DE4139170C1

DE4139170C1 -

Info

Publication number: DE4139170C1
Application number: DE19914139170
Authority: DE
Inventors: Ilie Valenciennes Fr Chivari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2011-11-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Kuppeln umlaufender Teile, die einen Versatz der Umlaufachsen zuläßt, enthaltend

a) eine antriebseitige Kupplungshälfte, welche mit dem antriebseitigen der zu kuppelnden Teile verbindbar ist,
b) eine abtriebseitige Kupplungshälfte, welche mit dem abtriebseitigen der zu kuppelnden Teile verbindbar ist,
c) drei über Wälzlagerungsmittel koaxial aufeinander gelagerte Ringe als Kupplungszwischenlager, wobei
d) jedes der Kupplungszwischenlager über einen ersten Lenker mit der antriebsseitigen Kupplungshälfte und über einen zweiten, gegenüber dem ersten um 180° winkelversetzten Lenker mit der abtriebseitigen Kupplungshälfte verbunden ist.

Eine solche Kupplung ist durch die US 40 40 270 bekannt. Dort sind die Ringe über zylindrische Gleitlager oder Wälzlager aufeinander gelagert. Die axiale Führung der Ringe erfolgt dort über die Lenker.

Durch die DE 34 29 043 A1 ist eine Achsversatzkupplung mit drei gleichachsigen, gegeneinander verdrehbaren ringförmigen Kupplungszwischengliedern bekannt, bei der auf einem ersten Kupplungszwischenglied ein zweites und ein drittes Kupplungszwischenglied nebeneinander auf Gleitlagern drehbar gelagert sind. Dabei ist das zweite Kupplungszwischenglied von zwei Ringen gebildet, die auf beiden Seiten des dritten Kupplungszwischengliedes sitzen. Die Kupplungszwischenglieder sind über Axiallager aneinander geführt.

Die EP 03 89 647 A1 beschreibt eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende Wellenkupplung, bei welcher ebenfalls das zweite und das dritte Kupplungszwischenglied auf einem Zylinderkörper des ersten Kupplungszwischengliedes gelagert sind. Der Zylinderkörper weist einen mittleren Bund auf. Beiderseits des Bundes sind Ringe gelagert, von denen jeweils ein Ring auf der einen Seite des Bundes und ein Ring auf der anderen Seite des Bundes Teile des zweiten bzw. dritten Kupplungszwischengliedes bilden. Die im Abstand voneinander auf dem ersten Kupplungszwischenglied gelagerten Ringe des zweiten bzw. des dritten Kupplungszwischengliedes sind im Bereich radialer Arme durch Brückenkörper verbunden. An den radialen Armen sind Lenker angelenkt. Die Lagerung erfolgt über Gleitlager. Auch die axiale Führung der Ringe aneinander wird durch Gleitlager bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Achsversatzkupplung zu schaffen, bei welcher

- die drei Kupplungszwischenglieder leichtgängig und verschleißarm aneinander gelagert sind,
- eine axiale Führung der Kupplungszwischenglieder aneinander sichergestellt ist und
- die Lagerung stabil gegen Verkantung ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Kupplung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß

e) die Ringe in den dem jeweils benachbarten Ring zugewandten Umfangsflächen Nuten aufweisen, wobei die einander zugewandten Nuten miteinander fluchten,
f) Kränze von Wälzkörpern die in den Nuten angeordnet und in den Nuten in axialer Richtung geführt sind, wodurch eine axiale Führung der Ringe aneinander gewährleistet ist,
g) zwischen jedem Paar benachbarter Ringe wenigstens zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Kränze (44, 48; 46, 50) von Wälzkörpern vorgesehen sind.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Wellenkupplung längs der Linie E-F von Fig. 2.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie C-D von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie G-H von Fig. 2.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Wellenkupplung.

