DE2643575A1 - Wellenkupplung - Google Patents

Description

Dr. Werner Haßler

D-5880 Lüdenscheid Lüdenscheid, den 27. September 1976 -

Patentanwalt ^{A 76 140}

Dipl.-Chem. Frithjof Schrumpf
D-5160 Düren

Anmelderin: Firma

Kanto Special Steel Works Ltd.

1-5-1, Kandai, Tsujido,

Fujisawa-City, Kanagawa Prefecture, JAPAN

Wellenkupplung

Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung mit einer Triebnabe, einer Abtriebsnabe und Koppelelementen zwischen denselben.

Als Wellenkupplung für fellen, die eine gegenseitige Fehlausrichtung haben können, kennt man nachgiebige Kupplungen mit Gummielementen oder Metallfedern als elastische Elemente, die die genannte Fehlausrichtung ausgleichen. Man kennt auch Zahnkupplungen, die das gegenseitige Gleiten von Zahnflanken ausnutzen. Eine nachgiebige Kupplung mit Gummielementen kann im Verhältnis zu ihrer Größe nur ein vergleichsweise kleines Drehmoment übertragen und nicht zur Übertragung eines Drehmomentes von einigen Zehntausend Nm eingesetzt werden. Bei einer Verzahnungskupplung unterliegt die Zahnflanke der Verzahnungsräder einer Abnutzung oder sie kann absplittern, so daß eine Beschädigung eintritt und in hohem Ausmaß ein Schaden sich einstellt; schließlich ist es erforderlich, die Gesamtkupplung auszutauschen. Um die Abnutzung der Zahnflanke zu verhindern sowie die obengenannten Nachteile zu beheben, muß die Zahnflanke ausreichend geschmiert werden. Damit wird eine mühsame "Wartung und Instandhaltung der Kupplung erforderlich. Dieses ist hinsichtlich der Einsparung von Arbeitskräfte - unerwünscht. Im

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(i

Walzwerksbetrieb benutzt man zum Antrieb von Rollen eines Rollganges, an anderer Stelle zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, Pumpen, Luftverdichtern, Fahrzeugen Wellenkupplungen zur Übertragung eines kleii^ren Drehmoments von etwa 1000 Nm, jeweils im Vergleich zu einem großen Drehmoment der obengenannten Art. In diesem Fall setzt man in den meisten Fällen Verzahnungskupplungen ein, die die obigen Nachteile aufweisen. In anderer Weise kann man auch Scheibenkupplungen einsetzen, die jedoch im Hinblick auf die Belastbarkeit und die Genauigkeit bei der Herstellung bedenklich sind.

Daneben werden als nachgiebige Kupplungen reifenartige Kupplungen eingesetzt, die mit einem Gummi hoher Wechselbiegefestigkeit überzogen sind,oder Wellenkupplungen mit einer flachen Stahlfeder, die in Form eines Gitters über besondere Nuten gewickelt ist, die in jede Nabe eingearbeitet sind. Mit einer solchen Kupplung läßt sich im Vergleich zur Größe der Kupplung nur ein kleines Drehmoment übertragen. Darüberhinaus müssen in gewissen Abständen Spannbolzen nachgezogen werden. Eine solche Wellenkupplung erfordert eine Ausrichtung. Die Verzahnungsflächen und das Gitterelement unterliegen einer erheblichen Abnutzung. Die Fähigkeit zur Ausgleichung von Fehlausrichtungen ist klein. Die Wärmebeständigkeit der zuletzt genannten Kupplungsformen ist gering.

Infolge der gegenseitigen Fehlaasrichtung von Wellen kann eine stoßartige Erzeugung eines Drehmoments auftreten. Bei Werkzeugmaschinen tritt häufig beim Anlaufen und Anhalten des Betriebes oder auch während des Betriebes eine stoßartige Belastung auf. Solche stoßartigen Belastungen können in Drehrichtung Stöße erzeugen. Wenn fortgesetzt solche Stöße auftreten, können Ermüdungsbrüche der Wellen auftreten, die durch Ziehkeile gekoppelt sind. Es können auch Störungen an anderer Stelle des Antriebssystems auftreten.

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Zur Dämpfung der Stöße innerhalb einer Übertragungswelle zur Übertragung eines vergleichsweise großen Drehmoments benutzt man Drehmomentkupplungen, hydraulische Kupplungen und dergleichen. Doch diese Kupplungen können eine gegenseitige Fehlausrichtung der Wellen nicht ausgleichen. Deshalb besteht ein starkes Bedürfnis nach einer Wellenkupplung, die gleichzeitig ein großes Drehmoment übertragen kann und auch Fehlausrichtungen der gekoppelten Wellen ausgleicht sowie Stöße absorbiert.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer VJellenkupplung zur Übertragung eines großen Drehmoments, zum Ausgleich von Fehlausrichtungen der gekoppelten Wellen und zur Absorbierung von Stoßen. Die Wellenkupplung soll einen kompakten Aufbau haben und außerdem eine hohe Stabilität und eine lange Lebensdauer aufweisen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Ringansatz der Triebnabe in Umfangsrichtung ausgerichtete Koppelelement-Aufnahmen mit halbzylindrischen Anlageflächen, deren Achsen parallel zur Achse der Triebnabe ausgerichtet sind aufweist, daß ein mit der Abtriebsnabe verbundener, zylindrischer Federkäfig den Ringansatz unter Freilassung von Spalten zum Ausgleich von Fehlausrichtungen der Triebwelle und der Abtriebswelle übergreift und einen der Triebnabe zugelegenen Festflansch, einen abnehmbaren Flansch sowie eine Abschlußscheibe umfaßt, daß innerhalb des Festflansches und des abnehmbaren Flansches in Umfangsrichtung ausgerichtete, zu den Aufnahmen des Jtingansatzes passende Koppelelement-Aufnahmen mit halbzylindrischen AnIageflächen, deren Achsen parallel zur Achse der Triebachse ausgerichtet sind ,ausgebildet sind, daß zwei Federhalter mit halbzylindrischer Anlagefläche an je einer halbzylindrischen Anlagefläche einer Aufnahme des Ringansatzes und entsprechender Aufnahmen des Federkäfigs anliegen und einander in Umfangsrichtung gegenüberstehen, wobei der Halbmesser

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der halbzylindrischen Anlageflächen der Federhalter etwas kleiner als der Halbmesser der halbzylindrischen Anlageflächen der Aufnahmen des Ringansatzes und des Federkäfigs ist und wobei in axialer Richtung Spalte zwischen dem Ringansatz und den Flanschen des Federkäfigs frei bleiben und wobei die Abschlußscheibe unter Freilassung von Spalten in axialer Richtung die Federhaltei gegen ein Herausgleiten sichert, und daß jeweils zwischen einem Paar einander gegenüberstehender Federhalter mindestens eine Druckfeder ausgerichtet ist, deren Achse in Umfangsrichtung liegt

Die Wellenkupplung nach der Erfindung hat damit einen einfachen konstruktiven Aufbau und ist wirtschaftlich; da keine Schmierung notwendig ist, spart man Wartungsarbeiten und Unterhaltungskosten. Die Wellenkupplung läßt sich leicht ohne überhöhte Genauigkeitsanforderungen und ohne die Notwendigkeit von Spezialmaschinen wie einer Zahnradschneidmaschine herstellen. Die Wellenkupplung nach der Erfindung ist vergleichsweise kleinräumig und sie kann Stöße innerhalb des Antriebssystems absorbieren. Sie reicht zur Übertragung eines vergleichsweise großen Drehmoments aus.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist eine Wellenkupplung mit einer Koppelwelle vorgesehen, an deren beiden Enden Kupplungseinheiten angeordnet sind. Damit lassen sich auch größere Fehlausrichtungen der Wellen ausgleichen und/oder größere Stöße absorbieren.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. *

