DE3608739C1

DE3608739C1 - Schnell loesbare Kupplung

Info

Publication number: DE3608739C1
Application number: DE3608739A
Authority: DE
Inventors: Ditmar Klischat
Original assignee: Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: GKN Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 1986-03-15
Filing date: 1986-03-15
Publication date: 1987-11-26
Also published as: GB2187820A; GB8706013D0; IT8705123A0; GB2187820B; IT8706933V0; IT1207772B

Description

Die Erfindung betrifft eine schnell lösbare Kupplung zur Verbindung zweier Wellen zur Drehmomentübertragung, beste hend aus einer aus mehreren, vorzugsweise drei, sich axial nach außen verjüngenden zueinander korrespondierenden Zähnen versehenen Klauenverzahnung, und einer Einrichtung zur axia len Verspannung beider Wellen.

Eine der Verbindung zweier Wellen dienende schnell lösbare Klauenkupplung ist bekannt (DE-PS 12 02 074). Bei der be kannten Kupplung sind an beiden Wellenenden Ringnuten vorge sehen, in die zwei radial über eine als Schraubtrieb ausge bildete mit Rechts- und Linksgewinde versehene Spindel ra dial verstellbare Spannstücke mit Kegelflächen eingreifen.

Die beschriebene Spannvorrichtung für eine lösbare Kupplung hat den Nachteil, daß die axiale Verspannug der Wellen zu einander im wesentlichen nur an zwei um 180° versetzten Punkten stattfindet und daß von den Wellenenden hohe Radial kräfte aufgenommen werden müssen. Außerdem ist keine Siche rung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der Schraubspindel vorgesehen, so daß diese insbesondere bei schwingender Bean spruchung sich verdrehen kann und damit die axiale Spannung der Spannstücke aufgehoben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnell lös bare Kupplung zu schaffen, bei der innerhalb des Verbin dungsbereiches der beiden Wellenenden, im wesentlichen nur axial gerichtete Spannkräfte auftreten, und bei der ein un beabsichtigtes Lösen der Verbindung ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) an dem verbindungsseitigen Ende der einen Welle eine einteilig ausgebildete Schließhülse drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist,
b) die Schließhülse an ihrem nach außen weisenden Ende mit radial nach außen weisenden, und die andere Welle an ih rem verbindungsseitigen Ende mit radial nach innen wei senden, hakenförmig ausgebildeten, gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Spannsegmenten versehen sind,
c) die Spannsegmente der Schließhülse und die Spannsegmente der anderen Welle axial zwischen einander durchsteckbar sind, und an den Spannsegmenten vorgesehene, einer je weils durch ein mehrgängiges Gewinde dargestellten Stei gung folgende, zueinander korrespondierende, zu der zu geordneten Welle hingerichtete Spannflächen durch Ver drehen der Schließhülse in gegenseitigen, die Wellenver bindung axial verspannenden Wirkeingriff bringbar sind,
d) die Schließhülse in dem in der ihr zugeordneten Welle gelagerten Bereich mit einer Schneckenradverzahnung ver sehen ist, und in der Welle eine in die Schneckenradver zahnung eingreifende Schnecke senkrecht zur Wellenlängs achse gelagert ist.

Durch die Anordnung der Spannflächen nach Art eines mehrgän gigen Gewindes ist gewährleistet, daß unabhängig davon, wel che Spannflächen jeweils aufeinander einwirken, abgesehen von den Toleranzfehlern, alle Spannflächen an der Verspan nung beteiligt sind. Da die Spannflächen axial aufeinander einwirken, indem ihre Steigung sehr gering gehalten werden kann, treten im wesentlichen nur axiale Verspannungen im Verbindungsbereich der beiden Wellenenden auf.

Die geringe Steigung der Spannflächen, in Verbindung mit dem Schneckentrieb, ermöglicht es ohne weiteren technischen Auf wand, die Spannverbindung in den Bereich der Selbsthemmung zu legen, so daß ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung ausgeschlossen ist.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem einen Wellenteil ein radial geführter Kontrollstift von einer Feder gegen einen an seiner radialen Innenseite angeordneten Anschlag beaufschlagt ist, und in der Schließhülse ein durch Verdrehung der Schließhülse bei in Eingriff befindlichen Klauen in die gegenseitig auf die Zahnlücken gedrehten Stellung der Spannsegmente, mit dem Kontrollstift fluchtender radial nach außen weisender Nocken angeordnet ist.