In Fig. 1 und 3 ist mit 10 eine antriebsseitige Kupplungs hälfte bezeichnet, welche mit einem antriebsseitigen der zu kuppelnden Teile verbindbar ist. Mit 12 ist eine abtriebs seitige Kupplungshälfte bezeichnet, welche mit dem abtriebsseitigen der zu kuppelnden Teile verbindbar ist. Zwischen der antriebsseitigen Kupplungshälfte 10 und der abtriebseitigen Kupplungshälfte 12 sind drei Kupplungs zwischenglieder 14, 16 und 18 angeordnet. Die Kupplungs zwischenglieder sind um eine gemeinsame Achse drehbar aneinander gelagert. Jedes der Kupplungszwischenglieder ist über einen ersten Lenker, z. B. 20 (Fig. 2), mit der antriebsseitigen Kupplungshälfte 10 und über einen dagegen um 180° winkelversetzten zweiten Lenker, z. B. 22, 24 (Fig. 2), mit der abtriebsseitigen Kupplungshälfte 12 verbunden. Diese Funktion der Kupplung ist beispielsweise in der oben genannte US-A- 40 40 270 ausführlich beschrieben.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 sind auf einem ein erstes Kupplungszwischenglied 14 bildenden, ersten, inneren Ring 26 in axialer Folge ein zweiter Ring 28, ein dritter Ring 30, ein vierter Ring 32 und ein fünfter Ring 34 drehbar gelagert. Das zweite Kupplungszwischenglied 16 enthält den zweiten Ring 28 und den vierten Ring 32. Die beiden Ringe 28 und 32 sind unter Überbrückung des dritten Ringes 30 durch Brückenglieder 36 und 38 miteinander verbunden. Das dritte Kupplungszwischenglied 18 enthält den dritten Ring 30 und den fünften Ring 34. Der dritte Ring 30 und der fünfte Ring 34 sind durch Brückenglieder 40 und 42 unter Überbrückung des vierten Ringes 32 mitein ander verbunden. Zwischen dem das erste Kupplungszwischen glied 14 bildenden ersten Ring 26 und jedem der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe 28, 30, 32 bzw. 34 sind Kränze von Wälzkörpern 44, 46, 48 bzw. 50 vorgesehen. Der erste Ring 26 hat eine breite Nut 52 auf seinem Umfang. In der Nut sind in axialer Folge der erste, der zweite, der dritte und der vierte Kranz 44, 46, 48 bzw. 50 von Wälz körpern angeordnet. Der erste Kranz 44 und der vierte Kranz 50 von Wälzkörpern sind auf jeweils einer Seite von den Seitenwandungen 54 bzw. 56 der Nut 52 geführt. Zwischen dem ersten Kranz 44 und dem zweiten Kranz 46 ist ein Abstandsring 58 angeordnet. Zwischen dem zweiten Kranz 46 und dem dritten Kranz 48 ist ein Abstandsring 60 ange ordnet. Zwischen dem dritten Kranz 48 und dem vierten Kranz 50 ist ein Abstandsring 62 angeordnet. Dabei sind die Wälzkörper der Kränze 44, 46, 48 und 50 durch die Abstandsringe 58, 60 und 62 axial geführt. Die miteinander verbundenen zweiten und vierten Ringe 28, 32, bzw. dritten und fünften Ringe 30, 34, weisen Laufflächen 64, 66 bzw. 68, 70 für die zugehörigen Kränze 44, 48 bzw. 46, 50 von Wälzkörpern auf. Das von dem zweiten Ring 28 und dem vierten Ring 32 gebildete Kupplungszwischenglied bildet weiterhin zwei einander zugewandte radiale Führungsflächen 72 und 74. Dabei ist die Führungsfläche 72 links an dem zweiten Ring 28 und die Führungsfläche 74 rechts an dem vierten Ring 32 vorgesehen. Die Führungsfläche 72 liegt an den Wälzkörpern des zugehörigen Kranzes 44 an. Die Führungsfläche 74 liegt an den Wälzkörpern des zugehörigen Kranzes 48 an.

Die aneinander angrenzenden Stirnflächen des zweiten, dritten, vierten und fünften Ringes 28, 30, 32 bzw. 34 liegen im Bereich der Abstandsringe 58, 60 und 62. Die Lauffläche 64, 66, 68 und 70 jedes der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe 28, 30, 32 bzw. 34 erstreckt sich bis zu einer der Stirnflächen dieses Ringes. Der erste Ring 26 ist längs einer in der Ebene einer Seiten wand 56 der Nut 52 verlaufenden Trennfläche 76 geteilt. Die beiden Ringteile 78 und 80 sind durch lösbare Ver bindungsmittel 82 und 84 in Form von Gewindebolzen und Muttern miteinander verbunden. Diese Konstruktion gestattet eine einwandfreie Montage der Kupplung und der Lagerung.

