DE3112543C2

DE3112543C2 - Kupplung zur Verbindung zweier umlaufender Wellen

Info

Publication number: DE3112543C2
Application number: DE3112543A
Authority: DE
Inventors: Michel Conflans-Sainte-Honorine Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1984-08-02
Also published as: US4439168A; ES500591A0; FR2479376A1; ES8201698A1; DE3112543A1; GB2073369A; JPS5718817A; GB2073369B; FR2479376B1; IT8167437A0; IT1143466B

Abstract

Die Erfindung betrifft Hydrazono-rifamycine der Formel (Formel 1) Solche Verbindungen besitzen eine hohe antibakterielle Aktivität sowohl gegenüber grampositiven als auch gramnegativen Bakterien und gegenüber Mycobacterium tuberculosis. Sie können hergestellt werden, indem man eine Verbindung der Formel (Formel 2) worin X ein Halogen- oder Wasserstoffatom bedeutet, mit einem Hydrazon der Formel (Formel 3) umsetzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zur Verbindung zweier umlaufender Wellen, mit jeweils einem an jeder Welle fest ungeordneten, scheibenförmigftn Flansch und einem mit jedem der Flansche verbundenen Zwischenglied, bestehend aus mindestens drei diagonalen Hebelelementen, welche über ein ihre Drehung um eine gemeinsame Achse gestattendes zentrales Innenlager miteinander und jeweils am einen Ende mit dem einen Flansch und am anderen Ende mit dem anderen Flansch über zwei radial gleitende Drehgelenke verbunden sind, die jeweils einen auf einem Zapfen drehbar gelagerten und mit einem Wälzbahnpaar zusammenwirkenden Rollkörper aufweisen.

ζ¹· Zur Verbindung zweier Transmissionswellen mit veränderlicher Achslage wird üblicherweise eine Zwischenwelle eingesetzt welche an jedem Ende mit einem Universalgelenk (Kardangelenk. Gelenk in Tripod- oder Kugel-Bauart) ausgebildet ist, welches unter einem Winkel arbeitet, welcher um so größer wird, je größer die Verlagerung der beiden zu verbindenden Wellen und je kürzer die Zwischenwelle ist.

Für bestimmte Anwendungsgebiete (insbesondere für Schienenfahrzeuge) ist der axial verfügbare Raum sehr begrenzt; die Zwischenwelle ist dann so kurz, daß sie übertriebene und für Universalgelenke, welche mit hoher Geschwindigkeit laufen müssen, unzulässige Arbeitswinkel bedingt. Bei manchen Anwendungsgebieten ist der axial verfügbare Raum so beschrankt, daß es unmöglich ist, zwei Gelenke und selbst eine ganz kurze Zwischenwelle einzusetzen.

Für vorgenannte Fälle hat man bereits Elastomer-Kupplungen vorgeschlagen. Hier ergeben sich jedoch zwei Hauptschwierigkeiten, welche die Einsatzmöglichkeilen beschränken:

— die Elastomcrleile werden sehr raschen langentialen Verformungen ausgesetzt, wodurch sich eine Überhitzung ergibt, welche die elastischen Eigenschäften stark beeinträchtigt; Ermüdungserscheinungen und Bruchanfälligkeit sind hier die Folge:

- sehr hohe Drehmomente (3000 m/kg) und hohe Geschwindigkeiten (3000 bis 4000 U/min), wie sie bei Schienenfahrzeugen auftreten, erfordern Kupplungen mit sehr großem Durchmesser (300 bis 500 mm), bei welchen die Elastomerklötze zentrifugale Beschleunigungen in der Größenordnung von 15 0O0m/sec² erfahren. Dies erfordert entweder verhältnismäßig harte Elastomere oder deren Ver-

Wi wendung in dünnen Lagen, was aber unmittelbar die Folge hat, daß sieh ihre Gelenkfunktion wesentlich verschlechtert und die Kupplung dann nur schwache Fluchtungsfehler der beiden Wellen aufzunehmen vermag.

Aus vorgenannten Gründen ist die Anwendung von Elastomeren auf Anwendungsgebiete beschränkt, welche nur geringe ÜbcriragungsleisUing und nur eine ra-

Kale Verlagerung geringer Amplitude gestatten.

