DE3719900A1 - Antriebskupplung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Antriebskupplung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Antriebskupplung aus der DE-OS 26 43 784 bekannt, wie sie zum spielfreien Antreiben einer Prüfvorrichtung durch einen Motor verwendet wird, wie dies vor allem zum Antreiben einer Einspritzpumpe auf einem Prüfstand üblich ist. Solche Antriebskupplungen sollen torsionssteif sein und eine schnel­ le und mittenzentrierte Aufnahme einer Klauenkupplungshälfte ermög­ lichen. Ferner soll bei einer derartigen Antriebskupplung die Eigen­ toleranz möglichst klein sein, so daß hohe Anforderungen an Rund­ lauf, Koaxialität und Planlauf erfüllt werden. Weiterhin soll die Antriebskupplung ein möglichst geringes Massenträgsheitsmoment auf­ weisen und trotzdem eine hohe Wuchtgüte erreichen. Die vorbekannte Antriebskupplung ist zwar in hohem Maße anpassungsfähig, hat jedoch den Nachteil, daß sie als Bogenzahnkupplung ausgeführt ist und daher relativ aufwendig baut, da sie eine Vielzahl von Einzelteilen benö­ tigt. Aus der Vielzahl von Teilen resultiert wiederum eine Vielzahl von Toleranzen; zudem wird dabei auch die Handhabung der Antriebs­ kupplung erschwert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Antriebskupplung mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie unter Beibehaltung der geforderten positiven Eigenschaften durch ihre im wesentlichen einstückige Bauweise geringere Lagetoleranzen und eine höhere Wuchtgüte erreicht. Dies hat nicht nur den Vorteil einer ein­ facheren Montage und Bedienung, sondern ermöglicht auch eine verrin­ gerte Belastung der Lager in der zu prüfenden Vorrichtung, was ins­ besondere bei der Prüfung von Einspritzpumpen bedeutsam ist. Trotz der im wesentlichen einstückigen Bauweise der Antriebskupplung läßt sich mit ihr ein Angular-, Lateral- und Axialversatz in hohem Maße ausgleichen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Antriebskupplung möglich, wobei vor allem die Ausbil­ dung nach den Ansprüchen 3 und 5 eine vorteilhafte Ausbildung eines Spannkopfes in der Antriebskupplung begünstigen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebskupplung teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Antriebskupplung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach III-III in Fig. 1, und die

Fig. 4, 5 und 6 entsprechende Quer­ schnitte nach IV-IV, V-V bzw. VI-VI in Fig. 1, jeweils in verklei­ nertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt eine Antriebskupplung 10 teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht, wie sie zum Antreiben von Einspritzpumpen auf Prüfständen verwendet wird. Zum Befestigen der Antriebskupplung an der Schwungmasse eines Einspritzpumpenprüfstandes weist die An­ triebskupplung an einem Ende eine Antriebsscheibe 11 auf, während am anderen Ende der Antriebskupplung 10 als Spannvorrichtung ein Spann­ kopf 12 ausgebildet ist. Zwischen dem Spannkopf 12, der zwei halb­ kreisförmige Klemmbacken 13, 14 aufweist und der Antriebsscheibe 11, erstreckt sich ein gelenkartiger Abschnitt 15.

Die Antriebsscheibe 11, der gelenkartige Abschnitt 15 und der an­ schließende Spannkopf 12 bilden alle integrale Bestandteile eines einstückigen Kupplungskörpers 16, der im wesentlichen eine zylind­ rische Grundform aufweist und in seinem Inneren eine durchgehende, zentrisch angeordnete Längsbohrung 17 aufnimmt. Im Bereich der An­ triebsscheibe 11 ist die Längsbohrung 17 zu einem Einpaß 18 erwei­ tert, womit die Antriebskupplung 10 an der Schwungmasse eines Ein­ spritzpumpenprufstandes zentriert wird. Zum Befestigen der Antriebs­ kupplung 10 sind für unterschiedliche Befestigungsarten an der An­ triebsscheibe 11 diametral jeweils ein Paar von Befestigungsschrau­ ben 19 bzw. 21 vorgesehen. Die Schraubenköpfe dieser Befestigungs­ schrauben 19, 21 sind dabei in ausgefrästen Taschen 22, 23 zugäng­ lich, welche die Antriebsscheibe 11 von dem eigentlichen gelenkar­ tigen Abschnitt 15 trennen.

