf diesem verringerten Außendurchmesser der Antriebswelle 5 laufen. Durch die auftretenden Fliehkräfte liegen die Kugeln 1 am Außendurchmesser der Ringnut 7 an und können nicht in die kugelabschnittförmigen Vertiefungen 4 der Antriebswelle zurückfallen. Versucbe haben ergeben, daß der Lauf äußerst geräuscharm ist.
Die Figur 5 veranschaulicht besonders den entkuppelten Zustand, bei dem die getriebene Welle 3 still steht, während die Antriebswelle 5 läuft. Es ist auch wIchtig, die Tiefe der Ringnut 7 und der kugelabschnittförmigen Vertiefungen so auszuführen, daß der Durchmesser der Kugeln l im gekuppelten entkuppelten Sustand immer in den Löchern 2 der getriebenen Welle anliegt. Dadurch wird ein sich nachteilig auswirkendes Kupplungsspiel mit Sicherheit vermieden.
zoll nun wieder eine Kupplung erfolgen, so wird der Schaltring 6 nach links verschoben. Jetzt werden die Kugeln 1 durch di Schräge 9 der Ringnut 7 wieden in die kugelabschnittförmigen Vertiefungen 4 der Antriebswelle 5 gedrückt und dan vo Innendurchmesser des Schaltringes 6 in dieser festgehalten und die getriebene Welle 3 ist wieder mit der £ntriebswelle 5 gekuppelt.
im erfindungsgemäßen gezeigten Beispiel weist die schaltbare formschlüssige Wellenkupplung drei Kugeln 1 auf. Es ist auch möglich, die Kupplung mit nur einer kugel auszufähren. Dies ist aber nicht empfehlenswert, da hier die Beanspruchung der Kugel 1 und der kugelabschnittförmigen Vertiefung zu grob und unkontrollierbar wird, was zu deren Beschädigung oder Zerstörung fuhren könnte. Je nach Deanspruchung der erfindungsgemäßen Kupplung empfiehlt es sich, diese mit. drei oder mehr Ifugeln 1 auszuführen. Auch hinsichtlich der größe der kupplung, bezogen auf deren Durchmesser, setzt diese Erfindung keine Grenzen.
Die wesentlichsten Vorteile dieser Erfindung sind einmal ihr einfacher; aber funktionssicherer Aufbau und zum anderen Male der, daß die Schaltvorgänge auch bei relativ hohen Drehzahlen ohne Nachteile durchgeführt werden können, was bei den bekannten formschlüssigen Wellenkupplungen nicht der Fall ist.

Claims

Patentansprüche

Schaltbare formschlüssige Wellenkupplung für Wellendrehrichtungen rechts oder links, dadurch gekennzeichnet, daß die kupplungselen'ente Kugeln (l) sind, die in Löchern ()) der getriebenen Welle (3) gelagert sind und im gekuppelten Zustand mit kugelabschnittformigen Vertiefungen (4) der Antriebswelle (5) in Eingriff stehen, wobei die Kugeln (l) durch einen Schaltring (6) in ihrer Kupplungslage gahalten werden.
2. Schaltbare formschlüssige Wellenkupplung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (1) im entkuppelten Zustand in Löchern (2) der getriebenen Welle (3) und der Ringnut (7) des Schaltringes (6) auf dem Außendurchmesser der Antriebswelle (5) frei laufend sind.
3. Schaltbare formschlüssige Wellenkupplung nach Ansprüchen 1. und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg (E) des Schaltringes (6) durch Sprengringe (8) begrenzt ist.
4. Schaltbare formschlüssige Wellenkupplung nach Ansprüchen 1. bis 3., dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (7) des Schaltringes (6) an ihrer der Antriebswelle (5) zugekehrten Seite eine schr,ge Fläche 9 aufweist.
5. Schaltbare formschlüssige Wellenkupplung nach Ansprüche 1. bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Schaltring (6) auf den Verschiebeweg (E) verschieben und in seiner jeweiligen Stellung fixieren.

L e e r s e i t e