DE3801458A1 - Drehsteife, spielfreie ausgleichskupplung - Google Patents

Drehsteife, spielfreie ausgleichskupplung

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/56—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine drehsteife, spielfreie Ausgleichs­ kupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sie hat die Aufgabe, zwischen An- und Abtriebswellen von Dreh­ antrieben, die Lage- und Fluchtungsfehler aufweisen können, eine drehsteife, spielfreie Verbindung herzustellen. Derartige Ausgleichskupplungen sind vorteilhaft einsetzbar in Drehan­ trieben von Industrierobotern, die Teil eines geschlossenen Regelkreises sind, zur Erlangung eines stabilen Regelverhal­ tens und einer genauen Positionierung.
Es sind drehsteife und spielfreie biegenachgiebige und axial­ nachgiebige Kupplungen zur Übertragung großer Drehmomente be­ kannt. Nicht bekannt sind dagegen absolut spielfreie, radial nachgiebige Kupplungen zur Übertragung großer Drehmomente.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine spielfreie und dreh­ steife Übertragung von großen Drehmomenten von einem Antriebs- auf ein Abtriebselement unter Ausgleich eines eventuell zwi­ schen deren Achsen vorhandenen radialen Versatzes zu ermög­ lichen.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Ausgleichskupp­ lung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.
Die Ausgleichskupplung kann weiter ausgestaltet sein entspre­ chend den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7.
Der Ausgleichskupplung liegt das Wirkungsprinzip der bekannten Kreuzscheiben-Kupplung zu Grunde. Sie hat gegenüber dieser je­ doch den Vorteil, Drehbewegungen spiel- und verschleißfrei übertragen zu können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ausgleichs­ kupplung und
Fig. 2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ausgleichs­ kupplung entlang der Linie A-B in Fig. 1.
Die dargestellte Ausgleichskupplung besteht aus einem An­ triebsring (1), einem Ausgleichsring (2) und einem Abtriebs­ ring (3).
Der Antriebsring (1) weist auf einem Teil seiner Breite auf zwei gegenüberliegenden Seiten symmetrische Anflächungen (4) und (4′) auf.
Der Ausgleichsring (2) weist auf einem Teil seiner Breite auf vier Seiten symmetrische Anflächungen (5), (5′), (6) und (6′) auf, wobei die Symmetrieachse der Anflächungen (5) und (5′) rechtwinklig zu der von den Anflächungen (6) und (6′) steht.
Der Abtriebsring (3) weist auf einem Teil seiner Breite auf zwei gegenüberliegenden Seiten symmetrische Anflächungen (7) und (7′) auf. Über den Anflächungen (4) und (4′) des Antriebs­ ringes (1) und den Anflächungen (6) und (6′) des Ausgleichs­ ringes (2) sind jeweils zwei in Reihe liegende biegeelastische Verbindungselemente (8) angeordnet und mit den Enden einer­ seits an dem Antriebsring und andererseits an dem Ausgleichs­ ring (2) festgeschweißt.
Desgleichen sind über den Anflächungen (5) und (5′) des Aus­ gleichsringes (2) und den Anflächungen (7) und (7′) des An­ triebsringes (3) jeweils zwei in Reihe liegende biegeelasti­ sche Verbindungselemente (9) angordnet und mit ihren Enden einerseits am Ausgleichsring (2) und andererseits am Abtriebs­ ring (3) festgeschweißt.
Der Antriebsring (1) weist Gewinde- (11) und Stiftbohrungen (12) zur Befestigung einer Flauschbuchse mit Keilwellenprofil auf. Der Antriebsring (3) ist mit einem teilweise biegeelasti­ schen Anschlußflausch (10) mit Gewinde- (13) und Stiftbohrun­ gen (14) zum Anschluß einer Abtriebswelle versehen.
Der Antriebsring (1), der Ausgleichsring (2) und der Abtriebs­ ring (3) können, außer wie in Fig. 1 dargestellt, zentrisch übereinander auch in Reihe hintereinander angeordnet werden. Außerdem kann es zweckmäßig sein den Antriebsring (1) und Ab­ triebsring (3) in Reihe und den Ausgleichsring (2) zentrisch über beiden anzuordnen.
Durch die biegeelastischen Verbindungselemente (8) kann der Antriebsring (1) relativ zum Ausgleichsring (2) in einer quer zu den Verbindungselementen (8) liegenden Richtung und durch die biegeelastischen Verbindungselemente (9) kann der Ab­ triebsring (3) relativ zum Ausgleichsring (2) in einer quer zu den Verbindungselementen (9) liegenden Richtung elastisch verschoben werden. Die Richtungen der elastischen Bewegungen liegen rechtwinklig zueinander.
Die erfindungsgemäße Kupplung kann daher, nach dem Wirkungs­ prinzip einer Kreuzscheiben-Kupplung, einen geringen radialen Versatz der Antriebs- und Abtriebswellen in einem Drehantrieb ausgleichen. Durch die teilweise biegeelastische Ausbildung des Anschlußflausches (10) am Antriebsring (3) können außer­ dem geringfügige Winkelabweichungen von Antriebs- und Ab­ triebswellen ausgeglichen werden.

Claims (7)

1. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung, bestehend aus einem Antriebs-, einem Abtriebs- und einem Ausgleichsteil, dadurch gekennzeichnet, daß das An- und Abtriebsteil mit dem Ausgleichsteil durch quer zu deren Achsrichtung, gegenüber­ liegende, biegeelastische Verbindungselemente spielfrei ver­ bunden sind und die Verbindungselemente von dem Antriebs­ zu dem Ausgleichsteil in Ebenen liegen, die rechtwinklig zu denen von dem Abtriebs- zu dem Ausgleichsteil stehen.
2. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spielfreie Verbindung der biegeelastischen Verbindungselemente zu dem Antriebs-, dem Ausgleich- und dem Abtriebsteil als Schweißverbindung aus­ geführt ist.
3. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil und das Abtriebsteil durch jeweils vier, paarweise in einer Reihe liegende, biegeelastische Verbindungselemente mit dem Ausgleichsteil verbunden sind.
4. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß An­ triebs-, Ausgleichs- und Abtriebsteil zentrisch übereinander angeordnet sind.
5. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebs- und Abtriebsteil in einer Reihe und das Ausgleichsteil zentrisch über beiden angeordnet ist.
6. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebs-, Aus­ gleichs- und Abtriebsteil in einer Reihe angeordnet sind.
7. Drehsteife, spielfreie Ausgleichskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil, das Abtriebsteil oder beide einen teilweise biegeelastischen Anschlußflausch aufweisen.
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