DE29712681U1 - Rotary coupling device - Google Patents
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22 4 88 Rk/nu 09.07.199722 4 88 Rk/nu 09.07.1997
Mafell Maschinenfabrik Rudolf Mey GmbH & Co. KG Lindenhof 52
78727 OberndorfMafell Maschinenfabrik Rudolf Mey GmbH & Co. KG Lindenhof 52
78727 Oberndorf
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehkoppeln einer Welle und eines mit seiner Lagerbohrung auf der Welle sitzenden Teils mittels mindestens eines Kopplungselements.The invention relates to a device for rotary coupling of a shaft and a part sitting on the shaft with its bearing bore by means of at least one coupling element.
Um ein mit einer Welle mitrotierendes Teil wie z.B. ein Zahnrad auf der die Lagerbohrung des Zahnrads durchgreifenden Welle drehfest zu befestigen, ist üblicherweise am Zahnrad eine radial nach innen wirkende Druckschraube, meist eine Madenschraube, vorgesehen, über die das Zahnrad an der Welle drehfest festgeklemmt wird. Eine derartige drehfeste Verbindung kann z.B. beiIn order to fix a part that rotates with a shaft, such as a gear, to the shaft that passes through the bearing bore of the gear in a rotationally fixed manner, a radially inward-acting pressure screw, usually a grub screw, is usually provided on the gear, by means of which the gear is clamped to the shaft in a rotationally fixed manner. Such a rotationally fixed connection can be used, for example, in
Kreissägen, bei denen das Sägeblatt durch eine Getriebewelle angetrieben wird, zu Vibrationen des Sägeblatts führen, wodurch unerwünschte Nebengeräuschen wie lautes Rattern sowie ein unrunder Lauf auftreten können.Circular saws in which the saw blade is driven by a gear shaft can cause vibrations in the saw blade, which can cause unwanted noises such as loud rattling and uneven running.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, bei einer Drehkopplungsvorrichtung der eingangs genannten Art das Auftreten von Vibrationen am mitrotierenden Teil möglichst zu verhindern.In contrast, the object of the invention is to prevent, as far as possible, the occurrence of vibrations on the co-rotating part in a rotary coupling device of the type mentioned at the outset.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerbohrung auf einem Umfangsabschnitt eine nach außen ausgesparte Ausbuchtung aufweist, deren Innenoberfläche im radialen Abstand zur Achse der Welle zumindest einseitig, vorzugsweise beidseitig, in Umfangsrichtung abnimmt, daß das Kopplungselement in einer Querführung der Welle verschiebbar gelagert und nach außen in Anlage an die Innenoberfläche der Ausbuchtung, insbesondere kraftbeaufschlagt, gehalten ist, wobei ein das Kopplungselement fortwährend zumindest teilweise innerhalb der Ausbuchtung haltender Anschlag vorgesehen ist, und daß das Teil mit der Innenoberfläche seiner Ausbuchtung auf dem Kopplungselement in Umfangsrichtung gleitend abgestützt ist.This object is achieved according to the invention in that the bearing bore has an outwardly recessed bulge on a circumferential section, the inner surface of which decreases in the radial distance from the axis of the shaft at least on one side, preferably on both sides, in the circumferential direction, that the coupling element is slidably mounted in a transverse guide of the shaft and is held outwardly in contact with the inner surface of the bulge, in particular by applying force, wherein a stop is provided which continuously holds the coupling element at least partially within the bulge, and that the part is supported with the inner surface of its bulge on the coupling element in a sliding manner in the circumferential direction.