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Wellenkupplung nach der Erfindung,

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	2	2643575	-gr-	3
		eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht
	3	zu Fig. 1,
Fig.		eine perspektivische Ansicht eines Feder
	H-	halters für die Wellenkupplung nach Fig.1,
Fig.		eine schematische Erläuterung der Wirkungs
		weise der Wellenkupplung nach der Erfin
Fig.	5	dung,
		einen Schnitt durch eine Wellenkupplung mit
		axialer Fehlausrichtung zwischen Triebwelle
Fig.	6	und Abtriebswelle,
		eine schematische Erläuterung der Wirkungs
		weise der Wellenkupplung bei axialer Fehl
Fig.		ausrichtung zwischen Triebwelle und Abtriebs-
	7	welle,
		eine schematische Darstellung zur Erläuterung
		der Wirkung der Wellenkupplung bei axialer
Fig.		Verschiebung zwischen Triebwelle und Ab
	8	triebswelle,
		einen Axialschnitt durch eine weitere Aus
		fuhrungsform der Erfindung mit einer winkel
Fig.		mäßigen Fehlausrichtung zwischen Triebwelle
	9	und Abtriebswelle,
		einen Axialschnitt durch eine weitere Aus
	10	fuhrungsform der Erfindung,
Fig.		ebenfalls einen Axialschnitt durch eine
	11	weitere Ausführungsform der Erfindung,
Fig.		einen Axialschnitt durch eine weitere Aus
	12	führungsform der Erfindung,
Fig.	13	eine Seitenansicht zu Figur 11,
		eine perspektivische Ansicht eines Federhal
Flg.	ters für die Wellenkupplung nach Fig. 11,
Fig.

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Fig. 14- einen Axialscimitt durch eine Wellenkupplung zur Übertragung axialer Kräfte,

Fig. 15 eine Seitenansicht zu Fig. 14-,

Fig. 16 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Wellenkupplung,

Fig. 17 eine Seitenansicht zu Fig. 16,

Fig. 18 eine Draufsicht auf die Anordnung eines Kreuz gelenkantriebs mit einer Wellenkupplung nach Fig. 16,

Fig. 19 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 20 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Wellenkupplung mit polygonalem Außenumfang der Triebnabe,

Fig. 21 jeweils Ausführungsformen besonderer Federele und 22 mente,

Fig. 23 eine vergrößerte Ansicht der Federanordnung nach Fig. 22,

Fig. 24 einen Axialschnitt einer Wellenkupplung mit zwei Kupplungseinheiten,

Fig. 25 einen Axialschnitt durch eine Wellenkupplung mit einer Koppelwelle zwischen zwei Kupplungseinheiten,

Fig. 26 einen Querschnitt durch die Kupplungseinheit nach Fig. 25,

Fig. 27 eine weitere Ausführungsform einer Wellenkupplung nach Fig. 25,

Fig. 28 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Wellenkupplung nach der Erfindung und

Fig. 29 eine abgewandelte Ausführungsform der Wellenkupplung nach Fig. 28. ._

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Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist eine Triebnabe 2 an einem Ende einer Triebwelle 1 befestigt, der eine Abtriebswelle 5 mit einer Abtriebsnabe 6 gegenübersteht. Die Triebnabe 2 besitzt an einem Stirnende einen in radialer Richtung vorstehenden, scheibenförmigen Ringansatz 3» der zwischen einem Festflansch 12 und einem abnehmbaren Flansch 13 eines Federkäfigs 11 liegt. Der Festflansch 11 und der abnehmbare Flansch 13 sind durch ein Ringgehäuse 1A- des Federkäfigs 11 miteinander verbunden. Durch diese Anordnung ergibt sich zwischen dem Ringansatz 3 und dem Federkäfig 11 ein freier Spalt b in axialer Richtung und ein Spalt a' zwischen der Umfangsflache der Triebnabe 2 und der Innenfläche des Federkäfigs 11 sowie der Innenfläche einer Abschlußscheibe 18, die an dem Federkäfig 11 befestigt ist.

Das Stirnende der Abtriebsnabe 6 trägt einen sich in radialer Richtung erstreckenden Flansch 7» an dem ein Vorsprung 15 des F.estflansches 12, der über das Ringgehäuse 14 in radialer Richtung vorsteht, durch Paßschrauben fest gehalten ist.

Jeweils Aufnahmen d,d' für Federanordnungen sind in folgender Weise gebildet. Halbzylindrische Anlageflächen c für Federhalter stehen einander jeweils paarweise gegenüber und sind durch Ausnehmungen gleicher Größe an entsprechenden Stellen innerhalb des Festflansches 12 und des abnehmbaren Flansches 13, der fest mit dem Federkäfig 11 verbunden ist, ausgebildet. Weitere halbzylindrische Anlageflächen c¹ für Federhalter sind paarweise einander zugewandt innerhalb des Ringansatzes ausgebildet, wobei der gegenseitige Abstand dieser Anlageflächen c' etwas kleiner als der Abstand der Anlageflächen c ist; ebenso ist der Krümmungsradius der Anlageflächen c¹ gleich oder etwas kleiner als derjenige der entsprechenden Anlageflächen c. Damit bilden diese Anlageflächen c,c' eine Aufnahme d,d' für eine Federanordnung. Über den Umfang der Kupplung sind vier derartige Aufnahmen verteilt, vergleiche Figur 2.

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Jeder dieser Spalte befindet sich an der entsprechenden Stelle innerhalb der Kupplung. Eine Federanordnung mit zwei Federhaltern 25,26 an den jeweiligen Enden liegt innerhalb der Aufnahme. Schraubendruckfedern 29 werden zweifach für jede Aufnahme eingesetzt, so daß insgesamt acht Federelemente für alle Aufnahmen vorhanden sind. Jede Schraubendruckfeder 29 stützt sich an ihren Enden auf Bolzen 27 der Federhalter 25,26 ab, wobei jeder Bolzen 27 mit der Innenfläche der Schraubendruckfeder in Eingriff ist. Nach Figur 3 weisen die Federhalter 25,26 auf der Rückseite gegenüber der Abstützfläche für die Schraubendruckfedern 29 eine halbzylindrische Anlagefläche h auf.

Die Figuren 1 und 2 erläutern den Fall, wo innerhalb einer jeden Federanordnung, die den Aufnahmeraum d,d' ausfüllt,zwei Schraubendruckfedern eingesetzt sind; die Anzahl der Schraubendruckfedern kann jedoch sowohl auf ein Stück oder drei und mehr Stücke entsprechend dem Betrag des zu übertragenden Drehmomentes geändert werden.

Im Normalfall haben die Anlageflächen c,c' einen größeren Durchmesser als die zylindrische Anlagefläche eines jeden Federhalters 25,26, damit axiale Fehlausrichtungen der Wellen in der weiter unten beschriebenen Weise vollständig ausgeglichen werden können.

Wenn alle acht Schraubendruckfedern 29 mit ihren entsprechenden Federhaltern 25,26 in die Federaufnahmen d,d' in der angegebenen Weise eingesetzt sind, ergeben sich Spalte e und f, der Spalt e im zylindrischen Umfangsbereich, der Spalt f in dem geradlinigen Randbereich der Aufnahme, jeweils innerhalb der Federaufnahme d des Festflansches 12 und des abnehmbaren Flansches 13 des Federkäfigs 11, wenn die Kupplung nicht belastet wird.

