DE3234456A1

DE3234456A1 - Schaltbare kupplung fuer wellen

Info

Publication number: DE3234456A1
Application number: DE19823234456
Authority: DE
Inventors: Hanns 7590 Achern Trippel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-17
Filing date: 1982-09-17
Publication date: 1984-03-22

Description

Schaltbare Kupplung für Wellen
Die Erfindung betrifft eine schaltbare Kupplung für ellen, bei der zwei sich einander gegenüberliegende, in axialer Richtung fluchtende Wellenstücke formschlüssig miteinander verbindbar sind.
Kupplungen dieser Art sind in zahlreichen Ausführungsformen dem Fachmann bekannt, so daß sich eine besondere Erläuterung der verschiedenen bekannten Konstruktionen erübrigt.
In speziellen Bereichen des Maschinenbaus besteht gelegentlich die Aufgabe, daß Antriebsverbindungen abhängig von der räumlichen Lage eines anzutreibenden Bauteils, z.B. abhängig von der Lage eines verstellbaren Propellers für Amphibienfahrzeuge, hergestellt oder unterbrochen werden sollen. Hierzu sind bisher bekannte Kupplungen nur bedingt geeignet.
Zur Lösung der genannten Aufgabe schlägt die Erfindung nun grundsätzlich eine Lösung in der Richtung vor, daß zum Schalten der Kupplung die Schwerkraft ausgenutzt wird. Selbstverständlich ist ein derartiger Lösungswey nur dann zu beschreiten, wenn in entsprechendem Ausmaß auch aine Antriebswelle verstellt werden kann, in deren Verlauf die betreffende Kupplung einsetzbar ist.
Entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 wird zur Lösung der erwähnten Aufgabe eine Kupplung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch ein unter Einwirkung der Schwerkraft in axialer Richtung in vorbestimmten Grenzen hin-und herbewegbares Kupplungsteil, das über eine erste formschlüssige Antriebsverbindung nach Art einer Profilkeilwelle bzw. Profilkeilhülse einerseits mit einem ersten Wellenstück drehfest verbunden bzw. verbindbar ist und das über eine zweite formschlüssige Antriebsverbindung nach Art einer Profilkeilwelle bzw. Profilkeilhülse mit einem zweiten Wellenstück drehfest verbunden bzw. verbindbar ist.
Eine bevorzugte und besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht nach Anspruch 2 darin, daß die Antriebsverbindung des Kupplungsteils mit dem einen Wellenstück aus Profilkeilwelle und Profilkeilhülse bzw. mit Profilkeilzahnung versehenem Fortsatz und Ende besteht, während die Antriebsverbindung des Kupplungsteils mit dem anderen Wellenstück über Kugeln erfolgt, die in Nuten eines drehfest mit dem Kupplungsteils verbundenen Lagerringes sowie in einem Käfig gehalten sind und die sich in im anderen Wellenstück vorgesehenen, mit den Kugeln korrespondierenden Nuten führen, die einenends in einen ringförmigen Freiraum enden mit einem Radius, der mindestens dem Abstand des außenliegenden Teils der Kugeloberfläche der Kugeln zur Achse des Kupplungsteils entspricht.
Anhand der Figuren 1 bis 3 der Zeichnung wird die Erfindung an einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Patentanspruch 2 näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kupplung im Schnitt, Fig. 2 ein Detail aus der Darstellung in Fig. 1 in größerem Maßstab und Fig. 3 ein Detail aus der Darstellung in Fig. 2 Die Zeichnung zeigt - in Figur 1 schematisch dargestellt - eine Kupplung 1, die im wesentlichen aus Wellenstücken 2 und 3 und einem Kupplungsteil 4 im Raum zwischen den Wellenstücken 2 und 3 und axial fluchtend mit diesen besteht. Das Wellenstück 2 endet in einen hülsenförmigen Fortsatz 5 mit Profilkeilzahnung, in den ein mit entsprechender Profilkeilzahnung versehener zapfenartiger Fortsatz 6 eingreift, der das eine Ende des Kupplungsteils 4 darstellt. Das andere Ende des Kupplungsteils 4 bildet ein mit 7 bezeichneter axialer Fortsatz, der drehfest einen Lagerring 8 mit nicht näher bezeichneten, gleichmäßig über den äußeren Umfang verteilten Rillen bzw. Nuten trägt, in denen Kugeln 9 bezogen auf die Achse des Kupplungsteils 4 drehfest gehalten sind. Die Kugeln 9 werden überdies noch von einem Käfig 10 gehalten, der den Lagerring 8 übergreift und mit diesem am Fortsatz 7 befestigt ist.
Die Kugeln 9 greifen in Nuten 11 ein, die von Zähnen 12 gebildet sind, welche entsprechend der Teilung der Kugeln 9 am inneren Umfang des hohl ausgeführten Endes 20 des Wellenstückes 3 vorgesehen sind. Über die Kugeln 9 besteht somit zwischen dem Wellenstück 2, dem Kupplungsteil 4 und dem Wellenstück 3 eine drehfeste Verbindung so lange, wie die Kugeln sich im Bereich der erwähnten Zähne 12 befinden bzw. in den entsprechenden Nuten 11 geführt sind.
An die Zähne 12 mit zwischenliegenden Nuten 11 schließt sich ein Freiraum 14 im hülsenförmigen Fortsatz 13 des Wellenstückes 3 an, dessen lichter Radius etwa dem Abstand der Nuten 11 von der Achse des Kupplungsteils 4 entspricht bzw. der mindestens dem Abstand des außenliegenden Teils der Kugeloberfläche der Kugeln 9 zur Achse des Kupplungsteils 4 entspricht. Dieser Freiraum 14 bildet also eine an die Zähne 12 anschließende freie Laufbahn für die Kugeln 9.
Anhand der Darstellungen in der Zeichnung ist ohne weitere Erläuterung erkennbar, daß im Fall einer Verschiebung des Kupplungsteils 4 in Richtung auf das Wellenstück 3 zu - unter dem Einfluß der Schwerkraft oder auch auf andere Weise - eine Entkupplung der tiellenstücke 2 und 3 dann erfolgt, wenn die Kugeln 9 des Kupplungsteils 4 in den Freiraum 14 eintreten. Diese Verschiebung kann selbstverständlich auch durch entsprechende von außen betätigbare Schaltmittel bewirkt werden. Vorzugsweise wird diese Verschiebung jedoch erreicht unter dem Einfluß der Schwerkraft, nämlich dann, wenn bei entsprechender Einstellung der axial fluchtenden Wellenstücke 2 und 3 im Raum das Gewicht des Kupplungsteils 4 ausreicht,di? bewußte Entkupplung automatisch erfolgen zu lassen. Umgekehrt erfolgt auch eine Einkupplung zwischen hellenstück 3 und Kupplungsteil 4 bzw. den Fortsätzen 6 und 20 dieser Elemente.
Grundsätzlich ist es möglich, für die zntkuppelbare drehfeste Verbindung zwischen Kupplungsteil 4 und Wellenstück 3 eine Profilkeilzahnung zu verwenden wie für das Ende 21 des Wellenstückes 2 und die Profilkeilwelle 6, die dann durch deren Bemessung die Forderung der Kuppelbarkeit erfüllt. Es ist jedoch gefunden worden, daß für den vorgesehenen Zweck der Kuppelbarkeit die besonders bevorzugte Lösung nach der Darstellung in Figur 1 - nämlich unter Anwendung von in Nuten geführten Kugeln - wesentlich besser in der Funktion ist.

