DE3347242C1 - Shaft coupling - Google Patents
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- F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wellenkupplung für den Ausgleich von Radialversatz zwischen zwei Wellen, mit einer Scheibe am Ende der Antriebswelle, einer Scheibe am Ende der Abtriebswelle und an jeder Scheibe auf einem konzentrischen Kreis wenigstens drei gleichmäßig verteilt angebrachten Bolzen, auf denen scheibenparallele Lenker angelenkt sind, wobei jeder Lenker an einem Bolzen der antriebseitigen Scheibe, einem Bolzen der abtriebseitigen Scheibe und einem zentralen, fliegenden Bolzen angelenkt ist, jedes Gelenk einer dieser drei Gelenkpositionen ein Drehgelenk ist und die Gelenke der beiden anderen Gelenkposition als Drehschubgelenke ausgebildet sind und die Lenker Stege mit ein oder zwei Langlöchern sind und die Drehschubgelenke von durch das Langloch bzw. die Langlöcher geThe invention relates to a shaft coupling for the compensation of radial misalignment between two shafts, with a disk at the end of the drive shaft, a disk at the end of the output shaft and on each disk a concentric circle at least three equally spaced bolts, on which washers parallel Handlebars are articulated, each handlebar on a bolt of the drive-side disc, a bolt the output-side disc and a central, floating bolt is articulated, each joint is one of these three joint positions is a swivel joint and the joints of the other two joint positions are swivel joints are formed and the handlebars are webs with one or two elongated holes and the rotary thrust joints from through the elongated hole or the elongated holes ge
führten zylindrischen Bolzen gebildet sind.led cylindrical bolts are formed.
Wellenkupplungen der obengenannten Art sind aus der DE-OS 31 12 543 sowie aus der FR-OS 25 26 100 bekannt. Hierbei sind jeweils die Lenker etwa in der Mitte mittels Drehgelenk auf dem zentralen Bolzen gelagert. Bei einem vorgegebenen Kupplungsdurchmesser kann durch die notwendige Stärke des zentralen Bolzens eine Begrenzung des Radialversatzes durch die größtmögliche Länge der Führungen in den LenkernShaft couplings of the above type are from DE-OS 31 12 543 and from FR-OS 25 26 100 known. The links are mounted on the central bolt approximately in the middle by means of a swivel joint. With a given coupling diameter, the necessary strength of the central bolt a limitation of the radial offset by the greatest possible length of the guides in the links
ίο gegeben sein.ίο be given.
Bei der Oldham-Kupplung sind die zueinander stehenden Flächen beider Scheiben mit um 90° gegeneinander versetzten Nuten versehen in welche die Leisten einer zwischen den Scheiben angeordneten Kreuzscheibe eingreifen. Die Kreuzscheibe läuft beim Betrieb der Kupplung mit zweifacher Drehzahl um. Bei größerem Radialversatz entsteht damit eine Unwucht, die zur Folge hat, daß die Kupplung für höhere Drehzahlen ungeeignet ist. Ein weiterer Nachteil bei größerem Radialversatz sind die hohen Gleitgeschwindigkeiten in den Nuten und damit beachtliche Reibungsverluste.In the Oldham coupling, these are those that are in relation to one another Provide the surfaces of both panes with grooves offset by 90 ° in which the strips engage a cross disk arranged between the disks. The cross disk runs when the Clutch at double speed. In the case of a larger radial misalignment, an imbalance occurs, which results has that the clutch is unsuitable for higher speeds. Another disadvantage with a larger radial misalignment are the high sliding speeds in the grooves and thus considerable friction losses.