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-JT-

Nunmehr wird die Stoßabsorption im Sinne der Erfindung erläutert: Wenn ein Drehmoment wirksam ist, verdrehen sich der Federkäfig 11 und die Triebnabe 2 gegeneinander. Die Anlageflächen für den Federhalter innerhalb des Festflansches 12 und innerhalb des abnehmbaren Flansches 13 des Federkäfigs 11 und die Anlagefläche innerhalb des Ringansatzes 3 der Triebnabe 2 werden gegeneinander in Umfangsrichtung verschoben, wodurch die axiale Länge der Schraubendruckfeder 29 zwischen den Federhaltern 25 und 26 gegenüber dem unbelasteten Zustand kleiner wird. Dadurch wird diese axiale Länge bei einer Drehung in Jeder beliebigen Richtung zusammengedrückt. Je stärker die von der Triebwelle auf die Abtriebswelle zu übertragende Drehkraft ist, umso stärker werden die Schraubendruckfedern 29 zusammengedrückt, bis schließlich die Federgänge aneinander anliegen. Dadurch wird das Drehmoment von der Triebwelle 1 auf die Triebnabe 2, den Federhalter 25, die Schraubendruckfedern 29, den Federhalter 26, den Federkäfig 11, die Abtriebsnabe 6 und schließlich auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Während dieser Zeitdauer wird die Drehung durch eine Kraft entsprechend der Druckkraft der Schraubendruckfeder 29 in einem Gleichgewichtszustand gehalten; diese Kraft ändert sich entsprechend der Änderung des zu übertragenden Drehmoments, so daß dadurch eine Stoßbelastung beim Beginn der Drehung oder eine Impulsbelastung durch elastische Verformung der Schraubendruckfeder 29 absorbiert wird. Wenn ein noch größeres Drehmoment auftritt, wird die Drehung durch die Schraubendruckfedern 29 mit aneinander anliegenden Gewindegängen übertragen. Dabei können die Schraubendruckfedern 29 eine lange Gebrauchsdauer ohne Beschädigung überstehen, wenn sie so berechnet sind, daß die beim Aneinanderliegen der Schraubengänge auftretende Spannung innerhalb des Elastizitätsbereiches liegt.

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Diese Arbeitsweise wird in der schematisehen Darstellung der Figur 4 erläutert, die eine gegenseitige Drehung in Umfangsrichtung zwischen der Triebwelle und der Abtriebswelle zeigt. Figur 4 b ist eine sehematische Darstellung der Schraubendruckfeder für diesen Fall. Dabei ist der Verdrehungswinkel Ot der Abtriebswelle gegenüber den Triebnabe 2 dargestellt.

Wenn die Nachgiebigkeit der Schraubendruckfedern 29 für diese Betriebsbedingungen bemessen ist, können Impulse absorbiert werden, die auf Grund der Antriebskraft innerhalb des Übertragungssystems, sei es auf der Eingangsseite oder auf der Ausgangsseite, auftreten. Dadurch wird die Kupplung gegen Schaden geschützt.

Eine Abschlußscheibe 18, die- durch Gewindebolzen mit dem abnehmbaren Flansch 13 des Federkäfigs 11 verbunden ist, schützt die Federanordnung aus den Schraubendruckfedern 29 und den Federhaltern 25 und 26 gegen ein Herausgleiten.

Die Ausgleichsfunktion der Erfindung ist folgende: Der Ringansatz 3 der Triebnabe 2 , der Festflansch 12, der abnehmbare Flansch 13 und das Ringgehäuse 14 des Federkäfigs 11 sind so bemessen, daß sie einander nicht berühren, sondern zwischen sich Spalte a,b,a' freilassen. Außerdem sind Spalte e,f zwischen den Aufnahmeflächen c,c' für die Federhalter und den Federhaltern 25,26 vorgesehen. Solange diese Spalte offen bleiben, werden alle axialen Verschiebungen der Wellen nämlich sowohl Winkelverschiebungen oder andere axiale Fehlausrichtungen und Verschiebungen J.n axialer Richtung der Wellen ausgeglichen.

Die Kompensierung axialer Fehlausrichtungen erfolgt in folgender Weise: Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die Wellenkupplung für eine axiale Fehlausrichtung S zwischen der Triebwelle 1 und der Abtriebswelle 5. Figur 6 erläutert die Kompensation dieser Fällausrichtung. Im belastungsfreien Zustand kann

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die axiale Fehlausrichtung S zwischen der Triebwelle 1 und der Abtriebswelle 5 innerhalb des durch die Größe der Spalte a,e,f gegebenen Bereiches nach Figur 2 ausgeglichen werden. Wenn durch die Triebwelle 1 eine Drehung übertragen wird, werden die Druckfedern 29 in axialer Richtung zusammengepreßt, wobei sich der Verformungsbetrag der Druckfedern 29 in Abhängigkeit von der Druckänderung entsprechend dem jeweiligen Drehmoment ändert. In diesem Fall werden die Spalte e zwischen den Federhaltern und beiden Aufnahmeflächen c¹ innerhalb des Ringansatzes 3 sowie der Aufnahmeflächen c¹ innerhalb des Festflansches 12· und des abnehmbaren Flansches 13 des in gestrichelten Linien dargestellten Federkäfigs 11 größer gegenüber dem belastungsfreien Zustand, so daß dadurch der Einfluß des Abschließens des Spaltes e bei ο weit kleiner als im belastungsfreien Zustand wird. Dadurch wird bei einer Drehmomentübertragung von der Triebwelle 1 auf die Abtriebswelle 5 eine axiale Fehlausrichtung der Wellen gleichmäßig wie im belastungsfreien Zustand ausgeglichen.

Entsprechend bleibt eine Verschiebung #· der Wellen in axialer Richtung innerhalb eines Bereichs entsprechend der Breite des Spaltes b unschädlich, d.h. solange nicht der Ringansatz 3 der Tri-ebnabe 2 an den Festflansch 12 oder den abnehmbaren Flansch 13 des Federkäfigs 11 anstößt. Dieses ist in Figur 7 dargestellt. Eine Verschiebung ο der Wellen in axialer Richtung wird durch ein Gleiten der Federhalter 25,25' und der Anlageflächen c,c· oder durch eine elastische Verformung der Schraubendruckfedern 29 in axialer Richtung aufgenommen.

Eine Winkelfehlausrichtung der Wellen läßt sich in eine Fehlausrichtung des Drehwinkels, die sich in ihrem Betrag in jedem Punkt ändert und eine Verschiebung in axialer Richtung zerlegen. Damit läßt sich ebenso wie im belastungsfreien Zustand eine solche Fehlausrichtung durch ein kombiniertes Wirksamwerden der oben beschriebenen Vorgänge abgleichen.

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Damit die jeweiligen Enden der Federhalter 25, 26 bei einer Winkelfehlausrichtung der Wellen nicht anstoßen, ist ein Spalt g zwischen der Abtriebsnabe 6 und der AbSchlußscheibe 18 frei gelassen.

Die Erfindung betrifft damit eine Wellenkupplung zur Absorption von Stoßkräften und auch eine nachgiebige Kupplung, die hinsieht lieh ihrer Fähigkeit der Stoßabsorption gegenüber herkömmlichen Kupplungen weit überlegen ist, sowohl gegenüber einer Zahnkupplung als auch einer Kettenkupplung, die nur einen kleinen Betrag der gegenseitigen Fehlausrichtung zwischen Triebwelle und Abtriebswelle ausgleichen kann.

Bei der Kupplung nach der Erfindung kann eine geringe Verschiebung zwischen den Federhaltern und den Aufnahmeflächen auftreten. Durch Versuche konnte gezeigt werden, daß auch nach einem kontinuierlichen Betrieb über Jahre ohne Schmierung keine Abnutzung nachweisbar ist.

Die für.die Stoßabsorption angesetzten Schraubendruckfedern zeigen keine Alterungserscheinungen im Gegensatz zu den Gummielementen einer Gummikupplung, so daß diese Federelemente ihre ursprüngliche Güte über eine lange Betriebsdauer beibehalten.