Als Stand der Technik, von dem die vorliegende Er-Indung ausgeht ist eine Kupplung zur Verbindung sweier umlaufender Wellen bekannt, mit jeweils einem in jeder Welle fest angeordneten scheibenförmigen Flansch und einem mit jedem der Flansche verbundenen Zwischenglied (US-PS 24 81 640). Das Zwischenglied besteht hierbei aus mindestens drei Hebelelementen. Diese bekannte Kupplung ist so ausgebildet, daß bei axialer oder winkelförmiger Verlagerung zwischen den beiden zu verbindenden Wellen keine homokinetische Wirkung mehr besteht, aufgrund des komplementären Kraftmomentes und des Fehlens jeglicher Einstellwinkel für das Zwischenglied. Damit ist auch diese Kupplung mit erheblichen Nachteilen behaftet.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kupplung zu schaffen, welche durch ein«i totale Ausgleichswirkung zwischen den zu verbindenden Wellen winkelförmige, axiale und radiale Verschiebebewegungen bei vollkommener homokinetischer Wirkung gestattet, und zwar bei relativ geringen Kosten irn Vergleich zur Übertragungsleistunc und i.ur Lebensdauer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eines der Drehgelenke jeden Hebelelements gegenüber dem Hebelelement und dem zugehörigen Flansch axial festgelegt ist Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß eine Kupplung geschaffen wird, bei welcher auch auf engem Raum bei axialer, radialer oder winkelförmiger Verlagerung zwischen den beiden zu verbindenden Wellen eine vollkommene homokinetische Wirkung gewährleistet ist

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann hierbei jeder Zapfen axial und jedes Wälzbahnpaar radial ausgerichtet sein.

Nach einer ersten Ausführungsform können hierbei die Hebelelemente nur um eine gemeinsame Achse drehbar angeordnet sein. In diesem Fall können alle dem einen Flansch zugeordneten Drehgelenke entweder axial gle'.lend ausgelegt sein oder der eine Arm jeden Hebelelements ist mit dem restlichen Hebelelement um eine senkrecht zur Mittelachse stehende Achse gelenkig verbunden oder die Hebelglieder sind mit einer gewissen Flexibilität in axialer Ebene ausgestattet.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher alle Drehgelenke gegei axiale Verschiebung gesichert sind, gestattet das innere Lager eine relative Verlagerung der Hebelelemente in axialer Richtung sowie die Neigung mindestens eines Hebelelements gegenüber den anderen, \\< einer die Mittelachse enthaltenden Ebene.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch eine Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform:

F i g. 2 einen Querschnitt durch diese Kupplung;

F i g. 3 eine Teilansicht im Schnitt, nach Linie 3-3 in Fig. 2:

F i g. 4 und 5 jeweils als Tcilansicht einen Längsschnitt durch zwei Hebelglieder der Kupplung nach F i g. 1 und 2:

Fig.6 bis 10 in schematischer Darstellung die Funktion der Kupplung;

F i g. 11 einen Schnitt .r-nalog F i g. I durch eine weitere Ausführungsform;

Fig. 12 eine Teilansicht im Schnitt nach Linie 12-12 in Fig. 11;

Fig. 13 und 14 in schematischer Darstellung die Funktion der Kupplung nach F i g. 11 und 12;
Fig. 15 den Aufriß einer dritten Ausführungsform der Kupplung;

Fig. 16 einen Schnitt nach Linie 16-16 in F ig. 15;
F i g. 17 einen Längsschnitt, mit weggebrochenen Teilen durch eine vierte Ausführungsform der Kupplung, to nach Linie 17-17 in Fig.20;

Fi g. 18 und 19 einen Längsschnitt durch zwei Hebelelemente der Kupplung nach F i g. 17;

F i g. 20 als Teilansicht einen Schnitt nach Linie 20-20 in Fig. 17;

Fig.21 eine Teilansicht im Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform;

F i g. 22 einen Schnitt nach Linie 22-22 in F i g. 21;
F i g. 23 als Tcilansicht eine Draufsicht auf eine Variante der Kupplung nach F i g. 21 und 22;
Fig.24eiiienSchnitt nach Linie24-24 in Fig. 23;

Fig.25 als Teilansictu einen Läng-.i.-hnitt durch eine sechste Ausführungsform, und

Fig.26 einen Schnitt durch ein anderes Teil der Kupplung nach F i g. 25.

Die in F i g. 1 bis 5 gezeigte Kupplung t dient zur Verbind-ng zweier rotierender Wellen 2 und 3, welche winklig, axial und radial gegeneinander mit veränderlicher Amplitude bewegbar sind.

Diese Wellen 2 und 3 können z. B. zur Kraftleitung eines Schienenfahrzeuges gehören. Die Kupplung besteht aus zwei scheibenförmigen Flanschen 4 und 5 und einem frei beweglichen Zwischenglied 6.