Claims

Patent-/Schutzansprüche C1.1Schaltbare Kupplung für Wellen, mit formschlüssig miteinander verbindbaren Wellenstücken, gekennzeichnet durch ein unter Einwirkung der Schwerkraft in axialer Richtung in vorbestimmten Grenzen hin- und herbewegbares Kupplungsteil'(4), das über eine erste formschlüssige Antriebsverbindung nach Art von Profilkeilwelle und Profilkeilhülse einerseits mit einem ersten Wellenstück (2) drehfest verbunden bzw. verbindbar sind und daß über eine zweite formschlüssige Antriebsverbindung nach Art von Profilkeilwelle und Profilkeilhülse mit einem zweiten Wellenstück (3) drehfest verbunden bzw. verbindbar ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung des Kupplungsteils (4) mit dem einen Wellenstück (2) aus Profilkeilwelle und Profilkeilhülse bzw. mit Profilkeilzahnung versehenem Fortsatz (6) und Ende (21) besteht, während die Antriebsverbindung des Kupplungsteils (4) mit dem anderen Wellenstück (3) über Kugeln (9) erfolgt, die in Nuten (22) eines drehfest mit dem Kupplungsteil (4) verbundenen Lagerringes (8) sowie in einem Käfig (10) gehalten sind und die sich in im anderen Wellenstück (3) vorgesehenen, mit den Kugeln (9) korrespondierenden Nuten (11) führen, die einenends in einen ringförmigen Freiraum (14) enden mit einem Radius, der mindestens dem Abstand des außeniiegenden Teils der Kigeloberfläche der Kugeln (9) zur Achse des Kupplungsteils (4) entspricht.