Die Wellenkupplung nach der Erfindung zeigt ihre großen Vorzüge bei der Benutzung an Stelle einer Zahnkupplung, einer Kettenkupplung oder einer Gummikupplung. Wenn die Wellenkupplung nach der Erfindung für eine schwere Werkzeugmaschine eingesetzt wird, bei der Stoßbelastungen und Belastungsänderungen auftreten, muß man dort eine gegenseitige Fehlausrichtung der Wellen mit hoher Wahrscheinlichkeit in Betracht ziehen. Dabei bringt die Erfindung eine weitgehende Herabsetzung der Abnutzung der Übertragungsvorrichtung.

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Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Ausführungsform der Erfindung mit vier Federanordnungen. Es gibt jedoch keine Beschränkung für die Anzahl dieser Federanordnungen. Jede beliebige Vielzahl der Federanordnungen ist unter Berücksichtigung der konstruktiven Bedingungen möglich. Man kann auch hydraulische Dämpfer oder einen Dämpfer aus einer Kombination einer Ringfeder oder einer Metallfeder mit Gummielementen an Stelle der Schraubendruckfedern einsetzen.

Eine Wellenkupplung nach Figur 9 stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar. Diese Wellenkupplung benutzt Paßschrauben als Verbindungselemente und ist besonders raumsparend mit kleinem Außendurchmesser aufgebaut. Die Kupplung hat eine hohe Funktionstuchtigkeit und einen hohen Wirkungsgrad. Außerdem sind die Herstellungskosten klein. Nach Figur 9 ist diese Kupplung weitgehend ähnlich wie die zuvor beschriebene Ausfürhungsform aufgebaut. Jedoch ist kein Ringansatz am Außenumfang des Federkäfigs vorhanden. Vielmehr sind nach Figur 9 zwischen den beiden Flanschen 42 und 43 des Federkäfigs 41 Durchgangslöcher 4-9 vorhanden, die auch durch den Flansch 37 der Abtriebswelle 36 , ferner durch den Festflansch 42 des Federkäfigs 41, den Ringansatz 33 der Triebnabe 32, den abnehmbaren Flansch 43 des Federkäfigs 41 und die Abschlußscheibe verlaufen. Alle diese Bauteile sind mittels der Paßschrauben 51 fest miteinander verbunden. In diesem Fall ist der Durch.-messer des Durchgangs innerhalb des Ringansatzes 33 der Triebnabe größer, damit die Paßschrauben berührungsfrei hindurchgehen. Eine Paßschraube 51 reicht also durch den Flansch 37 der Abtriebsnabe 36, den Federkäfig 41 und die Abschlußscheibe 48. Diese Teile sind durch die Paßschraube 51 mit Hilfe einer Mutter 52 und einer Federscheibe 53 fest zusammengehalten. Die Paßschraube 51 hat einen Sechskantkopf und im Anschluß daran einen Paßbund mit großem Durchmesser, ferner einen Teil mit kleinem Durchmesser, der den auftretenden Klemmkräften standhalten kann, und einen Gewindeteil am Stirnende.

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Ein kleinerer Durchmesser im Anschluß an den Paßbund erlaubt einen kleineren Durchmesser des durch den Ringansatz gehenden Durchgangs, so daß dadurch eine Verstärkung des Ringansatzes gesichert ist. Der Paßbund der Paßschraube 5'1 liegt dicht in den entsprechenden Paßlöchern des Flanscht .. '/ der Abtriebsnabe 36 und des Festflansches 42 des Federkäfigs 41, so daß dadurch eine große Festigkeit gegenüber einem auftretenden Drehmoment gewährleistet ist. Durch den Durchgang 34 des Ringansatzes 33 der Triebnabe 42 verläuft ein Teil der Paßschraube 51 mit kleinerem Durchmesser. Dieser Durchgang 34 ha"t einen möglichst großen Durchmesser, damit eine Stoßabsorption durch Ausgleichsbewegung möglich ist, ohne daß die Paßschraube 51 an der Wandung des Durchgangs 34 auch nach langer Gebrauchsdauer anstößt. Inner halb des abnehmbaren Flansches 43 des Federkäfigs 41 und innerhalb der Abschlußscheibe 48 ist ein Durchgang mit einem Durchmesser vorgesehen, >ier gerade zur Aufnahme und zum Anziehen der Paßschraube 51 ausreicht. In Figur 9 erkennt man Federhalter 39 und 40 und eine Feder, die in gleicher Weise wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform aufgebaut ist.

Figur 10 zeigt eine weitere V/ellenkupplung nach der Erfindung, die im Betrieb Stoßkräfte in axialer Richtung aufnehmen kann. In diesem Fall werden bei der Ausführungsform nach Figur 1 die Stoßkräfte auf den Gewindebolzen 19 wirksam, so daß derselbe sich lockern und herausgleiten kann. Dann würde auch die Abschlußscheibe 18 von dem Federkäfig 11 abgleiten und sich von der Federanordnung trennen, so daß die Federhalter nicht mehr gesichert sind. Die Wellenkupplung nach Figur 10 erweist sich als betriebssicher gegenüber Stoßkräften in axialer Richtung. Danach haben die Triebwelle 61, die Abtriebsnabe 65, der Federhalter 77, die Feder 78 den gleichen Aufbau wie die gleichartigen Teile der Wellenkupplung nach Figur 1.

Das Gehäuse 68 des Federkäfigs 67 weist an einem Ende einen einstückig angeformten Abschlußflansch 69 auf, der den abnehm-

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baren Flansch 13 und die Abschlußscheibe 18 der Ausführungsform nach Figur 1 zusammenfaßt. Zur Abstützung der Federhalter 77 an dem Abschlußflansch 69 ist der Ringansatz 62 der Triebnabe 61 teilweise ausgenommen an einer Stelle entsprechend der Aufnahme, so daß man eine Einlagenut 70 erhält. Diese Nut 70 wird durch den Federhalter 77 ausgefüllt, der von einem Ende aus eingeschoben wird. Das Gehäuse 68 des Federk^figs 67 hat einen Ansatzflansch 71» der am gegenüberliegend'..!, hnde wie der Abschlußflansch 69 befestigt ist. Der Ansatzflansch 71 ist teilweise ausgehöhlt, damit man Aufnahmen 72 für die Federanordnungen erhält. Diese Aufnahme 72 wird durch die Federhalter ausgefüllt.

Wenn der Ringansatz 62 der Triebnabe 61 in den Federkäfig 67 eingesetzt ist, wird der Ansatzflansch 71 auf das Gehäuse 68 aufgesetzt. Der Ansatzflansch 71 wird mit Hilfe eines Gewindestiftes 73 und einer Schweißverbindung 74- fest gehalten. Nachdem der Federhalter 77 zusammen mit der Feder 78 in die Aufnahme innerhalb der Triebnabe 61 und innerhalb des Federkäfigs 67 eingesetzt ist, wird der Federkäfig 67 an der Abtriebsnabe befestigt, indem der Flansch 66 mit dem Flansch 65 des Federkäfigs durch die Paßschrauben 76 verbunden wird.

Der Federkäfig 67 dieser Ausführungsform der Erfindung ist mit dem Abschlußflansch 69 einstückig ausgebildet. Dieser Abschlußflansch 69 ist mit Ausnahme der jeweiligen Aufnahmenuten 70 dick und stark. Auch die Paßschrauben 76 zur Verbindung des Federkäfigs 67 mit dem Abtriebsflansch 65 haben eine hohe Festigkeit, so daß man eine feste Verbindung erhält. Infolgedessen kann der Federkäfig 67 großen Stoßbelastungen in axialer Richtung standhalten. Es können keine Störungen dadurch auftreten, daß die Abschlußscheibe beeinträchtigt wird.