In Ruhestellung können die Wellen 2 und 3 entweder nahezu koaxial oder aber gegeneinander versetzt und/ oder verschwenkt sein. Zur besseren Veranschaulichung der einzelnen Ausführungsbeispiele sei angenommen, daß die beiden Wellen koaxial liegen und eine gemeinsame Achse X-X besitzen, wie in F i g. 1 und 2 dargestellt

Die scheibenförmigen Flansche 4 und 5 sind starr an den einander gegenüberliegenden Enden der Wellen 2 und 3 vorgesehen, jeder Flansch erstreckt sich in einer zu seiner Welle radialen Ebene in Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks. Die beiden Dreiecke sind um einen Winkel von 60° gegeneinander um die Achse X-X versetzt

An jeder Ecke des Flansches 4 ist ein zur Achse X-X paralleler, zum gegenüberliegenden Flansch 5 gerichteter Zapfen 7 angeordnet. Auf jedem Zapfen 7 ist ein sphärischer Rollkörper 8 drehbar gelagert. Auch der Flansch 5 weist an· jeder Ecke einen zum Flansch 4 weisenden Zapfen 9 auf, auf welchen jeweils ein sphärischer Rollkörper 10 drehbar gelagert ist. Die drei RoII-korper i$ des Flansches 4 sind außerdem auf ihren Zap- Y, fen verschiebbar gelagert, während die dem Flansch 5 zugeordneten Rollkörper 10 gegen eine sxiale Verschiebbarkeit einerseits durch ein auf die Zapfen 9 zwischen den Rollkörpern und dem Flansch 5 aufgezogenes Abstandsstück 11 und andererseits über die Anordnung bo einer Unterlegscheibe 12 und eines Sicherungsringes 13 am freien Ende des Zapfens 9 festgelegt sind,

Das Zwischenglied 6 besteht aus drei Hebeizlementen 14 bis 16, welche drehbar auf einer Stummelwelle 17 auf der Achse A'-X angeordnet sind. Jedes Hebeleleb5 ment 14 bis 16 ist vxr Achse X-X symmetrisch und weist zwei Arme mit jeweils gabelförmigen Enden auf, in welchem ein zylindrisches Wälzbahnenpaar 18 ausgebildet ist. Die zwei Wäb.bahnenpaare jeden Hebelelements

haben eine gemeinsame, zur Achse X-X senkrechte Achse und sind im wesentlichen mit dem gleichen Außenradius ausgebildet wie die Rollkörper 8 und 10. An ihrem äußeren Ende sind die Wälzbahnenpaare 18 offen; jedes Hebelelemcnt 14,15,16 nimmt über das eine Wälzbahnenpaar 18 einen Rollkörper 8 und über sein anderes Wälzbahnenpaar einen Rollkörper 10 auf.

Wie aus Fig. 1, 4 und 5 ersichtlich, ist der Mittelabschnitt 19 des Hebelelements 14 massiv ausgebildet, während die Mittelabschnitte 20 und 21 der Hebelelemente IS und 16 jeweils aus zwei Laschen mit axialem Abstand bestehen, so daß die Abschnitte 19 bis 21 ineinander einschiebbar sind und gemeinsam eine zylindrische durchgehende Ausnehmung 22 begrenzen, zur Aufnahme der Stummelwelle 17. Die Stummelwelle ist in axialer Richtung durch zwei Sicherungsringe 23 festgelegt, welche die Außenflächen des am breitesten ausgebildeten Mittelabschnitlcs 21 beaufschlagen.

Somit sind die drei Hebclelcmcntc 14. 15 und 16 frei drehbar, aber axial gegeneinander festgelegt und bilden gemeinsam einen sechsarmigen Stern (F i g. 2).

F i g. 6 zeigt in einem schematischen Aufriß die Stellung des Zwischengliedes bei vollkommen koaxialer Ausrichtung der Welle 2 und 3: die Rollkörper 8 und 10 sind alle um einen gleichen Abstand von der gemeinsamen Achse der Wellen 2 und 3 und der Stummelwelle 17 und untereinander um einen Winkelabstand von 60° entfernt.

F i g. 7 zeigt, daß bei einer radialen Verschiebung der Welle 3 um einen Abstand h zur Welle 2 parallel zu einem Hebelelement z. B. dem Hebelelement 14, die Stummelwelle 17 eine Stellung zwischen den Wellen 1 und 2 einnimmt, d. h. sich in der gleichen Richtung um ^dh verschiebt, und daß sich die zwischen den Hebelelementen 15 und 16 und zum Hebelelement 14 eingeschlossenen Winkel verändern. Ebenso verhält es sich auch, wenn die Verschiebung h senkrecht zum Hebelelement 14 erfolgt (Fig. 8), wobei dann das Hebelelement 14 selbst ebenfalls eine Winkelbewegung beschreibt, unabhängig von der Richtung der relativen Verlagerung der Wellen 2 und 3 in axialer Richtung.