Die Spalte zwischen den Stirnflächen der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe 28, 30, 32 bzw. 34 und zwischen den äußeren Stirnflächen des zweiten Ringes 28 und des fünften Ringes 34 und benachbarten Flanschen 86 bzw. 88 des ersten Ringes 26 sind durch im Querschnitt v-förmige Dichtringe 90, 92, 94, 96 und 98 abgedichtet. Dadurch wird ein abgeschlossener Hohlraum gebildet, der mit einem viskosen Schmiermittel, wie Fett, gefüllt ist.

Die Wälzkörper sind Rollen. Die axialen Abmessungen der Wälzkörper des ersten und des vierten Kranzes 44 bzw. 50 sind geringer als die des zweiten und des dritten Kranzes 46 bzw. 48. Das trägt der Tatsache Rechnung, daß die Wälz körper der äußeren Kränze 44 und 50 ein Kippmoment auf einem größeren Hebelarm aufnehmen als die Wälzkörper der inneren Kränze 46 und 48.

Jedes der Kupplungszwischenglieder 14, 16 und 18 weist ein paar diametral gegenüberliegender, radialer Arme auf. Jeder dieser Arme besteht aus zwei in axialem Abstand von einander angeordneten Hälften. An dem ersten Kupplungszwischenglied 14 sind radiale Arme mit den Hälften 100, 102 und 104, 106 vorgesehen. Zwischen den Armen 100 und 102 bzw. 104 und 106 erstrecken sich Lagerzapfen 108 bzw. 110. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Lagerzapfen mit Planflächen zwischen den gabelförmigen Enden der Arme 100, 102 gehalten und durch Schrauben festgeklemmt. Auf den Lagerzapfen sitzen Schwingmetallgelenke z. B. 112, mittels derer die Lenker an den Lagerzapfen angelenkt sind. Entsprechende Arme mit Hälften 114, 116 bzw. 118, 120 sind an dem zweiten Kupplungszwischenglied 16 bzw. dem dritten Kupplungszwischenglied 18 vorgesehen, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Auch an diesen Armen sind die Lenker in der beschriebenen Weise angelenkt.

Eine andere Ausführungsform einer Kupplung zeigt Fig. 4. Die Kupplung nach Fig. 4 zeigt ein erstes Kupplungs zwischenglied 122. Das erste Kupplungszwischenglied enthält einen inneren Ring 124. Der innere Ring 124 bildet auf seinem Umfang eine breite Nut 126 mit einer zylin drischen Lauffläche 128 auf deren Grund und radialen Seitenwänden 130 und 132. In der Nut sind zwei Kränze 134 und 136 von rollenförmigen Wälzkörpern gelagert. Zwischen den Kränzen 134 und 136 von Wälzkörpern sitzt ein Abstandsring 138. Die Wälzkörper sind dabei jeweils auf einer Seite von der benachbarten Seitenwand 130 bzw. 132 und auf der anderen Seite von einer Stirnfläche des Abstandsringes 138 axial geführt. Auf dem das erste Kupplungszwischenglied 122 bildenden inneren Ring 124 ist ein ein zweites Kupplungszwischenglied 140 bildender mittlerer Ring 142 gelagert. Der mittlere Ring 142 weist auf seiner Innenfläche eine breite Nut 144 fluchtend mit der Nut 128 des inneren Ringes 124 auf. Die Nut 144 weist eine zylindrische Lauffläche 146 auf ihrem Grund und radiale Seitenwände 148 und 150 auf. Der mittlere Ring 142 ist mit diesen Seitenwänden 180 und 150 auf den Wälz körpern der Kränze 134 und 136 und damit axial auf dem inneren Ring 124 geführt. Auf der Außenseite des mittleren Ringes sind in axialem Abstand voneinander zwei Nuten 152 und 154 mit Laufflächen 156 bzw. 158 und Seitenwänden 160, 162 bzw. 164, 166 vorgesehen. In diesen Nuten 152, 154 sind zwei Kränze von Wälzkörpern 168 bzw. 170 angeordnet und durch die Seitenwände 160, 162 bzw. 164, 166 axial geführt.