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Eine Wellenkupplung nach den Fig. 11 und 12 ist so aufgebaut, daß sich die Triebnabe in axialer Richtung in einem größeren Ausmaß verschieben kann. Für den Einbau einer Übertragung eines Drehmoments ist es sehr vorteilhaft, wenn man Lager, Wellen- ' kupplung und dergleichen beim Einbau und beim Ausbau mehr oder weniger in axialer Richtung verschieben kann. Die Wellenkupplung nach der Erfindung ist auf diesen Zweck ausgelegt. In den Figuren haben die Triebnabe 81 und die Abtriebsnabe 85 den gleichen Aufbau wie entsprechende Bauteile der Wellenkupplungen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Der abnehmbare Flansch 90 ist in das Gehäuse 89 des Federkäfigs 88 von einem Ende aus bis in die Nähe des Mittelteils eingeführt An diesem Stirnende ist auch eine Abschlußscheibe 98 durch Gewindebolzen 95 befestigt. Der abnehmbare Flansch 90 ist durch einen Gewindebolzen 95, der durch das Abstandstück 94 und die AbSchlußscheibe 95 reicht, an dem Federkäfig 88 befestigt. Zwischen dem abnehmbaren Flansch 90 und der Abschlugscheibe 93 verbleibt ein Spalt 96. Der abnehmbare Flansch 90 ist außerdem im Mittelteil ausgenommen, so daß man Aufnahmen 91 für die Federanordnung erhält.

Der Festflansch des Gehäuses 89 reicht in die Nähe des Mittelteils derart, daß im Mittelbereich des Gehäuses 89 mehrere nach innen gerichtete Vorsprünge 98 ausgebildet sind, die miteinander zusammenhängen und einen Aufnahmeraum für eine Aufnahme 9S einer Federanordnung freilassen.

Der Federhalter 101 nach Fig. 13 besitzt eine Halbzylinderfläche 103, die gegenüber der anderen Halbzylinderfläche 102 vorspringt. Zwei Federhalter 101 werden als Satz zur Aufnahme einer Schraubendruckfeder 106 eingesetzt. Die beiden Federhalter 101 sind innerhalb des Gehäuses 89 so eingebaut, daß die Halbzylinderfläche 102 in die Aufnahmen 83 des Ringansatzes 82 der Triebnabe 61 und die Aufnahme 91 des abnehmbaren Flansches kommt, wogegen die vorstehende Zylinderfläche 103 in der Aufnahme 99 des Gehäuses 89 Platz findet.

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Der Federkäfig 88 ist durch Paßschrauben 109 mit der Abtriebsnabe 85 verbunden. Wenn sich die Triebnabe 81, bezogen auf Fig. 11, nach links bewegt, kommt der Ringansatz 82 mit dem Vorsprung des Federhalters 101 in Eingriff. Die Triebnabe 81 kommt wirkungsmäßig mit dem Federhalter 101 zusammen. Die Stirnfläche 104 des Federhalters 101 bewegb sich über einen Abstand 108, bis sie an die Stirnfläche 86 der Abtriebsnabe 85 anstößt.

Die Halbzylinderfläche 102 des Federhalters 101 besitzt einen konkaven Abschnitt 105» an dem die Anlagefläche 83 des Ringansatzes 82 anliegt. Wenn sich deshalb die Triebnabe 61 nach rechts bewegt, bewegt sich der Federhalter 101 zusammen mit der Triebnabe ebenfalls nach rechts. Wenn die Anlagefläche 82 und der Federhalter 101 bereits aufgrund der auftretenden Reibung zusammen bewegen, kann man auf den konkaven Abschnitt 105 verzichten.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 14 und 15 befindet sich am Stirnende der Triebnabe 111 ein Ringansatz 112, der von dem Festflansch 119 des Federkäfigs 118, dem abnehmbaren Flansch 122 desselben, der im Hinblick auf eine einfache Montage konstruiert ist, und einem Ringgehäuse 120 des Federkäfigs 118 umschlossen ist, so daß man einen Spalt 125 in Umfangsrichtung und einen Spalt 126 in axialer Richtung erhält.

Auf beiden Seiten des Ringansatzes 112 der .Triebnabe 111 sind Kugellauf nuten 113 eingearbeitet, die eine Vielzahl von Kugeln aufnehmen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Kugellaufnuten 113 so bemessen, daß die eingesetzten Kugeln einen Spalt 129 in axialer Richtung freilassen, so daß der Ringansatz 112 an dem Festflansch 119 und dem abnehmbaren Flansch 102 des Federkäfigs 118 über die Kugeln 128 jederzeit in axialer Richtung in Anlage ist. Während der Drehung wirken die Kugeln 128 als Wälzkugeln.

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Am Stirnende der Abtriebsnabe 115 "befindet sich ein radialer Flansch 116, der mithilfe von Federscheiben 131 durch Paßschrauben 132 fest mit dem Festflansch 119 des Federkäfigs 118 verbunden ist, wobei zur Sicherung gegen axiale Verdrehung ein Keil 130 vorgesehen ist.

Der Federkäfig 118 enthält vier Aufnahmen 134 für Federanordnungen. Jede Aufnahme stellt eine Ausnehmung des Festflansches 119, des abnehmbaren Flansches 122 und des Ringansatzes 112 dar, die zwei Halbzylinderflachen 133 gleicher Größe und entsprechender Lage umfaßt, so daß diese Anlageflächen 133 aufeinander ausgerichtet sind und jeweils eine Aufnahme 134 für eine Federanordnung bilden. Jede Federanordnung umfaßt eine Schraubendruckfeder 137 und zwei Federhalter 136, die auf die Enden der Feder 137 aufgesetzt sind. Diese Federanordnung finder innerhalb der Aufnahme 134 derart Platz, daß die Federhalter 136 jeweils in eine Anlagefläche 133 passen. Jede der vier Schraübendruckfedern 37 wird durch ihre beiden Federhalter 136 an beiden Enden abgestützt. Jeder Federhalter hat runde Bolzen, die mit der Innenfläche der Feder in Eingriff sind. An der gegenüberliegenden Seite jedes Federhalters befindet sich eine halbzylindrische Anlagefläche.

Die Figuren zeigen eine Ausführungsform mit jeweils einer Schraubendruckfeder für jede Federanordnung innerhalb einer Aufnahme 134. Wenn es im Hinblick auf den konstruktiven Aufbau möglich ist, kann man auch mehr als zwei Schraübendruckfedern zur Übertragung eines größeren Drehmoments einsetzen.

Am Ende des*Gehäuses 120 des Federkäfigs 118 ist durch Gewindebolzen 124 eine AbSchlußscheibe 123 befestigt, die den abnehmbaren Flansch 122 festhält.

Innerhalb der Wellenkupplung dieser Ausführungsform befinden sich Kugeln 128 zwischen dem Ringansatz 112 der Triebnabe 111 und dem Festflansch 119 sowie dem abnehmbaren Flansch 122 des Federkäfigs 118.

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Dadurch kann keine direkte Brührung zwischen den genannten Flansch auftreten, auch wenn eine Axialkraft auf die Kupplung einwirkt. Infolgedessen tritt keine Erwärmung auf, weil die Kugeln 128 als Wälzlager arbeiten.

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Wellenkupplung 141 umfaßt im wesentlichen eine Abtriebsnabe 145, eine Triebnabe 155, Federhalter 165 und Schraubendruckfedern 170. Der Federkäfig ir;t fest mit der Abtrieb snabe 145 verbunden.