Bei der Schmidt-Kupplung ist zwischen den beiden Wellenscheiben ebenfalls eine Zwischenscheibe angeordnet, die beidseitig durch je mindestens drei Kupplungsglieder mit den Wellenscheiben verbunden ist. Die länglichen Kupplungsglieder (Lenker) sind dabei einerseits an der Zwischenscheibe und andererseits an der Wellenscheibe gleichmäßig über den Umfang verteilt und konzentrisch zu der betreffenden Wellenachse angelenkt. In Abhängigkeit von dem Radialversatz der Wellen befindet sich die Zwischenscheibe in einer definierten Lage, in der sie sich um ihre Achse dreht. Nachteilig ist jedoch, daß die Kupplung immer mit einem bestimmten Mindestversatz betrieben werden muß, da die Zwischenscheibe bei fluchtenden Wellen oder sehr kleinem Radialversatz eine Undefinierte Lage einnimmt und dann eine unerwünschte Eigenbewegung ausführen kann. Bei fluchtenden Wellen ist die Kupplung deshalb nicht einsetzbar.In the Schmidt coupling, an intermediate washer is also arranged between the two shaft washers, which is connected to the shaft washers on both sides by at least three coupling links. the elongated coupling links (links) are on the one hand on the intermediate disk and on the other hand on the Wave washer evenly distributed over the circumference and hinged concentrically to the relevant shaft axis. Depending on the radial offset of the shafts, the washer is in a defined position Position in which it rotates around its axis. However, the disadvantage is that the clutch is always with a must be operated certain minimum offset, because the washer with aligned shafts or very small radial misalignment assumes an undefined position and then execute an undesired proper movement can. The coupling cannot therefore be used with aligned shafts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenkupplung der eingangs genannten Art für den Ausgleich von Radialversatz zwischen zwei Wellen zu schaffen, die auch starken Radialversatz ausgleichen kann.The invention is based on the object of providing a shaft coupling of the type mentioned at the beginning for compensation of radial misalignment between two shafts that also compensate for severe radial misalignments can.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Wellenkupplung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lenker (4) an einem Ende mittels Drehgelenk auf dem zentralen Bolzen (5) gelagert sind und die beiden Drehschubgelenke benachbart zueinander angeordnet sindThis object is achieved according to the invention in the shaft coupling mentioned at the outset in that the Handlebars (4) are mounted at one end by means of a swivel joint on the central bolt (5) and the two swivel joints are arranged adjacent to one another
so (F i g. 4), bzw. dadurch, daß die Lenker an einem Ende mittels Drehgelenk auf Bolzen der abtriebseitigen Scheibe gelagert sind und die beiden Drehschubgelenke auf den Lenkern benachbart zueinander angeordnet sind.so (F i g. 4), or in that the link is at one end by means of a swivel on bolts on the output side Disc are mounted and the two rotary thrust joints are arranged on the links adjacent to each other are.
Eine besondere Eignung für größeren Radialversatz ist dadurch gegeben, daß die beiden Drehschubgelenke zueinander benachbart angeordnet sind. Dadurch können die Schubstrecken länger ausgebildet werden, insbesondere wenn jeweils nur ein Langloch auf einem Lenkerarm für die Bolzen zweier Drehgelenke vorgesehen wird.A special suitability for larger radial misalignments is given by the fact that the two rotary thrust joints are arranged adjacent to one another. As a result, the push paths can be made longer, in particular if only one elongated hole is provided on a link arm for the bolts of two swivel joints will.