Diese Ausführung bietet den weiteren Vorteil, daß die Stel lung der Schließhülse zum anderen Wellenteil, in der ein Trennen der beiden Wellen voneinander möglich ist, durch den in dieser Stellung aus dem einen Wellenteil nach außen durch den Nocken herausgeschobenen Kontrollstift klar erkennbar ist, so daß kein langwieriges Probieren bzw. Suchen dieser Stellung nötig ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die der Schließhülse zugeordneten Spannsegmente als auf radial nach außen weisenden Zapfen über Wälzkörper gelagerte Rollen ausgebildet sind, wobei die Schließhülse und die Schnecke jeweils über Wälzlager in der einen Welle gelagert sind und die Schnecke gegen unbeabsichtigtes Verdrehen form schlüssig gesichert ist.

Durch die Ausstattung sämtlicher, die axiale Verspannung der beiden Wellen aufbringenden Teile wird ein kraftmäßig sehr leichtes Herstellen der Spannverbindung zwischen beiden Wel len ermöglicht.

Da hier jedoch innerhalb der Spannverbindung keine Selbst hemmung mehr auftritt, ist die Schnecke mit einer form schlüssigen Verdrehsicherung versehen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dar gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kupplung in der verspannten Stellung beider Wel len zueinander,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplung in der getrennten Stellung beider Wel len,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das andere Wellen ende mit dem geschnittenen Schließzy linder in der Einführungs- bzw. Löse stellung der Spannsegmente,

Fig. 4 einen Schnitt durch die eine Welle mit dem Schneckenantrieb für den Schließ zylinder im Querschnitt,

Fig. 5 die erfindungsgemäße Kupplung als Anbau einheit zur Verbindung zweier Wellen,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Kupplung mit einer wälzgelagerten Schließhülse, und mit als Spannsegmente ausgebildete wälzgelagerten Rollen,

Fig. 7 eine Kupplung im Teilquerschnitt mit ei ner wälzgelagerten Schnecke und der An ordnung einer formschlüssigen Verdrehsi cherung der Schnecke.

Die Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße schnell lösbare Kupp lung zur Verbindung einer als Gelenkgabel 11 ausgebildeten Welle 1 mit einer als Walzentreffer zur Aufnahme eines Wal zenzapfens 3 ausgebildeten Welle 2. Zur drehmomentmäßigen Verbindung sind die Wellen 1 und 2 über in bekannter Weise ineinandergreifende Klauen 13 miteinander verbunden. Inner halb des einen Wellenteils 1 ist eine Schließhülse 7 dreh bar, jedoch axial unverschiebbar gelagert, die an ihrem äu ßeren Umfang mit einer Schneckenradverzahnung 12 versehen ist. Des weiteren ist in der einen Welle 1 eine Schnecke 8 auf einer eine Sehne darstellenden senkrecht zur Achse der Welle verlaufenden Achse gelagert. Durch Verdrehen der Schnecke 8 kann die Schließhülse 7 in die jeweilige Spann stellung oder in die Öffnungsstellung verdreht werden.

Die Spannsegmente 4 und 5 sind jeweils mit einer einem mehr gängigen Gewinde entsprechenden Steigung versehenen Spann flächen 6 versehen, die die für die Wellenverbindung notwen dige Axialspannung aufbringen.

Der Kontrollstift 10 wird in der Verriegelungsstellung der beiden Wellen zueinander von der Feder 14 radial nach innen gehalten.

In der Fig. 2 ist die Kupplung in der gelösten Stellung dar gestellt. Die Klauen 13 sind aus ihrem gegenseitigen Wirkbe reich herausgezogen. In der Fig. 2 sind die gegenseitig auf einander einwirkenden Spannflächen 6 mit ihrer Steigung zu erkennen. Ein im Bereich der Schneckenradverzahnung 12 ange ordneter Nocken 9 ist durch die Verdrehung der Schließhülse 7 in eine fluchtende Stellung mit dem Kontrollstift 10 über führt worden und beauschlagt diesen, gegen die Kraft der Feder 14 radial nach außen. Der Kontrollstift 10 zeigt damit an, daß die Spannsegmente 4 und 5 gegenseitig auf Lücke ge stellt worden sind und ein axiales Auseinanderbewegen der beiden Wellen 1 und 2 möglich ist.

In der Fig. 3 ist die Anschlußseite der Welle 2 in der Draufsicht dargestellt. Die Schließhülse 7 ist in eine Stel lung gedreht, in der die Spannsegmente 5 mit den Lücken zwi schen den Klauen 13 übereinstimmen.

In der Fig. 4 ist die Welle 1 in der oberen Hälfte im Schnitt dargestellt, wobei die rechte Schnitthälfte die Kup plung in der Verbundstellung darstellt und in der linken Schnitthälfte die Öffnungsstellung gezeigt ist.

Innerhalb der Welle 1 ist auf einer Sehne eine Schnecke 8 gelagert, die mit einer an der Schließhülse 7 vorgesehenen Schneckenradverzahnung 12 in Eingriff ist und an ihren bei den Enden mit einem Schlüsselansatz 15 versehen ist, mittels dessen die Schnecke 8 gedreht und damit der Schließzylinder in die Offen- oder Schließstellung verdreht werden kann.