Die Abtriebsnabe 145 trägt an einem Ende eines Zylinderteils 14( einen Ringflansch 147, der einen Ringspalt 148 umfaßt, der in Richtung zum andern Stirnende offen ist. Innerhalb des Ringspaltes 148 sind in Winkelabständen von 60° sechs nach innen gerichtete Vorsprünge 149 ausgebildet, die jeweils an jeder in Umfangsrichtung gelegenen Seitenfläche halbzylinderförmige Flächen haben. Im Wurzelteil des Ringflansches 147 ist auf den -Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 149 ausgerichtet eine lange Nut 151 ausgebildet, die.jeweils an beiden in Umfangsrichtung gelegenen Endflächen eine halbzylindrische Anlagefläche mit gleichem Krümmungsradius wie die Seitenflächen der Vorsprünge 149 aufweist. An der offenen Stirnseite des Ringflansches 147 ist mithilfe von Paßschrauben 15 eine Abschlußscheibe 141 befestigt, die damit die offene Stirnseite des Ringspaltes 148 abnehmbar abschließt.

Die Triebnabe 155 umgreift mit ihrem Zylinderteil 156 den Zylinderteil 146 der Abtriebsnabe 145. Am Stirnende des Zylinderteils 156 befindet sich ein Ringansatz 157, der in dem Ringspalt 148 des Ringflansches 147 der Abtriebsnabe 145 Aufnahme findet. Innerhalb des Ringansatzes 157 sind an sechs Stellungen entsprechend den Vorsprüngen 149 des Ringflansches 147 Ausnehmungen 158 derart ausgebildet, daß der Ringansatz beim Einschieben in den Ringspalt 148 nicht an die Vorsprünge 147 anstößt. Jeweils zwischen zwei Ausnehmungen 158 sind innerhalb ·. des Ringansatzes 157 Langlöcher 159 ausgebildet, die an beiden

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Stirnseiten halbzylindrische Anlageflächen mit einem gleichen Krümmungsradius wie die Seitenflächen der Vorsprünge 157 aufweisen. Die Form jedes Langloches 159 ist gleich der Form der Langnuten 151 des Ringflansches 147. Am andern Ende des Zylinderteils 156 befindet sich ein Flansch 161, an den eine nicht dargestellte Kreuzgelenkkupplung angesetzt werden kann. Die Befestigung der Kreuzgelenkkupplung kann mithilfe von Paßschrauben erfolgen, die in Durchgänge 152 eingreifen.

Wenn der Ringansatz 157 der Triebnabe 155 in den Ringßpalt 148 des Ringflansches 147 der Abtriebsnabe 145 von der Triebseite her eingeführt wird, um die Naben 145 und 155 miteinander zu verbinden, erhält man Spalte zwischen dem Ringflansch 147 und dem Zylinderteil 156 der Triebnabe 155 sowie an den Langlöchern 156. Diese Spalte dienen als Federaufnahmen für Federhalter und Schraubendruckfedern 175.

Der Federhalter 165 ist in gleicher Weise aufgebaut, wie in Fig. 13 gezeigt. Wenn der Federhalter in die Aufnahme für die Federanordnung eingesetzt wird, liegt seine Halbzylinderfläche an den entsprechenden Halbzylinderflächen des Vorsprungs 149, der Langnut 151 und des Langloches 159 des Ringansatzes 157 an. Der Federhalter 165 wird in der Aufnahme des Ringflansches 147 und des Ringansatzes 157 so dicht aufgenommen, daß er gerade noch gleiten kann. Infolgedessen kann die Wellenkupplung 141 Fehlausrichtungen des axialen Winkels nicht ausgleichen. Doch diese Wellenkupplung 141 hat eine höhere Leistungsfähigkeit.

Fig. 18 zeigt die Anordnung der Wellenkupplung 141 im Anschluß an eine Kreuzgelenkkupplung 143, mit der sie durch Paßschrauben 144 verbunden ist; An die Wellenkupplung 141 ist eine Übertragungswelle 142 durch Mitnahmekeile angesetzt.

Fig. 19 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wellenkupplung nach der Erfindung mit einer Abtriebsnabe 172, Federhaltern und Schraubendruckfedern 176 sowie einer Triebnabe 173, die unterschiedlich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform

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ausgebildet ist, indem die Triebnabe 173 mit dem gabelförmigen Teil 174 einer Kreuzgelenkkupplung einstückig ausgebildet ist. Infolge dieser Auslegung kann der Außendurchmesser und die Länge einer Wellenkupplung kleiner gehalten werden, wenn diese Wellenkupplung gemeinsam mit einer anderen Wellenkupplung oder mit einer Kreuzgelenkkupplung eingesetzt wird. Auch die Kopplung wird wesentlich fester, als wenn,die Wellenkupplung durch Paßschrauben mit einer Kreuzgelenkkupplung verbunden wird.

Fig. 20 zeigt eine Wellenkupplung mit vergleichsweise kleinem Außendurchmesser und einem kompakten Aufbau. Der Zylinderabschnitt 182 der Triebnabe 181 hat einen mehrkantigen Außenquerschnitt. Dadurch werden die Außenflächen dieses Abschnitts, auf denen die Federhalter 185 liegen, möglichst in die Nähe der Achse gelegt, wobei der Abstand auf den aus Festigkeitsgründen für die Übertragung des Drehmoments erforderlichen Kleinstwert herabgesetzt wird. Man hat also jeweils ebene Flächenabschnitte 183. Die Federhalter 185 kommen in solche Nähe der Achse, daß die Außendurchmesser des Ringansatzes 187 und des Flansches wesentlich kleiner gemacht werden können, so daß die Gesamtkupplung einen kompakten Aufbau erhält. Diese Wellenkupplung ist für einen Einsatz unter beschränkten Raumverhältnissen geeignet.

Die auf die Federhalter aufgesetzte Schraubendruckfeder kann eine eingängige Feder mit einer Mittelachse sein. Weil Jedoch eine solche Feder sehr großen Belastungen bei der Übertragung eines Drehmoments nur bei entsprechend großer Auslegung standhalten kann, führt dies zu einer Vergrößerung der Wellenkupplung.

Die in den Fig. 21 und 22 dargestellten Federanordningen sind für Wellenkupplungen zur Übertragung eines großen Drehmoments geeignet. Nach Fig. 21 besitzt der Federhalter 191 einen zweifach abgestuften Bolzen 192, so daß zwei Schraubendruckfedern 193 und 194 aufgesetzt werden können, die zur Kraftübertragung herangezogen werden können.

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Nach Fig. 22 wird eine besondere elastische Anordnung 201 neben einer Schraubendruck.feder 200 eingesetzt. Nach Fig. 23a wird eine Elastomereinlage 204 aus Urethangummi oder dergleichen in einen Zylinder 202 eingesetzt, so daß ein Spalt 203 an der Zylinderwandung freibleibt. In den Zylinder 202 wird ein Kolben 205 eingeführt, der an der Wandung 206 des Zylinders 202 gleitet. An den Stirnrand des Zylinders 202 ist durch Schrauben 208 eine Platte 207 befestigt, die ein Herausgleiten des Kolbens 205 verhindert. Die Elastomereinlage 204 in der Kammer des zylindrischer Bolzens 196 des Federhalters 195 ist in Fig. 22 auf der einen Hälfte zu sehen. Wenn auf die Federhalter 195 und 197 eine Druckkraft einwirkt, wird die Druckfeder 200 zusammengepreßt. Wenn dieselbe um einen entsprechenden Betrag zusammengepreßt ist, steht die Stirnfläche 199 des Bolzens 198 des Federhalters 197 andererseits auf die Kopffläche 209 des Kolbens 205 auf, so daß ein Teil der Belastung durch die elastische Anordnung 201 aufgenommen wird. Wenn die Schraubendruckfeder weiter zusammengedrückt wird, füllt die Elastomereinlage 204 der elastischen Anordnung den Zylinder 202 gemäß Fig. 23b vollständig aus. Danach steht die Elastomereinlage 204 insgesamt unter einem statischen Druck, so daß sie plötzlich einen großen Verformungswider stand aufweist. Es ist dann nur noch eine sehr geringe Kompression bei sehr hoher Belastung möglich. Wenn die elastische Anordnung 201 die Belastung aufnimmt, ist der von der Schraubendruckfeder 200 aufgenommene Kompressionsanteil klein. Infolgedessen können innerhalb der Schraubendruckfeder 200 keine unzulässig großen Spannungen auftreten. Diese mit einer elastischen Anordnung 201 ausgestattete Federanordnung ermöglicht daher die Übertragung eines großen Drehmoments.