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplung ist bei Rotation unter Radialauslenkung der Massenmittelpunkt der beweglichen Kupplungsglieder, der in dem die drei Lenker verbindenden zentralen Bolzen liegt, unabhängig vom Drehwinkel. Er bleibt bei der Wellenrotation konstant auf seinem Platz in der Versatzebene, so daß im Gegensatz zur Oldham-Kupplung keine Unwucht auf-In the coupling according to the invention, the center of mass is the center of mass during rotation with radial deflection movable coupling member, which is located in the central bolt connecting the three links, independently from the angle of rotation. During the shaft rotation it remains constant in its place in the offset plane, so that in the In contrast to the Oldham coupling, there is no imbalance
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tritt und eine dadurch bedingte Drehzahlbeschränkung Achse der Welle 1 konzentrischen Kreis drei über den hier nicht gegeben ist. Weiter ist bei der erfindungsge- Kreisumfang gleichmäßig verteilte Bolzen 3 angemäßen Wellenkupplung vorteilhaft, daß sich bei fluch- bracht. In gleicher Weise sind an der abtriebseitigen tender Lage der Wellen der Massenmittelpunkt der Scheibe 2a innenseitig auf einem zur Achse der Welle 2 Kupplungsglieder zwangsläufig in der Wellenachse ein- 5 konzentrischen Kreis drei Bolzen 6 angebracht. Die BoI-stellt und dadurch unwuchtfreier Betrieb bewährleistet zen 3 und 6 sind durch Schrauben an den Scheiben la ist. Die Kupplung kann daher im Gegensatz zur bzw. 2a befestigt. Diese Befestigung ist in F i g. 1 für den Schmidt-Kupplung auch bei fluchtender Lage der WeI- oberen Bolzen 6 durch Schraube 9 im Schnitt dargelen und in Fällen, in denen nach dem Anfahren die fluch- stellt. Die Bolzen 3,6 haben scheibenseitig eine Erweitetende Wellenlage in Radialversatz übergeht, eingesetzt 10 rung 3a bzw. 6a, deren axiale Länge bei den drei antriebwerden. Die Wellenkupplung weist Gleichlaufverhalten seitigen Bolzen wie auch bei den drei abtriebseitigen auf. Sie hat den Vorteil, daß sie wie die Schmidt-Kupp- Bolzen 3 bzw. 6 jeweils um einen Betrag unterschiedlich lung trotz hohen Radialversatzes in Axialrichtung nur ist, welcher der Dicke der Lenker 4 entspricht. Es ist kurz baut. auch möglich, anstelle der Erweiterung 3a bzw. 6a aufoccurs and a resulting speed limitation axis of the shaft 1 concentric circle three over the is not given here. Furthermore, evenly distributed bolts 3 are appropriate for the circumference according to the invention Shaft coupling advantageous that it is cursed. In the same way are on the output side the position of the shafts the center of mass of the disk 2a on the inside on one to the axis of the shaft 2 Coupling members inevitably in the shaft axis a 5 concentric circle three bolts 6 attached. The BoI provides and thereby unbalance-free operation is proven zen 3 and 6 are by screws on the washers la is. The coupling can therefore be attached in contrast to or 2a. This attachment is shown in FIG. 1 for the Schmidt coupling also with the aligned position of the upper white bolts 6 by screw 9 in section and in cases where the curse after starting up. The bolts 3,6 have a widening end on the disk side Shaft position changes into radial offset, inserted 10 tion 3a or 6a, the axial length of which are driven in the three. The shaft coupling has bolts on the synchronism side as well as the three on the output side on. It has the advantage that, like the Schmidt-Kupp bolts 3 and 6, they each differ by an amount ment, despite the high radial offset in the axial direction, is only which corresponds to the thickness of the link 4. It is short builds. also possible instead of the extension 3a or 6a