Daraus folgt, daß die Abstände zwischen den Mittelpunkten der Hebelelemente, d. h. dem Mittelpunkt der Stummelwelle 17 und den beiden Rollkörpern jeden Hebelelements stets gleich sind. Die Bewegungsübertragung erfolgt daher homokinetisch, wenn die Wellen zueinander radial verschoben sind. Da sich außerdem die Hebelelemente ständig um die Stummelwelle 17, ohne eine exzentrische Bewegung, drehen, läßt sich die Gesamtanordnung so perfekt wie erforderlich dynamisch auswuchten.

Fig.9 und 10 zeigen in einem schematischen Aufriß die Kupplung 1. Sobald sich die Welle 3 um einen Winkel δ zur Welle 2 verschwenkt (Fig.9), neigt sich die Symmetrie-Ebene P der drei Hebelelemente 14, 15, 16 um den gleichen Winkel δ und bleibt dabei parallel zur Ebene des Flansches 5 der Welle 3, da die Rollkörper 10 auf ihren Zapfen nicht axial verschiebbar sind.

Nähert sich die Welle 3 in axialer Richtung der Welle 2 in einer Andruck- oder Teleskopbewegung um einen Betrag t/(F ig. 10), verschiebt sich die Symmetrie-Ebene P der Hebelelemente 14, 15, 16 auf gleiche Weise, aus dem vorstehend beschriebenen Grund. Umgekehrt würde eine Auswärtsbewegung um einen Betrag d' die Ebene /»nach /"und die Rollkörper 10 nach 10' führen, wie in F i g. 10 gestrichelt eingezeichnet

Dies zeigt, daß die Verschiebbarkeit der Rollkörper 8 auf ihren Zapfen 7 den Freiheitsgrad der Winkelbelastbarkeit sowie Andruck- und Auswärtsbeweglichkeit zwischen den beiden Walzen 2 und 3 ermöglicht.

Bei der Ausführungsform la nach Fig. 11 und 12 sind sowohl die Rollkörper 8 als auch die Rollkörper 10 gegen eine Verschiebung auf ihren Zapfen festgelegt und können also nicht in axialer Richtung gleiten. Das Zwischenglied 6a gestattet jedoch eine relative axiale Verschiebung der drei Hebelelemente 14,15,16 sowie eine Schrägstellung der Achse mindestens eines Hebelelements gegenüber der von den beiden anderen Hebelelementen beschriebenen Ebene.

Das heißt, auf der Stummelwelle 17 ist ein Ring 24 drehbar und gleitbar gelagert, der mit zwei ebenen, entgegengesetzten Stirnflächen 25 ausgebildet ist, welche sich zueinander und zur Achse X-X parallel erstrecken und mit zwei sich unter einem Winkel von 90° zu den Stirnflächen 25 erstreckenden Flächen 26, die die Achse X-X zylindrisch mit dem gleichen Radius umschließen und auf einer die Achse X-X senkrecht schneidenden Achse V-Vzcntriertsind.

Die mittige Ausnehmung 27 im Hebelelement 14 ist rechteckförmig und beaufschlagt an zwei Seiten die Flächen 25 und auf den anderen beiden Seiten den von den Flächen 26 begrenzten Zylinder an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten. Die beiden Laschen des Mittelabschnitts 20 des Hebelelements 15 liegen an den Stirnflächen des Ringes 24 und sind von jeder Seite des Mittelabsrhnitts 19 des Hebelelements 14 um einen Abstand e entfernt; die Laschen des Mittelabschnittes 21 des Hebelelements 16 sind um einen Abstand e' von jeder Seite des Abschnitts 20 entfernt. Außerdem sind die auf der Stummelwelle 17 sitzenden Sicherungsringe um einen Abstand e"von jeder Seite des Abschnitts 21 entfernt

Auf diese Weise besitzt jedes Hebelelement über seine Drehbarkeit hinaus einen beschränkten Freiheitsgrad der Verschiebung auf der Stummelwelle 17, und das Hebelelement 14 ist um die Achse Y-Ygegenüber der Mittelebene P der beiden anderen Hebelelemente ohne eine radiale Verschiebbarkeit neigbar.

Fig. 13 und 14 veranschaulichen in einem schematischen Aufriß das Verhalten der Kupplung Xa.

Bei einer relativen Winkelabweichung <Jder Wellen 2 und 3 (F i g. 13) ergibt sich gleichzeitig eine Neigung *h der Achsen der Hebelelemente 14,15,16 und eine axiale Versetzung m zwischen den Hebelelementen, welche während der Rotation der Wellen 2 und 3 unter dem Winkel δ nach einer sinusförmigen Gesetzmäßigkeit Amplitude und Vorzeichen verändert

Bei relativer Teleskopbewegung der Wellen 2 und 3 mit einer Amplitude η (F i g. 14) neigt sich das Heb«·' jlement 14 um einen Winkel <x gegenüber der Ebene der Hebelelemente 15 und 16.