Durch diese erfindungsgemäße Drehkopplungsvorrichtung sind die Welle und das mit Spielpassung auf ihr sitzende Teil nicht völlig drehfest miteinander verbunden, sondern gegeneinander noch etwas hin- und her verdrehbar. Indem das Kopplungselement auf eine bezüglich seiner Führungsrichtung schräg verlaufende In-With this rotary coupling device according to the invention, the shaft and the part sitting on it with a clearance fit are not completely connected to one another in a rotationally fixed manner, but can still rotate back and forth against one another somewhat. By placing the coupling element on an inner shaft that runs at an angle to its guide direction,
» · »It ♦ *» · »It♦ *
nenoberflächenkontur der Ausbuchtung wirkt, wird das Teil in
Richtung eines größeren radialen Abstands der Innenoberfläche
seiner Ausbuchtung in ümfangsrichtung kraftbeaufschlagt. In der
Ausgangstellung der Drehkopplungsvorrichtung liegt daher das
Kopplungselement an der radial äußersten Stelle der Innenoberfläche
.der Ausbuchtung an. Wird das Teil aus dieser Ausgangsstellung
durch Verdrehen gegenüber der Welle etwas in Ümfangsrichtung ausgelenkt, wird das Kopplungselement aufgrund der Innenoberflächenkontur
der Ausbuchtung entgegen einer Rückstellkraft nach innen gedrückt, wodurch sowohl das Kopplungselement
als auch das Teil wieder zurück in die Ausgangsstellung kraftbeaufschlagt .werden. Durch diese Auslenkungen des Teils gegenüber
der Welle können an dem Teil auftretende Vibrationen besser aufgenommen und im Idealfall vollständig unterdrückt werden
.surface contour of the bulge, the part is in
Direction of a larger radial distance of the inner surface
its bulge in the circumferential direction. In the initial position of the rotary coupling device, the
Coupling element at the radially outermost point of the inner surface of the bulge. If the part is moved from this initial position
by twisting it slightly in the circumferential direction relative to the shaft, the coupling element is pressed inwards against a restoring force due to the inner surface contour of the bulge, whereby both the coupling element and the part are forced back to their original position. Due to these deflections of the part relative to the shaft, vibrations occurring on the part can be better absorbed and, ideally, completely suppressed.
.
Bei einer fertigungstechnisch besonders bevorzugten Ausführungsform
schließt sich die Ausbuchtung unmittelbar an die Lagerbohrung an. Die Ausbuchtung kann z.B. bei bereits vorhandener
Lagerbohrung nachträglich mit Hilfe eines stirnseitig an
das Teil angesetzten Fräsers ausgebildet werden.In a particularly preferred embodiment from a manufacturing point of view
The bulge is directly connected to the bearing bore. The bulge can be subsequently fixed to the bearing bore, for example, using a
the part attached milling cutter.
Um 'die gleitende Abstützung der Innenoberfläche der Ausbuchtung
auf dem Kopplungselement zu erleichtern, ist bevorzugt, daß die
Innenoberfläche der Ausbuchtung und/oder die an der Innenoberfläche der Ausbuchtung anliegende Außenoberfläche des Kopplungselements
nach außen gekrümmt ist. Sind beide OberflächenIn order to facilitate the sliding support of the inner surface of the bulge on the coupling element, it is preferred that the inner surface of the bulge and/or the outer surface of the coupling element adjacent to the inner surface of the bulge
is curved outwards. If both surfaces
gekrümmt, ist die Krümmung der Ausbuchtung kleiner als die Krümmung des Kopplungselements.curved, the curvature of the bulge is smaller than the curvature of the coupling element.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Außenoberfläche des Kopplungselements etwa halbkugelförmig ausgebildet, wodurch eine gekrümmte oder schräge Innenoberfläche der Ausbuchtung mit geringen Reibungsverlusten gleitend abgestützt werden kann. Das Kopplungselement kann z.B. ein Bolzen mit einer halbkugelförmigen Stirnseite sein, über die das ausgelenkte Teil in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.In a particularly preferred development of the invention, the outer surface of the coupling element is approximately hemispherical, whereby a curved or slanted inner surface of the bulge can be supported in a sliding manner with low friction losses. The coupling element can be, for example, a bolt with a hemispherical front side, via which the deflected part is returned to the starting position.
Vorzugsweise ist das Kopplungselement eine Kugel und somit ein kommerziell erhältliches Teil. Die Kugel kann z.B. in einer Querbohrung der Welle geführt sein, wobei der Anschlag für die Kugel dann innerhalb der Querführung vorgesehen sein kann.Preferably, the coupling element is a ball and thus a commercially available part. The ball can be guided, for example, in a transverse bore of the shaft, whereby the stop for the ball can then be provided within the transverse guide.