Nach dieser Ausführungsform ist ein Federhalter 195 oder 197 mit einer elastischen Anordnung 201 ausgestattet. Man kann selbstverständlich auch beide Federhalter mit solchen elastischen Anordnungen ausstatten. Wenn keine Kraft auf den Kolben 205 einwirkt, kann man auch auf einen Spalt 203 zwischen der Elastomereinlage 204 und der Innenwandung 206 des Zylinders 202 verzichten. Anstelle einer Schraubenfeder kann man eine Kegelfeder

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oder eine Scheibenfeder einsetzen.

Eine weitere Ausführungsform einer Wellenkupplung ermöglicht den Ausgleich größerer gegenseitiger Fehlausrichtungen der gekoppelten Wellen; diese Kupplung hat also eine größere Kuppelmöglichkeit als die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. Damit eine größere gegenseitige Fehlausrichtung ausgeglichen werden kann, empfiehlt es sich, daß die Federhalter mit möglichst großen Spalten in den Federkäfig eingelassen werden. Wenn jedoch die Spalte zu breit werden, wird die Übertragungswelle nur noch ungleichmäßig abgestützt,oder Biegekräfte wirken auf die Schraubendruckfeder; infolgedessen empfiehlt es sich nicht, den Spalt über einen gewissen Grenzwert zu verbreitern.

Eine Ausführungsform der Erfindung mit großer Ausgleichfähigkeit ist in Fig. 24 dargestellt. Die Wellenkupplung 211 umfaßt Übertragungsnaben 212, einen Federkäfig 215, Federhalter 221 und Schraubendruckfedern 222. Diese Bauelemente sind in gleicher Weise wie bei in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufgebaut. Die Übertragungsnabe 212 trägt einen Ringansatz 222, der in dem Federkäfig 215 aufgenommen ist. Ein Stirnende des Federkäfigs 215 bildet eine Abschlußscheibe 216 für die Federhalter. Am andern Stirnende des Federhalters 215 befindet sich eine Flanschscheibe 217, die durch Paßschrauben 218 befestigt ist. Jeweils zusammengehörige Federhalter 221, die jeweils mit einer Schraubendruckfeder 222 bestückt sind, sind in Aufnahmen 220 eingesetzt, die dem Ringansatz 213 der Übertragungsnabe 212, der Abschlußscheibe 216 und der Flanschscheibe 217 des Federkäfigs 215 ausgebildet sind. Die beiden Kupplungseinheiten 211 des beschriebenen· Aufbaus sind über ein Abstandstück 227 durch Paßschrauben 225 miteinander verbunden. Das Abstandstück 227 schließt aus, daß der Federhalter 221 mit der benachbarten Kupplungseinheit 211 in Berührung kommt, damit nicht die Funktion des Federhalters 221 gestört wird.

Wenn die Wellenkupplung aus zwei Kupplungseinheiten 211 aufge-

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baut ist, kann sie gegenseitige Fehlausrichtungen der doppelten Größe und ebenso auch Stöße der doppelten Stärke ausgleichen.

Die im folgenden beschriebene Wellenkupplung verbindet zwei ' Einzelkupplungen über eine Koppelwelle. Die gegenseitigen Fehlausrichtungen der Wellen sollen als axiale Exzentrizität in radialer Richtung, Versetzung in axialer Richtung und Winkelfehlausrichtung aufgeteilt werden. Bei einer Wellenkupplung mit einer Koppelwelle besteht die Gefahr von Schwingungen der Koppelwelle in radialer Richtung, wenn ein Spalt zum Ausgleich der Exzentrizität in radialer Richtung auftritt. Deshalb muß eine derartige Wellenkupplung so aufgebaut sein, daß eine Verschiebung in axialer Richtung und Winkelfehlausrichtungen abgeglichen werden können, doch eine Exzentrizität in radialer Richtung bleibt unabgeglichen.

Die Fig. 25 und 26 zeigen eine solche Wellenkupplung mit einer Koppelwelle. Eine Koppelwelle 237 trägt Koppelnaben 233ι die jeweils über einen Federkäfig 240 mit Federhaltern 244 und Schraubendruckfedern 246 mit einer Triebnabe 231 und einer Triebnabe 232 gekoppelt ist. An einem Ende der Koppelwelle befindet sich ein Ringansatz 234, der teilweise ausgehöhlt ist und Aufnahmen 235 für Federanordnungen bildet. Am Außenumfang des Ringansatzes 234 befindet sich in Umfangsrichtung eine Nut 236 mit Halbkreisquerschnitt und einer Tiefe etwas kleiner als der Radius der Kugeln 238, die in großer Anzahl in der Halbkreisnut 236 liegen und sich, geführt durch diese Nut 238, in Umfangsrichtung abwälzen.

An beiden Enden der Koppelwelle 237 sind jeweils Wellenkupplungen 230 vorgesehen. Innerhalb der Wellenkupplung 230 walzen sich die Kugeln 238 der Halbkreisnut 236 auf der Innenfläche 242 des Zylindermantels 241 des Federkäfigs 240 ab.

Es ist erkennbar, daß die Wellenkupplung zum Ausgleich und zur Abgleichung von gegenseitigen Fehlausrichtungen dient. Die Koppelwelle 233 und der Federkäfig 240 liegen über die Kugeln

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238 aneinander an, so daß dadurch eine Exzentrizität in radialer Richtung ausgeschaltet ist. Wenn Winkelfehlausrichtungen zwischen der Koppelwelle 237 und der Abtriebswelle 229 auftreten, ergibt sich hieraus eine Winkelfehlausrichtung zwischen dem Federkäfig 240 und der Koppelwelle, da die Triebnabe 232 und der Federkäfig 240 fest miteinander verbunden sind. Wenn eine solche Winkelfehlausrichtung auftritt, bildet sich ein kleiner radialer Spalt zwischen den Kugeln 238 und der Halbkreisnut 236 oder zwischen den Kugeln 238 und der Innenfläche 242 des Mantels 241 des Federkäfigs 240 aus. Die Größe dieses Spaltes kann vernachlässigt werden, wenn die Winkelfehlausrichtung klein ist.

Fig. 27 zeigt eine Wellenkupplung mit einem Ringansatz 245, der zwei Reihen von Kugeln 246 trägt. Die Anordnung von zwei Kugelreihen ergibt einen kleineren Flächendruck für die Kugeln. Die Innenfläche 248 des Kugelkäfigs 247, an der Kugeln 246 anliegenj hat einen konkaven Querschnitt, damit Winkelfehlausrichtungen abgeglichen werden. Aufgrund dieser Konstruktion läßt sich eine Winkelfehlausrichtung ohne Schwierigkeiten ausgleichen, auch wenn die Wellen fehlausgerichtet sind. Die Schwingungen in radialer Richtung sind herabgesetzt. Auch die Verschiebung der Koppelwelle in axialer Richtung ist begrenzt.

Fig. 28 zeigt eine andere Wellenkupplung mit einer Koppelwelle, wo die Triebnabe 251 mit dem Federkäfig 253 zu einem Bauteil vereinigt ist. Die Koppelwelle 256 trägt an einem Stirnende einen Ringansatz 257. Der Federkäfig 253 hat den gleichen Aufbau wie zuvor beschrieben. Der Ringansatz 257 hat eine konvexe Außenfläche'258 anstelle der Anordnung von Kugeln. Die Koppelwelle 256 kann aufgrund dieser konvexen Fläche gegenüber der Triebnabe 251 innerhalb des Federkäfigs 253 geneigt werden.