Bei einer radialen Verlagerung der Wellen 2 und 3 verhält sich die Kupplung la genauso wie die Kupplung 1. das heißt wie im Zusammenhang mit Fig.6 bis 8 beschrieben.

Gemäß einer Variante läßt sich die Kupplung 1Λ dahingehend abwandeln, daß die drei Hebelelemente 14 bis 16 dank eines entsprechenden Drehgelenks gegeneinander neigbar sind.

Diese Ausführungsform zeigt außerdem, daß die Erfindung eine befriedigende Kupplungskonstruktion ermöglicht, mit nichtgleitenden Rollkörpern, welche in zwei verschiedenen parallelen z. B. um einen Abstand η entfernten Ebene Hegen; die Ausführungsform nach Fig. 14 entspricht somit dem Ruhezustand der Kupplung bei koaxial ausgerichteten Wellen.

Yl D4J

lip. Ι^Γ> und Ib /eigen insofern eine gegenüber der Aiisführiingsforin Iu umgekehrte Ausführungsform 16, als die drei Rollkörper an den Enden der drei Schwinghebel gelagert sil.d, während die mit den Rollkörpern zusammenwirkenden Wälzbahnen in den Flanschen 46 und 56 ausgebildet sind.

leder Flansch ist hier als gleichförmiger, drciarmiger Stern rtlsgebildet, und jeweils ein Wiilzbahnenpaar 186 ist am Ende jeden Armes vorgesehen, wobei jedes Wälzbahnenpaar einen Zylinder umschließt, dessen Achse senkrecht zur Achse X-X steht. Außerdem besteht jedes Hebelelement 146, 156. 166 aus zwei Laschen oder Lamellen, die an jedem Ende jeden Hebelelements über eine Abstandsbuchse 76 oder 96 miteinander verbunden sind, welche von einem durchgehenden, sich gegen die Außenfläche des Hebelelementes abstützenden Bolzen 28 gesichert wird. Auf dieser Buchse ist drehbar aber nicht gleitend ein zwischen einem Wäizbahncnpaar 186 festgelegter Rcükörper 86 oder 106 gelagert.

Somit trägt jedes Hebelelement einen Rollkörper 86, der mit einem Wälzbahnenpaar 186 des Flansches 46 zusammenwirkt, und einen mit einem Wälzbahnenpaar 166 des Flansches 56 zusammenwirkenden Rollkörper 106. Die drei Hebelelemente sind auf gleiche Weise wie in F i g. 11 und 12 angeordnet und bilden ein Zwischenglied 66. Das Verhalten dieser Kupplung 16 entspricht der vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 13 und 14 beschriebenen Kupplung la. Diese Variante ist auch bei allen anderen Ausführungsformen nach der Erfindung möguch.

Bei jeder Ausführungsform werden die Kupplungsreibungen ausgeschaltet, z. B. unter Verwendung von Nadellagern für die Dreh- und Verschiebebewegung unter Last Fig. 17 bis 20 zeigen eine Kupplung Ic, welche gänzlich auf Nadeln gelagert ist, um eine hohe Kraft ohne Warmlaufen übertragen zu können und um den relativen Verlagerungen der beiden gekuppelten Wellen 2 und 3 möglichst geringen Widerstand entgegenzustellen.

Die Ausführungsform Ic ist ähnlich der Kupplung la nach Fig. Π und 12 aufgebaut, insofern, als jeder Flansch 4, 5 drei Zapfen 7, 9 aufweist, auf welchen die Rollkörper 9, 10 drehbar daber nicht gleitend gelagert sind, wobei zwischen jedem Rollkörper bzw. dessen Innenwand und dem zugehörigen Zapfen ein Nadellager 29 vorgesehen ist

ledes Hebelelement 14c bis 16c besteht aus einer mittigen Nabe, die mit einer einzigen, sich in zwei entgegengesetze Richtungen erstreckenden Lasche oder Lamelle verbunden ist Die Nabe 30 des Hebelelements 14c ist drehbar über ein Nadellager 31 auf der Nabe 32 des Hebelelements 15cgelagert und axial gegen dessen Lasche 33 über eine Unterlegscheibe 34 und einen in einer ringförmigen umlaufenden Nut am freien Ende der Nabe 32 aufnehmbaren Sicherungsring 35 festgelegt

Die Nabe 32 ihrerseits ist über ein Nadellager 36 drehbar auf einer Hülse 37 gelagert welche auf einer Stummelwelle 17c größerer Länge aufgezogen ist die an ihrem einen Ende einen Gewindeabschnitt 38 geringeren Durchmessers aufweist und am anderen Ende mit einem Kopf 39 ausgebildet ist Die Nabe 40 des Hebelelements 16c ist in Anlage gegen die Nabe 32 gehalten und axial zwischen dieser und dem Kopf 39 mittels einer auf dem freien Ende 38 aufgeschraubten, einen Abstützring 42 beaufschlagenden Mutter 41 festgelegt