Grundsätzlich sind die Lenker Stege mit ein oder 15 den Bolzen 3 bzw. 6 einen Distanzring entsprechender zwei Langlöchern und die Drehschubgelenke von durch Länge aufzusetzen. An den drei antriebseitigen Bolzen 3 das Langloch bzw. die Langlöcher geführten, zylindri- sind drei Lenker 4 mittig drehbar gelagert und durch sehen Bolzen gebildet. Die so gebildeten Drehschubge- Gleitscheiben 7 und Sicherungsringe 8 axial gehalten, lenke gestatten die Drehung und/oder die Verschiebung Die Lenker 4 weisen in gleichem Abstand von der Bohdes Steges auf dem Bolzen. Dabei ist der Bolzendurch- 20 rung 4b Langlöcher 4a und 4c auf. Die Lenker 4 sind mit messer zweckmäßigerweise im wesentlichen gleich der ihrem Langlöchern 4a auf den abtriebseitigen Bolzen 6 lichten Langlochbreite, so daß der Steg möglichst spiel- geführt und ebenfalls durch Gleitscheiben 7 und Sichefrei geführt wird. Soweit die Drehschubgelenke zuein- rungsringe 8 axial gesichert. Die Lenker 4 sind ferner ander benachbart auf den Stegen angeordnet sind, kön- mit ihren Langlöchern 4a gemeinsam auf einem fliegennen die jedem Gelenk zugeordneten Langlöcher von- 25 den Bolzen 5 gelagert und auf diesem ebenfalls durch einander getrennt sein, oder sie können zu einem ent- Gleitscheibe 7 und Sicherungsring 8 gehalten. Der BoI-sprechend längeren Langloch vereinigt sein. zen 5 stellt den Massenmittelpunkt der beweglichenBasically, the handlebar webs with one or 15, the bolts 3 or 6, a spacer ring with two corresponding elongated holes and the rotary thrust joints are to be put on by length. On the three drive-side bolts 3, the elongated hole or the elongated holes guided, cylindrically, three links 4 are rotatably mounted in the center and formed by see bolts. The rotary thrust sliding disks 7 and locking rings 8 formed in this way, held axially, allow rotation and / or displacement. The links 4 point at the same distance from the Bohdes web on the bolt. The bolt penetration 4b has elongated holes 4a and 4c. The handlebars 4 are expediently essentially the same as the elongated hole width of their elongated holes 4a on the output-side bolts 6, so that the web is guided as freely as possible and also guided by sliding disks 7 and safety locks. As far as the swivel joints, locking rings 8 are axially secured. The links 4 are also arranged next to one another on the webs, can with their elongated holes 4a together on a fly the elongated holes assigned to each joint of the bolts 5 and also be separated by each other on this, or they can be an ent - Sliding washer 7 and locking ring 8 held. The BoI-speaking longer elongated hole be united. zen 5 represents the center of mass of the movable
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind Kupplungsglieder dar. Bei fluchtenden Wellen 1, 2 fällt die Lenker an einem Ende mittels Drehgelenk auf dem die Achse des Bolzens 5 mit den Wellenachsen zusamzentralen Bolzen gelagert und die beiden Drehschubge- 30 men, wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Bei Radiallenke benachbart angeordnet. Diese Ausführungsform versatz der Wellen 1, 2 verschiebt sich die Achse des ist besonders für größeren Radialversatz geeignet, da Bolzens 5 in der Versatzebene, bleibt aber Massenmitdie Schubstrecken bzw. Langlöcher länger ausgebildet telpunkt. Bei Rotation der radialversetzten Wellen tritt werden können, wenn jeweils nur ein Langloch auf ei- daher keine Unwucht auf.In a first embodiment of the invention, coupling members are shown. With aligned shafts 1, 2 falls the handlebars at one end by means of a swivel joint on which the axis of the bolt 5 is centered with the shaft axes Bolt mounted and the two rotary thrusts, as shown in FIGS. 1 and 2 is shown. With radial joints arranged adjacent. This embodiment offset the shafts 1, 2 shifts the axis of the is particularly suitable for larger radial misalignments, since the bolt 5 is in the offset plane, but remains with the masses Pushing sections or elongated holes formed longer center point. When rotating the radially offset shafts occurs can be, if there is only one elongated hole in each case, therefore there is no imbalance.