Das Kopplungselernent kann über jedes beliebiges Druckelement, vorzugsweise aber über eine Druckfeder, nach außen kraftbeaufschlagt sein, wobei das Kopplungselement bei rotierender Welle bereits allein durch die wirkende Zentrifugalkraft nach außen beaufschlagt ist. Aber auch jede andere das Kopplungselement in seiner Anlage an der Innenoberfläche der Ausbuchtung haltende Kraft {Magnetkraft, Unterdruck, Überdruck etc.) ist möglich.The coupling element can be subjected to external force via any pressure element, but preferably via a compression spring, whereby the coupling element is already subjected to external force when the shaft is rotating by the centrifugal force acting alone. However, any other force holding the coupling element in place on the inner surface of the bulge (magnetic force, negative pressure, positive pressure, etc.) is also possible.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der Querführung zwei Kopplungselemente verschiebbar gelagert, die jeweils in Anlage an zwei diametral einander gegenüberliegenden Ausbuchtungen der Lagerbohrung, insbesondere kraftbeaufschlagt, gehalten sind, wobei sich immer mindestens eins der beiden Kopplungselemente zumindest teilweise innerhalb seiner Ausbuchtung befindet. Diese Ausführungsform mit zwei Kopplungselemente hat den Vorteil, daß an dem Teil auftretende Vibrationen wirkungsvoller aufgenommen und unterdrückt werden können.In a particularly preferred embodiment of the invention, two coupling elements are slidably mounted in the transverse guide, each of which is held in contact with two diametrically opposed bulges of the bearing bore, in particular by applying force, with at least one of the two coupling elements always being at least partially located within its bulge. This embodiment with two coupling elements has the advantage that vibrations occurring on the part can be absorbed and suppressed more effectively.
Die zwei Kopplungselemente können entweder unabhängig voneinander das Teil mit der Welle drehkoppeln, oder es ist in besonders vorteilhafter Weiterbildung zwischen ihnen eine Druckfeder vorgesehen, die die beiden Kopplungselemente jeweils nach außen in Anlage an die Innenoberfläche der Ausbuchtungen kraftbeaufschlagt und zudem miteinander federnd bewegungskoppelt.The two coupling elements can either independently couple the part to the shaft in rotation, or in a particularly advantageous development, a compression spring is provided between them, which applies force to the two coupling elements outwards in contact with the inner surface of the bulges and also couples them together in a spring-loaded motion.
Um sicherzustellen, daß sich nicht beide Kopplungselemente gleichzeitig so weit nach innen verschieben können, daß die Drehkopplung zwischen Welle und dem Teil aufgehoben ist und sie sich gegeneinander frei verdrehen können, sind die beiden Kopplungselemente bevorzugt in einem Mindestabstand zueinander gehalten. Dieser Mindestabstand ist so gewählt, daß sich auch bei größtmöglicher Verschiebung des einen Kopplungselements nach innen das andere Kopplungselement zumindest teilweise noch in-In order to ensure that both coupling elements cannot simultaneously move so far inwards that the rotational coupling between the shaft and the part is eliminated and they can rotate freely against each other, the two coupling elements are preferably kept at a minimum distance from each other. This minimum distance is chosen so that even if one coupling element is moved as far inwards as possible, the other coupling element can still at least partially move inwards.
nerhalb seiner Ausbuchtung befindet, wodurch das freie Verdrehen verhindert ist.inside its bulge, which prevents free twisting.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann dazu zwischen den beiden Kopplungselementen ein Abstandseiement vorgesehen sein, z.B. ein zwischen beiden Kopplungselementen frei beweglicher Stift. In besonders vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausführungsform ist das Abstandselement innerhalb einer zwischen beiden Kopplungselementen wirkenden Druckfeder gelagert .In preferred embodiments of the invention, a spacer element can be provided between the two coupling elements, e.g. a pin that can move freely between the two coupling elements. In a particularly advantageous development of this embodiment, the spacer element is mounted within a compression spring that acts between the two coupling elements.