Die Lasche jeden Hebelelements weist wie bei den

beschriebenen AiisfUhniiigsformcn. ;tni einen linde ein Walzbiilmenpaur 18 /.ur Aufnahme eines Rollkörpers 8 auf. Jedoch auf der anderen Seite der Nabe endet die Lasche in einem kurzen Abstand zu dieser in einer zylindrischen Lagerhülse 43 mit zur Achse X-X senkrechter Achse, durch welche sich eine auf beiden Seiten überstehende Spindel 44 erstreckt. Das auf dieser Seite der Nabe gelegene Wülzbuhnenpaar 10 ist am einen Ende eines angesetzten, getrennt ausgebildeten

ίο Bauteils 45 vorgesehen, welches an seinem, dem Wälzbahnenpaar abgewandten Ende zwei parallele Wangen 46 aufweist Durch jede Wange 46 erstreckt sich eine Bohrung, in welche jeweils ein Ende der Spindel 44 über ein Nadellager 47 drehbar gelagert ist, wobei als Variante auch ein Kegelrollenlager, Kugellager oder dgl., vorgesehen sein kann.

Dank eines axialen Abstandes der Laschen der Hebelelemente 15c und 16c (Fig. 18 und 19) liegen bei Ruhezustand der Kupplung losillc Wälzhahnenpaare 18 und alle Lagerhülsen 43 in einer gemeinsamen Hauptebene P. Diese Kupplung verhält sich im wesentlichen wie die Kupplung 1 nach F i g. 1 bis 6. wobei die Gleitbeweglichkeit der Rollkörper 10 durch die sehr freie Winkclbcweglichkeit der Elemente 45 um die Spindeln 44 ersetzt ist. Der Abstand q zwischen der Spindel 44 und der Achse X-X wird im Hinblick auf die erforderliche mechanische Haltbarkeit und die Beweglichkeit und im Hinblick auf die Einbauerfordernisse vorzugsweise so klein wie möglich gewählt.

Dank der Nadellager gestattet diese Kupplung lcden Wellen 2 und 3 während der Rotation unter Lastaufbringung relative Verlagerung und teleskopische Bewegbarkeit mit einem Minimum an mechanischem Verlust. Die in Fig. 21 und 22 auschnittweise dargestellte Kupplung Ic/ unterscheidet sich von der Kupplung 1 nach F i g. 1 bis 5 lediglich dadurch, daß die Rollkörper 8 und 10 auf Nadellagern laufen, und durch die reine Drehgelenklagerung der Hebelelemente auf der Stummelwelle 17. Jedes Hebelelement 14c/bis 16c/besteht aus einer flachen Lasche 48,49,50 und einer geteilten Nabe, mit jeweils zwei diametral gegenüberliegenden zylindrischen Segmenten 51,52 und 53. Die drei Laschen weisen eine mittige Ausnehmung 54 gleichen Durchmessers auf und beaufschlagen einander. In jede Ausnehmung 54

4¹) erstrecken sich die zwei zylindrischen Nabensegmente jeweils über einen Bogen von weniger als 60°. Die Mittellinie zwischen den beiden Nabensegmenten eines Hebelelemcnts verläuft senkrecht zu Hauptachse und entspricht der Richtung des mittleren Anlagedruckes Fdes Hebelelements an der Stummelwelle 17.

Die Nabensegmente 52 des mittleren Hebeielements 14c/ erstrecken sich axial beiderseits der Lasche 49, und die Nabensegmente 51 und 53 der äußeren Hebelelemente 15c/und 16c/ erstrecken sich axial zum Hebelelement 14c/. Alle Segmente 51 bis 53 besitzen die gleiche axiale Länge und sind um einen Winkelabstand von 60° untereinander versetzt

Jedes Segment 51 bis 54 ist drehbar auf der Stummelwelle 17 über einer entsprechenden Nadelreihe 55 gela-

bo gert, welche in Umfangsrichtung über radial zur Achse X-X vorspringende, seitliche Halteelemente 56 festgelegt sind. Die Hebelelemente 14c/ bis 16t/ sind somit auf der Stummelweile 17 über einen einzigen unterbrochenen Nadelkranz gelagert wobei zwischen den Kranzsegmenten 55 ein ausreichendes Umfangsspiel besteht, um eine relative Winkelbeweglichkeit zwischen den drei Hebclelementen zu gewährleisten. Die von den Sicherungsringen gehaltenen Anschlagringe 57 legen die Ge-

samtheit der drei Hebelelemente auf der Stummelwellc 17 axial fest. Diese Kupplung id arbeitet wie die Kupplung 1 nach F i g. 1 bis 5.