nem Lenkerarm des Drehgelenks angeordnet wird 35 F i g. 3 und die weiteren Figuren zeigen lediglich die35 F i g is arranged nem link arm of the swivel joint. 3 and the other figures show only the
(F i g. 4). Lenker 4 mit ihren Dreh- und Drehschubgelenken, wo-(Fig. 4). Handlebars 4 with their swivel and swivel joints, where-
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung durch bereits die unterschiedlichen AusführungsformenIn another embodiment of the invention through the different embodiments
sind die Lenker an einem Ende mittels Drehgelenk auf erkennbar sind. Dabei entspricht F i g. 3 der Ausfüh-the handlebars are recognizable at one end by means of a swivel joint. Here, F i corresponds to. 3 of the
den Bolzen der abtriebseitigen Scheibe gelagert und die rungsform nach den F i g. 1 und 2. Bei der erfindungsge-the pin of the output-side disc is mounted and the shape of the figure according to FIGS. 1 and 2. In the case of the invention
beiden Drehschubgelenke auf den Lenkern benachbart 40 mäßen Ausführungsform nach F i g. 4 befindet sich dastwo swivel joints on the links adjacent 40 according to the embodiment according to FIG. 4 is the
angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform können Drehgelenk mit dem zentralen fliegenden Bolzen 5 anarranged. In this embodiment, too, the swivel joint with the central floating bolt 5 can be attached
die beiden Drehschubgelenke ζ. B. durch zwei Bolzen in den Enden der Lenker 4. Die Drehschubgelenke sindthe two swivel joints ζ. B. by two bolts in the ends of the handlebars 4. The swivel joints are
einem gemeinsamen Langloch realisiert sein (F i g. 5). benachbart. Es ist daher ein gemeinsames Langloch 4ac be realized in a common elongated hole (FIG. 5). adjacent. It is therefore a common slot 4 ac
Vorzugsweise ist die Kupplung mit wälz- oder nadel- für die antriebseitigen und abtriebseitigen Bolzen 3 bzw.The coupling is preferably equipped with roller or needle bolts for the drive-side and output-side bolts 3 or
gelagerten Dreh- und Drehschubgelenken ausgestattet, 45 6 vorgesehen.mounted swivel and swivel joints, 45 6 provided.
um Reibung und Verschleiß infolge der Dreh- und Ver- Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 sind die Drehschiebungsbewegungen zu verringern. gelenke außen an den abtriebseitigen Bolzen 6 angeord-around friction and wear as a result of the rotation and rotation. In the embodiment according to FIG. 5 are the rotary sliding movements to reduce. joints arranged on the outside of the pin 6 on the output
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeich- net. Es ist ein gemeinsames Langloch 4ac für den antrieb-The invention is illustrated below with reference to the drawings. There is a common slot 4 ac for the drive
nung näher beschrieben. Es zeigt seitigen Bolzen 3 und den fliegenden Bolzen 5 vorgese-described in more detail. It shows bolt 3 on the side and the flying bolt 5 provided.
F i g. 1 die Seitenansicht einer bekannten Ausfüh- 50 hen.F i g. 1 shows the side view of a known embodiment.
rungsform einer Kupplung, wobei Teile im Schnitt dar- form of a coupling, with parts shown in section
gestellt sind; Hierzu 2 Blatt Zeichnungenare placed; For this purpose 2 sheets of drawings
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie IHI der F i g. 1; F i g. 2 shows a section along the line IHI in FIG. 1;
F i g. 3 eine auf die Lenker und die Ausbildung der
Gelenke beschränkte Darstellung der Ausführungsform 55
nach F i g. 1 und 2;F i g. 3 one on the handlebars and the training of the
Joints Limited View of Embodiment 55
according to FIG. 1 and 2;
F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Darstellung bei
einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform der
Kupplung;F i g. 4 one of the F i g. 3 corresponding illustration at
a first embodiment of the invention
Coupling;
F i g. 5 eine der F i g. 3 entsprechende Darstellung bei 60
einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform der
Kupplung.F i g. 5 one of the F i g. 3 corresponding illustration at 60
a second embodiment of the invention
Coupling.
F i g. 1 zeigt schematisch eine Kupplung nach dem
Stand der Technik bei fluchtender Lage der Wellenachsen. An der Antriebswelle 1 ist eine Kreisscheibe la 65
angesetzt, an die Abtriebswelle 2 eine Kreisscheibe 2a,
deren Durchmesser größer als der der Scheibe la ist An
der antriebseitigen Scheibe la sind innen auf einem zurF i g. 1 shows schematically a coupling according to FIG
State of the art with aligned shaft axes. On the drive shaft 1 is a circular disk la 65
attached, a circular disk 2a on the output shaft 2,
whose diameter is greater than that of the disk la An
the drive-side disk la are inside on a to
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |