DE2451966B2 - Kupplung zwischen zwei achsversetzten, rotierenden Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zwischen zwei achsversetzten, rotierenden Wellen, die untereinander jeweils durch drei über Kugelgelenke hintereinandergeschaltete binäre Glieder verbunden sind, und bei welcher mindestens zwei derartige Gruppen von binären Gliedern parallel geschaltet sind, wobei jeweils das mittlere binäre Glied als Ringscheibe ausgebildet ist und die parallelliegenden mittleren binären Glieder aneinander drehbar auf einer Nabe gelagert sind. Für eine derartige Kupplung ist in der DE-AS 24 31 383 vorgeschlagen, die drehbare Lagerung der als Ringscheiben ausgebildeten, parallelliegenden mittleren Glieder aufeinander so vorzunehmen, daß diese über ihre Mantelflächen ineinander gelagert sind. Dabei können an diesen Sitzflächen noch besondere, die Reibung beeinflussende Mittel vorgesehen sein oder die Sitzfläche kann als Gleit- oder Wälzlager ausgebildet sein. Weiterhin zeigt die Fig.23 der DE-AS 24 31 383 die Verbindung der auf einer Nabe gelagerten mittleren Ringscheiben über ein Kugelgelenk. Infolge dieser kugeligen Lagerfläche können jeweils nur zwei Gruppen von binären Gliedern parallel geschaltet werden. Dadurch ergibt sich aber eine höhere Belastung der Gelenkpunkte beider Gruppen gegenüber einer Parallelschaltung von drei oder mehr Gruppen.

Bei einer derartigen Kupplung erfolgt die Drehmomentübertragung von der einen Welle auf die andere derart, daß zunächst ein binäres Glied, d. h. ein Lenker, die Kraft von der einen Welle über einen am äußeren Umfang befindlichen Gelenkpunkt auf das als Ringscheibe ausgebildete mittlere binäre Glied überträgt, an dessen Umfang an einer anderen Stelle ein weiterer Gelenkpunkt die Verbindung zu dem dritten Lenker herstellt, der zu der anderen Welle führt. Sämtliche parallelgeschalteten, mittleren binären Glieder sind ineinander drehbar gelagert. Sie sind also schwimmend angeordnet und führen sich gegenseitig. Eine derartige Kupplung erlaubt eine Verschiebung der beiden Wellen gegeneinander in Achsrichtung, als Schrägstellung oder als Parallelversat/, ohne daß darunter die winkclgetreue Drehmomentübertragung leidet. Da aber bei der Drehmomentübertragung und bei den Achsverschiebungen die Kräfte jeweils vom Umfang her über Kugelgelenke auf das mittlere binäre Glied eingeführt werden, können sich diese an ihren gegenseitigen Führungsmantelflächen aneinander leicht verkanten, wodurch ein Verklemmen der Ringscheiben gegeneinander auftreten würde, so daß die freie Drehbarkeit der Glieder gegeneinander und somit die winkeltreue

ίο Drehmomentübertragung von einer Welle zur anderen nicht möglich ist.

Es sind aus der US-PS 15 01 647 Kupplungen bekannt, die als Übertragungsglieder Scheiben enthalten, die ausschließlich mit ihren Stirnflächen gleitfähig aneinander liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kupplung der eingangs beschriebenen Art ein Verklemmen der mittleren Ringscheiben bei beliebig viel parallel zu schaltenden Gruppen von drei hintereinandergeschalteten binären Gliedern zu vermeiden, damit die freie Drehbarkeit der Ringscheiben gegeneinander stets möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe liegen gemäß der Erfindung die in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Ringscheiben ausschließlich mit ihren Stirnflächen gleitfähig aneinander und die Nabe ist hohl ausgebildet. Die Ringscheiben sind also auf der zylindrischen Lagerfläche der Nabe in axialer Richtung nebeneinander liegend angeordnet, so daß auf dieser Nabe keine Beschränkung hinsichtlich der Anzahl der Ringscheiben und somit der Anzahl der parallel zu schaltenden Gruppen von drei hintereinandergeschalteten binären Gliedern besteht. Die Führung der Ringscheiben durch die gegenseitige Anlage an den Stirnflächen wird durch die Nabe gewährleistet, welche jeweils die Innenbohrung der Ringscheiben durchsetzt. Wenn nun Achsversetzungen zwischen den beiden Wellen auftreten, so gleichen sich diese durch eine gegenseitige Verdrehung der Ringscheiben gegeneinander und eine entsprechende Schrägstellung der jeweils

ίο zu den Wellen führenden äußeren Lenker bzw. der gesamten Kupplung aus. Eine Verklemmung auf der Nabe ist nicht möglich, da die bei der Drehmomentübertragung und bei Achsverschiebungen auftretenden Kräfte nicht über die Mantelflächen, sondern über die j Stirnflächen in die Nabe eingeführt werden.