Fig. 23 und 24 zeigen als weitere Variante eine Kupplung Ie, bei der die sechs Nadelkranzsegmente 55 durch sechs, mit Umfangsabstand angeordnete Elastomerklötze 58 ersetzt sind, die eine unterteilte Buchse bilden. Diese Klotze sind auf die Stunimelwelle 17 und auf Blechwangen 59 aufgeformt, welche an ihren Enden mit hochgezogenen Borden 60 die Nabensegmente 51 bis 53 übergreifen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die sechs Klötze 58 an ihren Innenabschnitten miteinander verbunden.

Diese Eiastomerklöt/c 58 gestatten relative Schwenkbewegungen der Hebelclemenlc 14c bis 16e, und zwar nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch konische und axiale Schwenkbewegungen. Die Rollkörper 8 und 10 sind daher an den Enden der Hebclelcmente gegen axiale Verschiebung gesichert gelagert.

Die in Fig. 25 und 26 gezeigte Variante 1/ sieht als Innenlager der drei Hebelelemente 14/"bis 16/"zwei konzentrisch angeordnete Buchsen aus Kautschuk oder anderem Elastomermaterial vor. Jedes Hebelelement besteht hier aus zwei z. B. aus Stahlblech hergestellten Laschen 61 und trägt an seinen Enden die Rollkörper 62, weiche über Nadeln 63 auf einer zwischen den beiden Laschen 61 über einen Bolzen 65 gesicherten Abstandhülse 65 gelagert sind. In die mittige Ausnehmung der Laschen des am schmälsten ausgebildeten Hebelelements 14/"ist ein Ring 66 eingeschweißt in die Ausnehmung der leicht divergierenden Laschen des Hebclelements iSf'xst ein Ring 67 geringeren Durchmessers eingesetzt, welcher am einen Ende mit einem nach außen ragenden Umfangsbund 68 und am anderen Ende mit einem Gewindeabschnitt 69 ausgebildet ist, auf welchen eine Mutter 70 aufschraubbar ist. Die noch weiter divergierenden Laschen des Hebelelements i6f sind direkt auf einen Bolzen i7f aufgezogen, der hier die mittlere Stummelwelle des Zwischenelements 6/"bildet.

Eine Elastomerbuchse 71 umgibt den Bolzen \7f\m Preßsitz und wird axial durch diesen gegen die Laschen des Hebelelements 16/angedrückt; mit ihrer Außenfläche beaufschlagt sie die Innenfläche des Ringes 67. Eine zweite Elastomerbuchse 72 umschließt den Ring 67 und beaufschlagt nach außen die Innenfläche des Rings 66 und wird axial gegen die beiden Laschen des Hebelelements 15/"durch die festgezogene Mutter 70 angepreßt.

Bei dieser Ausführungsform gewährleisten die Zwischenbuchsen aus Kautschuk 71 und 72 außer einer gewissen relativen Drehfreiheit der drei Hebelelemente um ihre Mittelachse X-X, eine leichte konische und axiale Winkelbeweglichkeit, die für bestimmte Zwecke ausreichen ist. Zudem wird bei dieser Anordnung die Gefahr des Bruchs bei heftiger Zentrifugalkraft, wie sie bei den bekannten mit Kautschukklötzen ausgestatteten Kupplungen gegeben war, vermieden.

In allen Fällen, die eine relative Gleitbeweglichkeit zwischen den Rollkörpern und ihren Zapfen oder zwischen den Hebelelementen des Zwischengliedes erfordern, wie in F i g. 1 -5, 11 — IZ 15-16 und 21 —22 gezeigt, lassen sich diese axiale Verschiebbarkeit und die Drehbarkeit der Rollkörper und des Zwischengliedes praktisch völlig reibungsfrei halten durch Verwendung eines Wälzlagers mit freier Gleitbeweglichkeit mit parallelen, zur Achse X-X senkrechten Nadeln (DE-OS 31 05 632).

Die Leistung dieser Kupplung liegt sehr rsahe bei 100%, und zwar ohne jegliches Heißlaufen des Mechanismus oder Warmwerden des Schmiermittels.

Bei allen in der. Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen besteht das Zwischenglied 6, 6a bis 6/"aus drei Hebelelementen.

Auf diese Weise arbeitet die Kupplung isostatisch, so daß sich die Drucklasten trotz geometrischer Konstruktionsgenauigkeiten gleichmäßig auf die sechs Rollkörper verteilen.