Die gelenkartigen Eigenschaften des Abschnitts 15 werden durch zehn schlitzartige Ausnehmungen 24 bis 33 erreicht, die parallel zueinan­ der in radial zur Längsbohrung 17 verlaufenden Ebenen angeordnet sind. Wie die Fig. 3 näher zeigt, erstreckt sich die erste schlitz­ artige Ausnehmung 24 in ihrer Tiefe etwa über zwei Drittel des Durchmessers des Kupplungskörpers 16, so daß der verbleibende Steg­ querschnitt 34 im wesentlichen einem Kreisabschnitt entspricht, des­ sen Bogenhöhe ungefähr so groß ist wie die Wanddicke des rohrförmi­ gen Kupplungskörpers 16. Die zweite (25) bis zur zehnten Ausnehmung 33 weisen alle die gleiche Form wie die erste Ausnehmung 24 auf. Wie jedoch aus der Fig. 1 in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 näher erkennbar ist, ist ausgehend von der ersten Ausnehmung 24 die je­ weils nachfolgende Ausnehmung 25 bis 32 jeweils um 90° zur vorher­ gehenden, im gleichen Drehsinne verdreht angeordnet, wobei lediglich die zehnte Ausnehmung 33 zur vorhergehenden Ausnehmung 32 um 180° verdreht ist. Alle schlitzartigen Ausnehmungen 24 bis 33 sind in ih­ rem Grund mit einer Abrundung 35 ausgeführt. Die Dicke der Ausneh­ mungen 24 bis 33 ist in Richtung der Längsbohrung 17 gesehen unter­ einander gleich und entspricht in etwa der Dicke des Stegquer­ schnitts 34 zwischen zweien der Ausnehmungen 24 bis 33. Auf diese Weise hat die Antriebskupplung 10 einen nachgiebigen, gelenkartig arbeitenden Abschnitt 15, welcher trotz seinem geringen Massenträg­ heitsmoment eine hohe Wuchtgüte beim Antreiben der Einspritzpumpe zuläßt. Zudem läßt sich dabei die Eigentoleranz der Antriebskupplung 10 niedrig halten.

Die zehnte Ausnehmung 33 trennt den gelenkartigen Abschnitt 15 von dem eigentlichen Spannkopf 12, in dessen hohlzylindrischen Kupp­ lungskörper 16 eine in einer radialen Ebene angeordnete, durchge­ hende, schwalbenschwanzförmige Nut 36 eingearbeitet ist. Diese Nut 36 hat eine Grundfläche 37, die parallel zur zehnten Ausnehmung 33 verläuft; die Nut 36 ist nach außen hin durch eine längliche Ein­ fräsung geöffnet, welche zugleich einen Aufnahmeschlitz 38 bildet. Die Breite dieser Nut 36 ist erheblich größer als der Durchmesser der Längsbohrung 17, so daß allseitig stegförmige Materialquer­ schnitte übrig bleiben. Ferner sind im Spannkopf 12 angrenzend an die schwalbenschwanzförmige Nut 36 zwei schräge, schlitzartige Ein­ fräsungen 39, 41 angeordnet, die zueinander diametral im Kupplungs­ körper 16 angeordnet sind und im Spannkopf 12 die eigentlichen Klemmbacken 13, 14 abgrenzen. Die Schräge dieser Einfräsungen 39, 41 ist an die Form der schwalbenschwanzförmigen Nut 36 angepaßt und zu­ dem ist die Tiefe dieser Einfräsungen 39, 41 so groß gewählt, daß ihr abgerundeter Grund 42 in erheblichem Maße den Durchmesser der Längsbohrung 17 schneidet. Andererseits ist die Tiefe dieser schlitzartigen Einfräsungen 39, 41 so groß gewählt, daß zwischen ih­ rem Grund 42 und dem Aufnahmeschlitz 38 jeweils ein ausreichender Materialquerschnitt zur Verfügung steht, über den die Enden der halbkreisförmigen Klemmbacken 13, 14 mit dem angrenzenden Teil des Spannkopfes 12 in Verbindung stehen.

Durch diese Ausbildung des Spannkopfes 12 mit Hilfe der schwalben­ schwanzförmigen Nut 36 und den schrägen Einfräsungen 39, 41 ist in den Klemmbacken 13, 14 ausreichend Platz geschaffen zur Aufnahme einer Spannschraube 43. Mit Hilfe dieser Spannschraube 43, deren Längsachse senkrecht zum Aufnahmeschlitz 38 verläuft, können die beiden, gelenkig im Kupplungskörper 16 integrierten Klemmbacken 13 und 14 gegeneinander in begrenztem Umfang verstellt werden.

Im Spannkopf 12 ist in die Längsbohrung 17 ein Zentrierstück 44 ein­ gesetzt, das von der durchgehenden Spannschraube 43 unverlierbar ge­ halten ist und das die seitliche Mittenzentrierung der Klauenkupp­ lungshälfte der Prüfvorrichtung übernimmt. Ferner sind in die Klemm­ backen 13, 14 Sicherungsringe 45, 46 eingesetzt, welche im Betrieb der Antriebskupplung 10 ein Herausschleudern der Spannschraube 43 oder von Teilen davon verhindern. Zugleich kann auch mit dem Siche­ rungsring 45 die Aufnahmedicke des Aufnahmeschlitzes 38 für die Klauen in begrenztem Umfang vergrößert werden.