Um am Teil auftretende Vibrationen möglichst gleichmäßig über den gesamten Umfang des Teils aufnehmen bzw. unterdrücken zu können, sind mindestens zwei axial und in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete Drehkopplungsvorrichtungen, wie sie oben beschrieben sind, vorgesehen.In order to be able to absorb or suppress vibrations occurring on the part as evenly as possible over the entire circumference of the part, at least two rotary coupling devices arranged axially and circumferentially offset from one another, as described above, are provided.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention emerge from the description and the drawing. Likewise, the features mentioned above and those listed below can be used individually or in combination in any combination. The embodiment shown and described is not to be understood as an exhaustive list, but rather has an exemplary character for the description of the invention.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise aufgeschnittenen erfindungsgemäßen Drehkopplungsvorrichtung zwischen einer Welle und eines auf der Welle sitzenden mitrotierenden Teils; undFig. 1 is a side view of a partially cutaway rotary coupling device according to the invention between a shaft and a co-rotating part sitting on the shaft; and
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Drehkopplungsvorrichtung entsprechend II-II in Fig. 1.Fig. 2 shows a cross section through the rotary coupling device corresponding to II-II in Fig. 1.
Bei der in Fig. 1 mit 1 bezeichneten Drehkopplungsvorrichtung ist auf einer Welle 2 ein mit der Welle 2 mitrotierendes Teil 3, z.B. ein Zahnrad oder ein Werkzeug wie insbesondere ein Kreissägeblatt, befestigt, wobei die Welle 2 eine Lagerbohrung 4 im Teil 3 mit Spielpassung durchgreift.In the rotary coupling device designated 1 in Fig. 1, a part 3 rotating with the shaft 2, e.g. a gear or a tool such as a circular saw blade, is fastened to a shaft 2, the shaft 2 passing through a bearing bore 4 in the part 3 with a clearance fit.
Um die Welle 2 und das auf ihr sitzende Teil 3 miteinander drehzukoppeln, weist die Lagerbohrung 4 auf zwei einander diametral gegenüberliegenden Umfangsabschnitten jeweils eine nach außen ausgesparte Ausbuchtung 5 auf, deren der Welle 2 zugewandten glatten Innenoberflächen 6 nach außen gekrümmt sind.In order to rotationally couple the shaft 2 and the part 3 sitting on it, the bearing bore 4 has an outwardly recessed bulge 5 on two diametrically opposite circumferential sections, the smooth inner surfaces 6 of which facing the shaft 2 are curved outwards.
Weiterhin sind in einer als Querbohrung ausgestalteten Querführung 7 in der Welle 2 zwei Kopplungselemente 8 in Form von Kugeln radial verschiebbar gelagert. Über eine zwischen ihnen wirkende Druckfeder 9 sind die beiden Kopplungselementen 8 jeweils nach außen kraftbeaufschlagt, so daß sie jeweils mit ihrer nach außen gekrümmten glatten Außenoberfläche 10 an der Innenoberfläche 6 der Ausbuchtungen 5 anliegen. Dabei ist dieFurthermore, two coupling elements 8 in the form of balls are mounted in a transverse guide 7 in the shaft 2 so that they can be moved radially. The two coupling elements 8 are each subjected to an outward force via a compression spring 9 acting between them, so that they each rest with their outwardly curved smooth outer surface 10 on the inner surface 6 of the bulges 5. The
Krümmung der Ausbuchttang 5 kleiner als die Krümmung des Kopplungselements 8. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Krümmungsradius der Ausbuchtung 5 etwa doppelt so groß wie der Radius der als Kugel ausgebildeten Kopplungselemente 8.Curvature of the bulge 5 is smaller than the curvature of the coupling element 8. In the embodiment shown, the radius of curvature of the bulge 5 is approximately twice as large as the radius of the coupling elements 8 designed as a ball.