Der Nocken 9 ist hier als in die Schließhülse 7 eingesetzter Stift dargestellt.

In der linken Bildhälfte ist der Nocken 9 in eine fluchtende Stellung zum Konstrollstift 10 gebracht, wodurch dieser ra dial nach außen beaufschlagt wird, um die Offenstellung an zuzeigen.

In der Fig. 5 ist eine schnell lösbare Kupplung als separate Baueinheit im Längsschnitt dargestellt.

Die beiden die Kupplung darstellenden Wellenteile 1 und 2 sind hier mittels der Schließhülse gegeneinander verspannt.

Die Fig. 6 stellt eine Kupplung dar, bei der die der Schließhülse 7 zugeordneten Spannsegmente 4 als mittels Wälzkörpern gelagerte Rollen 16 ausgebildet sind. Die Schließhülse 7 ist in der einen Welle 1 ebenfalls über Wälz körper 17 gelagert und auch die Schnecke 8 ist über Nadella ger 19 innerhalb der Welle 1 gelagert.

Die Fig. 7 stellt den aufgeschnittenen Wellenteil 1 mit der wälzgelagerten Schnecke 8 dar.

Da sich aufgrund der Wälzlagerung keine Selbsthemmung, der die beiden Wellen 1 und 2 miteinander verbindenen Teile ein stellt, ist ein Sicherungsblech 18 vorgesehen, das z.B. au ßen quadratisch ausgebildet ist und durch eine Feder 21 in einer Sicherungsstellung an einer Leiste 20 gehalten ist. Durch Aufsetzen eines Schlüssels 21 kann das Sicherungsblech 18 aus dem Wirkbereich der Leiste 20 herausgeschoben werden, woraufhin sich die Schnecke 8 zur Öffnung bzw. Schließung der Kupplung mittels des Schlüssels 21 verdrehen läßt.

Claims

1. Schnell lösbare Kupplung zur Verbindung zweier Wellen zur Drehmomentübertragung, bestehend aus einer aus meh reren, vorzugsweise drei, sich axial nach außen verjün genden zueinander korrespondierenden Zähnen versehenen Klauenverzahnung, und einer Einrichtung zur axialen Ver spannung beider Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) an dem verbindungsseitigen Ende der einen Welle (1) eine einteilig ausgebildete Schließhülse (7) dreh bar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist,
b) die Schließhülse (7) an ihrem nach außen weisenden Ende mit radial nach außen weisenden, und die andere Welle an ihrem verbindungsseitigen Ende mit radial nach innen weisenden, hakenförmig ausgebildeten, gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Spannsegmenten (4, 5) versehen sind,
c) die Spannsegmente (5) der Schließhülse (7) und die Spannsegmente (4) der anderen Welle (2) axial zwi scheneinander durchsteckbar sind, und an den Spannsegmenten (4, 5) vorgesehene, einer jeweils durch ein mehrgängiges Gewinde dargestellten Stei gung folgende, zueinander korrespondierende, zu der ihnen zugeordneten Welle (1, 2) hin gerichtete Spann flächen (6) durch Verdrehen der Schließhülse (7) in gegenseitigen, die Wellenverbindung axial verspan nenden Wirkeingriff bringbar sind,
d) die Schließhülse (7) in dem in der ihr zugeordneten Welle (1) gelagerten Bereich mit einer Schneckenrad verzahnung (12) versehen ist, und in der Welle (1) eine in die Schneckenradverzahnung (12) eingreifende Schnecke (8) senkrecht zur Wellenlängsachse gelagert ist.

2. Schnell lösbare Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

e) in dem einen Wellenteil (1) ein radial geführter Kontrollstift (10) von einer Feder (14) gegen einen an seiner radialen Innenseite angeordneten Anschlag beaufschlagt ist, und in der Schließhülse (7) ein durch Verdrehung der Schließhülse (7) bei in Ein griff befindlichen Klauen (13) in die gegenseitig auf die Zahnlücken gedrehten Stellung der Spannseg mente (4, 5), mit dem Kontrollstift (10) fluchtender radial nach außen weisender Nocken (9) angeordnet ist.

3. Schnell lösbare Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

f) die der Schließhülse (7) zugeordneten Spannsegmente (4) als auf radial nach außen weisenden Zapfen über Wälzkörper gelagerte Rollen (16) ausgebildet sind, wobei die Schließhülse (7) und die Schnecke (8) je weils über Wälzlager in der einen Welle (1) gelagert sind und die Schnecke (8) gegen unbeabsichtigtes Verdrehen formschlüssig gesichert ist.