Die Wirkungsweise derartiger Antriebskupplungen ist grundsätzlich an sich bekannt: Die Antriebskupplung 10 wird mit Hilfe ihrer Antriebs­ scheibe 11 und den Befestigungsschrauben 19 bzw. 21 an einer nicht näher gezeichneten Schwungmasse am Antriebsmotor einer Einspritz­ pumpenprüfbank angeschraubt, während der Prüfling, in der Regel ei­ ne Einspritzpumpe, mit ihrer Klauenkupplungshälfte im Aufnahme­ schlitz 38 verspannt wird. Durch die integrierte Bauweise aller Funktionselemente in einem einstückigen Kupplungskörper 16 ergeben sich vor allem geringe Lagertoleranzen sowie eine hohe Wuchtgüte der Antriebskupplung 10. Durch die integrierte Ausbildung der Spannvor­ richtung 12 im Kupplungskörper 16 der Antriebskupplung 10 lassen sich zudem hohe Anforderungen an Rundlauf, Koaxialität und Planlauf erfüllen. Die Antriebskupplung 10 ist ferner infolge ihrer wenigen Teile leicht und schnell handhabbar.

Selbstverständlich sind an der gezeigten Antriebskupplung 10 Ände­ rungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann die Form, die Anzahl, die Anordnung und auch die Größe der schlitz­ artigen Ausnehmungen in gewissen Grenzen variiert werden, ohne die gelenkartige Funktion des Abschnitts 15 aufzugeben. Der Kupplungs­ körper 16 kann je nach Verwendungsart und Anforderungen sowohl aus Metall oder aus einem Nichtmetallstück hergestellt werden.

Claims (13)

1. Antriebskupplung mit einer an eine Antriebsvorrichtung befestig­ baren Antriebsscheibe und mit einer am anderen Ende der Antriebs­ kupplung ausgebildeten Spannvorrichtung zur Aufnahme von Klauen ei­ ner Prüfkupplungshälfte, wobei die Spannvorrichtung zwei durch eine Spannschrauben-Verbindung betätigbare Klemmbacken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (11) und die Klemmbacken (13, 14) an einem einstückigen Kupplungskörper (16) ausgebildet sind.

2. Antriebskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper (16) eine im wesentlichen zylindrische Grundform mit einer zentrischen Längsbohrung (17) aufweist und zwischen einem die Klemmbacken (13, 14) aufnehmenden Spannkopf (12) und der Antriebs­ scheibe (11) einen gelenkartigen Abschnitt (15) aufweist.

3. Antriebskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmbacken (13, 14) im wesentlichen durch eine min­ destens nahezu schwalbenschwanzförmige Nut (36) gebildet werden, die radial durch den Kupplungskörper (16) hindurchführt und die sich axial zu einem Aufnahmeschlitz (38) hin öffnet.

4. Antriebskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne Grundfläche (37) der schwalbenschwanzförmigen Hut (36) im wesent­ lichen senkrecht zur Längsachse des Kupplungskörpers (16) verläuft und deren Breite erheblich größer ist als der Durchmesser der Längs­ bohrung (17), so daß außen gelenkartige Materialstege verbleiben.

5. Antriebskupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Spannkopf (12) von entgegengesetzten Seiten her an die schwalbenschwanzförmige Nut (36) angepaßte, schräge Einfrä­ sungen (39, 41) angeordnet sind, welche die Klemmbacken (13, 14) be­ grenzen und welche mit ihrem Grund (42) die Längsbohrung (17) an­ schneiden.

6. Antriebskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannkopf (12) in die Längsbohrung (17) ein Zentrierstück (44) eingesetzt ist, das insbesondere von ei­ ner Spannschraube (43) unverlierbar gehalten ist.

7. Antriebskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spannschrauben-Verbindung eine beide Klemm­ backen (13, 14) durchdringende Spannschraube (43) ist, die in den Klemmbacken (13, 14) durch einen Sicherungsring (45) gesichert ist, der zum unverlierbaren Halten und zum Aufweiten des Aufnahmeschlit­ zes (38) dient.

8. Antriebskupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der gelenkige Abschnitt (15) mehrere, radial an­ geordnete, untereinander parallele, schlitzartige Ausnehmungen (24 bis 33) aufweist, die sich jeweils mindestens über den halben Zy­ linderquerschnitt erstrecken und zueinander in Drehrichtung gesehen versetzt sind.

9. Antriebskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken der schlitzartigen Ausnehmungen (24 bis 33) und der zwischen ihnen verbleibenden Stegquerschnitte (34) etwa gleich groß sind.

10. Antriebskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eines Stegquerschnitts (34) etwa ein Drittel des Quer­ schnitts des rohrförmigen Kupplungskörpers (16) ausmacht.

11. Antriebskupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu einer Ausnehmung (24 bis 32) jeweils be­ nachbarte Ausnehmung (25 bis 33) im gelenkartigen Abschnitt (15) regelmäßig zueinander verdreht, insbesondere um 90° verdreht, ange­ ordnet ist.

12. Antriebskupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24 bis 33) in ihrem Grund je­ weils eine Abrundung (35) aufweisen und mindestens vier, insbeson­ dere etwa zehn Ausnehmungen (24 bis 33) vorgesehen sind.

13. Antriebskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kupplungskörper (16) aus Metall oder Kunst­ stoff besteht.