Auf dem das zweite Kupplungszwischenglied 140 bildenden mittleren Ring 142 ist ein aus zwei Ringteilen 172 und 174 bestehender, ein drittes Kupplungszwischenglied 176 bildender äußerer Ring 178 gelagert. Radiale Arme 180 des mittleren Ringes 142, an denen die Lenker angelenkt sind, greifen zwischen den beiden Ringteilen 172 und 174 hindurch. Die beiden Ringteile 172 und 174 sind durch außerhalb des Bereichs der radialen Arme 180 des zweiten Kupplungszwischenglieds 140 vorgesehene axiale Brücken körper miteinander verbunden. Bei der Ausführung nach Fig. 4 sind die Brückenkörper von Gewindebolzen 182 mit Muttern 184 und Abstandshülsen 186 gebildet, welche die beiden Hälften 188 und 190 der radialen Arme miteinander verbinden. Die beiden Ringteile 172 und 174 weisen ein ander zugewandte radiale Führungsflächen 192 bzw. 194 auf, die an den axial äußeren Stirnflächen der Wälzkörper der beiden Kränze 168 und 170 anliegen. An die Führungsflächen 192 und 194 schließen sich zylindrische Laufflächen 196 bzw. 198 für die Wälzkörper an, die sich bis zu den ein ander zugewandten Stirnflächen der Ringteile 172 und 174 erstrecken.

Claims

1. Kupplung zum Kuppeln umlaufender Teile, die einen Versatz der Umlaufachsen zuläßt, enthaltend

a) eine antriebseitige Kupplungshälfte (10), welche mit dem antriebseitigen der zu kuppelnden Teile verbindbar ist,
b) eine abtriebseitige Kupplungshälfte (12), welche mit dem abtriebseitigen der zu kuppelnden Teile verbindbar ist,
c) drei über Wälzlagerungsmittel koaxial aufeinander gelagerte Ringe (26, 28, 30, 32, 34) als Kupplungszwi schenlager (14, 16, 18), wobei
d) jedes der Kupplungszwischenlager (14, 16, 18) über einen ersten Lenker mit der antriebseitigen Kupplungshälfte (10) und über einen zweiten, gegenüber dem ersten um 180° winkelversetzten Lenker mit der abtriebseitigen Kupplungshälfte (12) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
e) die Ringe (26, 28, 30, 32, 34) in den dem jeweils benachbarten Ring zugewandten Umfangsflächen Nuten (52, 64, 66, 68, 70) aufweisen, wobei die einander zugewandten Nuten miteinander fluchten,
f) Kränze von Wälzkörpern (44, 46, 48, 50) die in den Nuten angeordnet und in den Nuten in axialer Richtung geführt sind, wodurch eine axiale Führung der Ringe (26, 28, 30, 32, 34) aneinander gewährleistet ist, und
g) zwischen jedem Paar benachbarter Ringe wenigstens zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Kränze (44, 48; 46, 50) von Wälzkörpern vorgesehen sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von benachbarten Ringen jeweils wenigstens einer längs einer im wesentlichen radialen Trennfläche (76) in zwei Ringteile (78, 80) unterteilt ist, wobei die beiden Ringteile (78, 80) durch lösbare Verbindungs mittel (82, 84) verbunden sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß in einer Nut (26) wenigstens zwei Kränze (44, 46, 48, 50) von Wälzkörper durch Abstandsringe (58, 60, 62) voneinander getrennt und axial geführt sind.