Zur Verbesserung des Betriebsverhaltens der Kupplung können die Ringscheiben auf ihren aneinanderliegenden Stirnflächen mit einem Belag aus einem Werkstoff guter Gleitfähigkeit versehen sein.

so Damit die Kupplung insbesondere bei Triebfahrzeugen in möglichst raumsparender Weise eingesetzt werden kann, empfiehlt es sich, daß die eine Welle die hohle Nabe mit Spiel durchsetzend angeordnet ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in der

^r'5 Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Kupplung, wenn diese als Verbindung zwischen einem elektrischen Fahrmotor

w) eines schienengebundenen Triebfahrzeuges und der Treibachse verwendet wird,

Fig. 2 eine seitliche Ansicht auf die Kupplung selbst,
die Fig.3 und 4 jeweils Längsschnitte entlang der Linien ΙΙΙ-ΙΠ und IV-IV in F i g. 2.

hi Ein schienengebundenes elektrisches Triebfahrzeug wird durch einen elektrischen Fahrmotor 1 angetrieben, der mit seinem Gehäuse 2 fest im Fahrzeugrahmen bzw. Drehgestellt gelagert ist. Im Gehäuse 2 ist ebenfalls die

Nabe 3 des Großrades 4 drehbar gelagert, das mit dem Motorritzel 5 in Eingriff steht.

Zur Übertragung des Drehmomentes von dem Motorritzel 5 auf die Treibachse 6 mit dem Treibrad 7 dient die gemäß der Erfindung ausgebildete Kupplung 8. Diese besteht aus drei parallelgeschalteter! Anordnungen von jeweils drei die beiden Wellen, Motorwelle 9 und Treibachse 6, verbindenden, binären Gliedern. Deshalb trägt die Nabe 3 des Großrades 4 an drei gleichmäßig längs des Umfanges verteilten Stellen sich in axialer Richtung erstreckende Arme 10, die an ihren Enden Gelenkpunkte 11, 12, 13 bilden. An diesen Gelenkpunkten 11, 12, 13 sind Lenker 14, 15, 16 befestigt, deren anderer Gelenkpunkt 17,18,19 mit dem jeweils als Ringscheibe 20, 21, 22 ausgebildeten mittleren binären Glied verbunden ist, das die Treibachse 6 mit Spiel umgibt.

Die Ringscheiben 20, 21, 22 tragen jeweils auf der dem einleitenden Gelenkpunkt 17, 18, 19 diametral entgegengesetzten Seite des Umfanges einen weiteren Gelenkpunkt 23, 24, 25, der die Verbindung zu dem jeweils dritten binären Glied, nämlich den Lenkern 26, 27, 28 darstellt. Diese Lenker 26, 27, 28 sind dann ihrerseits über Gelenkpunkte 29,30,31 an Armen 32 des Treibrades 7 befestigt.

Die Verbindung zwischen der Motorwelle 9 und der Treibachse 6 erfolgt also jeweils über drei parallelgeschaltete Gruppen von binären Gliedern, nämlich zum ersten über den Lenker 14, der Ringscheibe 20 und den Lenker 26; zweitens über den Lenker 15, der Ringscheibe 22 und den Lenker 27 und drittens über den Lenker 16, der Ringscheibe 21 und den Lenker 28. Von diesen parallelgeschalteten Gruppen binärer Glieder sind jeweils die mittleren binären Glieder, nämlich die Ringscheiben 20, 21, 22 nebeneinanderliegend angeordnet, so daß die Stirnfläche 33 der einen äußeren Ringscheibe 20 und die Stirnfläche 34 der anderen äußeren Ringscheibe 22 an den Stirnflächen 35 der

ίο mittleren Ringscheibe 21 gleitfähig aneinanderliegen. Damit diese Führung längs der Stirnflächen 33, 34, 35 gewährleistet ist, sind die Ringscheiben 20, 21, 22 drehbar auf einer Nabe 36 angeordnet. Diese Nabe 36 durchsetzt die Innenbohrungen der Ringscheiben 20,21, 22, ist hohl ausgebildet und ihrerseits von der Treibachse 6 durchsetzt.

Bei Achsauslenkungen der beiden Wellen, Motorwelle 9 und Treibachse 6, zueinander können sich die auf der Nabe 36 gelagerten Ringscheiben 20, 21, 22 gegenseitig verdrehen, ohne daß eine Verklemmung an den zur Führung dienenden Stirnflächen 33, 34, 35 auftritt. Die Stirnflächen 33, 34 der äußeren Ringscheiben 20 und 22 sind außerdem jeweils mit einem Belag 38 aus einem Werkstoff guter Gleitfähigkeit versehen, der das Aufeinandergleiten noch erleichtert. Ferner kann die Kupplung 8 auch kardanische Auslenkungen der beiden Wellen aufnehmen, da sämtliche Gelenkpunkte 11, 12, 13; 17, 18, 19; 23, 24, 25 und 29, 30, 31 als Kugelgelenke ausgebildet sind.

Hierzu 1 BIaU Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kupplung zwischen zwei achsversetzten, rotierenden Wellen, die untereinander jeweils durch drei über Kugelgelenke hintereinandergeschaltete binäre Glieder verbunden sind und bei welcher mindestens zwei derartige Gruppen von binären Gliedern parallel geschaltet sind, wobei jeweils das mittlere binäre Glied als Ringscheibe ausgebildet ist und die parallelliegenden mittleren binären Glieder aneinander drehbar auf einer Nabe gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Ringscheiben (20, 21, 22) ausschließlich mit ihren Stirnflächen (33, 34, 35) gleitfällig aneinander liegen und die Nabe (36) hohl ausgebildet ist

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (20, 22) auf ihren aneina«derliegenden Stirnflächen (33,34) mit einem Belag (38) aus einem Werkstoff guter Gleitfähigkeit versehen sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Welle (6) die hohle Nabe (36) mit Spiel durchsetzend angeordnet ist.