In der Zeichnung ist die Drehkopplungsvorrichtung 1 in ihrer Ruhe- bzw. Ausgangsstellung gezeigt, in der sich die Kopplungselemente 8 in ihrer radial äußersten Lage befinden, d.h. die Kopplungselemente 8 liegen unter Wirkung der Druckfeder 9 an der bezüglich der Achse 11 der Welle 2 radial äußersten Stelle der Ausbuchtung 5 an. Wenn z.B. beim Anlaufen der Welle 2 das Teil 3 aus der gezeigten Ausgangsstellung gegenüber der Welle 2 etwas in Umfangsrichtung 12 verdreht (ausgelenkt) wird, so werden die beiden Kopplungselemente 8 aufgrund der gekrümmten Innenoberfläche 6 entgegen der Kraft der Druckfeder 9 radial nach innen verschoben, wobei das Teil 3 mit der Innenoberfläche 6 seiner Ausbuchtung 5 auf dem Kopplungselement 8 in Umfangsrichtung 12 gleitend abgestützt ist. Die Druckfeder 9 versucht die Kopplungselemente 8 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückzudrücken, wodurch die Welle 2 und das Teil 3 zurück in ihre gezeigte Ausgangsstellung in Umfangsrichtung 12 kraftbeaufschlagt sind, und zwar umso stärker, je größer die Auslenkung des Teils aus seiner Ausgangsstellung ist.In the drawing, the rotary coupling device 1 is shown in its rest or starting position, in which the coupling elements 8 are in their radially outermost position, i.e. the coupling elements 8 are in contact with the radially outermost point of the bulge 5 with respect to the axis 11 of the shaft 2 under the action of the compression spring 9. If, for example, when the shaft 2 starts running, the part 3 is slightly rotated (deflected) in the circumferential direction 12 from the starting position shown relative to the shaft 2, the two coupling elements 8 are displaced radially inwards due to the curved inner surface 6 against the force of the compression spring 9, whereby the part 3 is supported in a sliding manner in the circumferential direction 12 with the inner surface 6 of its bulge 5 on the coupling element 8. The compression spring 9 attempts to push the coupling elements 8 back into their starting position, whereby the shaft 2 and the part 3 are subjected to a force back into their shown starting position in the circumferential direction 12, and the greater the deflection of the part from its starting position, the stronger the force.
Damit die beiden Kopplungselemente 8 nicht so weit nach innen verschoben werden können, daß keine Drehkopplung zwischen der Welle 2 und dem Teil 3 mehr gegeben ist, sind die Kopplungsele-In order to prevent the two coupling elements 8 from being displaced so far inwards that there is no longer any rotational coupling between the shaft 2 and the part 3, the coupling elements
mente 8 durch ein Abstandselement 13 in einem bestimmten Mindestabstand zueinander gehalten. Dieser Mindestabstand ist so gewählt, daß sich auch bei größtmöglicher Verschiebung des einen Kopplungselements 8 nach innen das andere Kopplungseiement 8 zumindest teilweise noch innerhalb seiner Ausbuchtung 5 befindet und so das freie Verdrehen beider Teile 2 und 3 gegeneinander verhindert ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Abstandselement 13 ein innerhalb der Druckfeder 9 "schwimmend" gelagerter Bolzen.elements 8 are held at a certain minimum distance from each other by a spacer element 13. This minimum distance is selected so that even if one coupling element 8 is displaced as far inward as possible, the other coupling element 8 is at least partially still located within its recess 5 and thus the free rotation of both parts 2 and 3 against each other is prevented. In the exemplary embodiment, the spacer element 13 is a bolt "floating" within the compression spring 9.
Claims (14)
daß die Lagerbohrung (4) auf einem Umfangsabschnitt eine1. Device (1) for rotary coupling of a shaft (2) and a part (3) seated on the shaft (2) with its bearing bore (4) by means of at least one coupling element, characterized in that
that the bearing bore (4) has a circumferential section
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| DE29712681U DE29712681U1 (en) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Rotary coupling device |
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| DE29712681U DE29712681U1 (en) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Rotary coupling device |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29712681U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19941012A1 (en) * | 1999-08-28 | 2001-03-01 | Volkswagen Ag | Setting device for angle between components, with drive element and guide made so that intermediate elements are only temporarily moved round at constant revs |
-
1997
- 1997-07-17 DE DE29712681U patent/DE29712681U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19941012A1 (en) * | 1999-08-28 | 2001-03-01 | Volkswagen Ag | Setting device for angle between components, with drive element and guide made so that intermediate elements are only temporarily moved round at constant revs |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
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