Die Federhalter 259 und die Schraubendruckfedern 260 sind in gleicher Weise wie bei den übrigen Ausführungsformen aufgebaut.

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Da für die Wellenkupplung keine Kugeln erforderlich sind, ergibt sich eine einfache Konstruktion. Die Triebnabe 251 ist vollständig mit dem Federkäfig 253 integriert. Die Koppelwelle besitzt einen Ringansatz 257, so daß insgesamt die Größe der Wellenkupplung kleiner wird. Doch tritt unvermeidlich eine gewisse Gleitreibung zwischen der konvexen Fläche 258 des Ring- · ansatzes 257 und der Innenfläche 254 des Federkäfigs 253 auf.

Fig. 29 zeigt für diese Wellenkupplung den Federkäfig 263 mit einer konkaven Innenfläche 264. Dadurch wird der Flächendruck im Berührungsbereich zwischen der konkaven Fläche 262 des Ringansatzes 261 herabgesetzt, so daß auch die Abnutzung geringer wird.

Man kann die in Fig. 25 dargestellte Wellenkupplung entsprechend der Darstellung der Fig. 28 oder 29 unter Vermeidung von Kugeln abwandeln. Andererseits kann man auch die Wellenkupplung nach Fig. 28 durch Verwendung von Kugeln abwandeln, damit man eine Wellenkupplung nach den Fig. 25 oder 27 erhält. Außerdem kann man Federn nach den Fig. 21 oder 22 in diesen Wellenkupplungen einsetzen.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen wurde im wesentlichen zwischen einer Triebnabe und einer Abtriebsnabe unterschieden. Doch diese strenge Unterscheidung ist nicht immer zweckmäßig. Im Hinblick auf die Arbeitsweise der Wellenkupplung ergeben sich keine Probleme, wenn die Triebwelle und die Abtriebswelle vertauscht werden.

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Leerseite

Claims (16)

1. Patent ansprüche

   rIy Wellenkupplung mit einer Triebnabe, einer Abtriebsnabe und Koppelelementen zwischen denselben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringansatz (3) der Triebnabe (2) in Umfangsrichtung ausgerichtete Koppelelemerit-Aufnahmen mit halbzylindrischen Anlageflächen, deren Achsen parallel zur Achse der Triebnabe ausgerichtet sind, aufweist, daß ein mit der Abtriebsnabe (6) verbundener, zylindrischer Federkäfig (11) den Ringansatz (3) unter Freilassung von Spalten zum Ausgleich von Fehlausrichtungen der Triebwelle und der Abtriebswelle übergreift und einen der Triebnabe zur.elegenen Festflansch (1.°), einen abnehmbaren Flansch (13) sowie eine Abschlußschr .-e (18) umfaßt, daß innerhalb des Festflansches und des abnehmbaren Flansches in Umfangsrichtung ausgerichtete, zu den Aufnahmen des Ringansatzes (3) passende Koppelelement-Aufnahmen mit halbzylindrischen Anlageflächen, deren Achsen parallel zur Achse der Triebachse ausgerichtet sind,ausgebildet sind, daß zwei Federhalter (25,26) mit halbzylindrischer Anlagefläche an je einer halbzylindrischen Anlagefläche einer Aufnahme des Ringansatzes und entsprechender Aufnahmen des Federkäfigs anliegen und einander in Umfangsrichtung gegenüberstehen, wobei der Halbmesser der halbzylindrischen Anlageflächen der Federhalter (25,26) etwas kleiner als der Halbmesser der halbzylindrischen Anlageflächen der Aufnahmen des Riupjansatzes und des Federkäfigs ist und wobei in axialer Richtung Spalte zwischen dem Ringansatz und den Flanschen des Federkäfigs frei bleiben -und wobei die Abschlußscheibe (18) unter Freilassung von Spalten in axialer Richtung die Federhalter gegen ein Herausgleiten sichert, und daß jeweils zwischen einem Paar einander gegenüberstehender Federhalter (25,26) mindestens eine Druckfeder (29) angeordnet ist, deren Achse in Umfangsrichtung liegt.

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   ORIGINAL INSPECTED
2. 2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkäfig (11) mit Hilfe von Paßschrauben (21) an einem Flansch (7) der Abtriebsnab.e (6) befestigt ist, wobei diese Paßschrauben durch den Festflansch, den Ringansatz, den abnehmbaren Flansch und die Abschlußscheibe hindurchreichen.
3. 3· Wellenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare Flansch und die Abschlußscheibe fest mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sind.
4. 4-. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festflansch des Federkäfigs nahezu bis zum Mittelteil des Ringgehäuses reicht, daß jeder Federhalter an einem Stirnende eine halbzylindrische Anlagefläche aufweist, die über die halbzylindrische Anlagefläche des übrigen Teils vorsteht, daß der vorstehende Teil der Anlagefläche in den Festflansch eingeführt ist und daß der Ringansatz der Triebnabe auf der Anlagefläche des übrigen Teils des Federhalters sitzt und darauf in axialer Richtung verschiebbar ist ( Fig. 11 bis 13).

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5. 5. Wellenkupplung nach, einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Rin^ansatzes Kugellaufnuten zur Aufnahme von Kugeln vorgesehen sind, wobei die Tiefe der Kugellaufnuten eine axiale Verschiebung des Ringansatzes zwecks Ausgleichs einer axialen Fehlausrichtung bemessen ist und daß die Stirnflächen des Ringansatzes jeweils über die Kugeln auf den Stirnflächen des Festflansches und des abnehmbaren Flansches abgestützt sind.
6. 6. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsnabe mit einem Zylinderteil verschiebbar in den Kern der Triebnabe eingepaßt ist und daß der Federkäfig einstückig mit der Abtriebsnabe ausgebildet ist ( Fig. 16 bis 18 ).
7. 7. Wellenkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Triebnabe eine Kreuzgelenkkupplung angesetzt ist.
8. 8. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflache der Triebnabe einen nahezu mehrkantigen Querschnitt hat und daß die Federhalter so nahe wie möglich an den ebenen Teilen der TJmfangsfläche angeordnet sind ( Fig. 20).
9. 9. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Federhaltern jeweils Doppel-Druckfedern angeordnet sind ( Fig. 21).
10. 10. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zusätzlich zu einer Druckfeder zwischen benachbarten Federhaltern eine elastische Anordnung aus einem Zylinder, einer Elastomereinlage innerhalb dieses Zylinders und einem auf der Innenfläche des Zylinders geführten Kolben zum Zusammenpressen der Elastomereinlage unter Verformung vorgesehen ist ( Fig. 22 und 23 ).

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11. 11. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung zwei Kupplungseinheiten mittels ihrer Kupplungskäfige aneinander gekoppelt sind.
12. 12. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daE eine Koppelwelle zwei Koppelnaben mit je einem Ringansatz trägt und daß jeder Ringansatz in einen Federkäfig einer Kupplungeinheit einerseits an einem Plansch einer Triebnabe und andererseits an einem Flansch einer Abtriebsnabe hineinragt ( Fig. 25 ).
13. 15· Wellenkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche des Ringansatzes der Koppelnabe eine Kugellaufnut zur Aufnahme von Kugeln vorgesehen ist und daß die Außenfläche des Ringansatzes über die Kugeln·auf der Innenfläche des Federkäfigs abgestützt ist.
14. 14. Wellenkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Ringansatzes der Koppelnabe im Querschnitt konvex gekrümmt ist.
15. 15. Wellenkupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Federkäfigs im Querschnitt konkav gekrümmt ist.
16. 16. Wellenkupplung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Federkäfig einstückig mit der Triebnabe bzw. der Abtriebsnabe und die Koppelnabe einstückig mit der Koppelwelle ausgebildet ist.

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