In weiterer Abwandlung ist es jedoch auch möglich,

ίο Kupplungen nach der Erfindung mit vier, fünf, sechs etc. I lebelclementcn zu bauen, obwohl dies zwei Nachteile mit sich bringt: Statische Unbestimmtheit der Lenkverbindungen, die hohe Anforderungen an die geometrische Präzision der aktiven Teile bedingt und komplizier- tcr Aufbau der Kupplung aufgrund einer höheren Anzahl von Bauteilen.

Für Anwendungsgebiete, die lediglich eine geringe Winkelbeweglichkcit zwischen den zu kuppelnden Wellen und lediglich geringfügige axiale Verlagerungen er- fordern, läßt sich die Kupplung auch wie foigt vereinfachen:

Die Hebelelemente werden aus gehärtetem Stahlblech hergestellt, wie in F i g. 25 und 26 gezeigt, wobei die Laschen 61 nur sehr dünn ausgebildet sind, so daß sie hochgradige Flexibilität besitzen. Das Innenlager wird dann wie in Fi g. 1 und 2 oder 21 —22 ausgebildet, d. h. ohne jegliches axiales Spiel noch Drehmöglichkeit, und die sechs Rollkörper sind axial auf ihren Lagerzapfen wie in F i g. 11 —12 dargestellt, festgelegt. In diesem Fall bewirkt allein die Flexibilität der Hebelelemente die Relativbewegungcn der beiden Wellen.

Die Konstruktionsmerkmale je zweier hier beschriebener Ausführungsformen lassen sich natürlich auch zu einer weiteren Ausführungsform kombinieren, z. B.

J5 kann an jedem Hebelelement ein Wälzbahnenpaar am einen Ende und ein Rollkörper am anderen Ende vorgesehen sein.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplung zur Verbindung zweier umlaufender Wellen, mit jeweils einem an jeder Welle fest angeordneten scheibenförmigen Flansch und einem mit jedem der Flansche verbundenen Zwischenglied, bestehend aus mindestens drei diagonalen Hebelelementen, weiche über ein ihre Drehung um eine gemeinsame Achse gestattendes zentrales Innenlager miteinander und jeweils am einen Ende mit dem einen Flansch und am anderen Ende mit dem anderen Flansch über zwei radial gleitende Drehgelenke verbunden sind, die jeweils einen, auf einem Zapfen drehbar gelagerten und mit einem Wälzbahnpaar zusammenwirkenden Rollkörper aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Drehgelenke (8—18, 10—18, 86—186. 106—186; jeden Hebelelements (14—16,14a, 16a... 14/—16/? gegenüber dem Hebelelement und dem zugehörigen Flansch (4.5) axial festgelegt ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen (7, 9; 76, 9b) axial und jedes Wälzbahnpaar radial ausgerichtet sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelelemente (14—16; i4d—\6d) nur um eine gemeinsame Achse (X-X) drehbar angeordnet sind und daß alle dem einen Flansch (4) zugeordneten Drehgelenke axial gleitend ausgebildet sind.

4. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drehgelenke gegen axiale Verschiebung gesichert oind, da£die Hebelelementc (14c—16c; \4d— 16<#nur-um eine gemeinsame Achse (X-X) drehbar sind und daß c'ii Arm (45) jeden Hebelelements am restlichen Hebelelement um eine zur Mittelachse (X-X) senkrechte Achse (44) angclenkt ist.

5. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drehgelenke gegen axiale Verschiebung gesichert sind und daß das Innenlager (17-24, 17-59, 17/-70-71) eine relative axiale Verlagerung der Hebelelemenie (14-16, 14/-16/? sowie eine Neigung mindestens eines Hebelelements gegenüber den anderen in einer die Mittelachse (X-A^enthallenden Ebene gestattet.

6. Kupplung nach einc:m der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelelemente (\4d—l6d) zylindrische Nabensegmente (51—53) aufweisen, die mit einem Umfangsspiel ineinanderschiebbar sind, wobei alle Nabensegmente auf einer gemeinsamen Stummelwelle (17) angeordnet sind.

7. Kupplung nach Anspruch 6, in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Nabensegment (51—53) drehbar auf der Stummelwelle (17) über in Umfangsrichtung festgelegte Nadelreinen (55) gelagert ist.

8. Kupplung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Nabensegment (51—53) über einen Elasiomerklotz (58) auf der Stummelwelle (17) gelagert ist.

9. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hebelelement {I4f— \6f) auf der Stummelwelle (17/; über jeweils eine konzentrische Buchse aus Elastomer (70,71) gelagert ist.

10. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Inncnlagcr (17—24) als Drehgelenk (24) zur Aufnahme mindestens eines Hebelelements (14) ausgebildet ist

11. Kupplung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drehgelenke gegen axiale Verschiebung gesichert sind und daß alle Hebelelemente nur um eine gemeinsame Achse drehbar sind und eine Flexibilität in axialer Ebene besitzen.