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) auf einem ein erstes Kupplungszwischenglied (14) bildenden ersten, inneren Ring (26) in axialer Folge ein zweiter, ein dritter, ein vierter und ein fünfter Ring (28, 30, 32, 34) drehbar gelagert sind,
b) das zweite Kupplungszwischenglied den zweiten und den vierten dieser Ringe (28, 32) enthält, die durch Brückenglieder (36, 38) unter Überbrückung des dritten Ringes (30) miteinander verbunden sind,
c) das dritte Kupplungszwischenglied den dritten und den fünften Ring (30, 34) enthält, die durch Brückenglieder (40, 42) unter Überbrückung des vierten Ringes (32) miteinander verbunden sind, und
d) Kränze von Wälzkörpern (44, 46, 48, 50) zwischen dem das erste Kupplungsglied (14) bildenden ersten Ring (26) und jedem der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe (28, 30, 32, 34) vorgesehen sind.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der erste Ring (26) eine breite Nut (52) auf seinem Umfang aufweist, in welcher in axialer Folge ein erster, ein zweiter, ein dritter und ein vierter Kranz (44, 46, 48, 50) von Wälzkörpern angeordnet ist,
b) der erste und der vierte Kranz (44,50) von Wälz körpern auf jeweils einer Seite von den Seiten wandungen (54, 56) der Nut (52) geführt sind,
c) zwischen dem ersten und dem zweiten Kranz (44, 46), zwischen dem zweiten und dem dritten Kranz (46, 48) und zwischen dem dritten und dem vierten Kranz (48, 50) je ein Abstandsring (58, 60, 62) angeordnet ist, wobei die Wälzkörper durch die Abstandsringe (58, 60, 62) axial geführt sind, und
d) die miteinander verbundenen zweiten und vierten bzw. dritten und fünften Ringe Laufflächen (64, 66, 68, 70) für die zugehörigen Wälzkörper sowie an die Laufflächen anschließende, einander zugewandte, radiale Führungsflächen (72, 74) auf weisen, die an den jeweiligen zugehörigen Wälz körper anliegen.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angrenzenden Stirnflächen der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe (28, 30, 32, 34) im Bereich der Abstandsringe liegen.

7. Kupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Lauffläche (64, 68; 66, 70) jedes der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe (28, 30, 32, 34) bis zu einer der Stirnflächen dieses Ringes erstreckt.

8. Kupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ring (26) längs einer in der Ebene einer Seitenwand (56) der Nut (52) verlaufenden Trennfläche (76) geteilt ist und die Ringteile (78, 80) durch lösbare Verbindungsmittel (82, 84) miteinander verbunden sind.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte zwischen den Stirn flächen der zweiten, dritten, vierten und fünften Ringe (28, 30, 32, 34) und zwischen den äußeren Stirn flächen des zweiten und des fünften Ringes (28, 34) und benachbarten Flanschen (86, 88) des ersten Ringes (26) durch Dichtringe (90, 92, 94, 96, 98) abgedichtet sind, so daß ein abgeschlossener Hohlraum gebildet wird, der mit einem viskosen Schmiermittel gefüllt ist.

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Wälzkörper Rollen sind und
b) die axialen Abmessungen des ersten Wälzkörper und des vierten Kranzes (44, 50) geringer sind als die der Wälzkörper des zweiten und des dritten Kranzes (46, 48).

11. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein erstes Kupplungszwischenglied (122) bildender, innerer Ring (124) auf seinem Umfang eine breite Nut (126) mit einer zylindrischen Lauffläche (128) auf deren Grund und radialen Seitenwänden (130, 132) aufweist,
b) in der Nut (126) zwei Kränze (134, 136) von Wälz körpern und dazwischen ein Abstandsring (138) sitzen, wobei die Wälzkörper (134, 136) jeweils auf einer Seite von der benachbarten Seitenwand (130, 132) der Nut (126) und auf der anderen Seite von einer Stirnfläche des Abstandsringes (138) axial geführt sind,
c) auf dem das erste Kupplungszwischenglied (122) bildenden inneren Ring (124) ein zweites Kupplungszwischenglied (140) bildender mittlerer Ring (142) gelagert ist, der auf seiner Innen fläche eine breite Nut (144) fluchtend mit der Nut (126) des inneren Ringes (124) aufweist, welche eine zylindrische Lauffläche (146) auf ihrem Grund und radiale Seitenwände (148, 150) aufweist, wobei der mittlere Ring (142) mit diesen Seitenwänden (148, 150) auf den Wälzkörper und damit axial an dem inneren Ring (124) geführt ist,
d) auf der Außenseite des mittleren Ringes (142) in axialem Abstand voneinander zwei Nuten (152, 154) mit Laufflächen (156) und Seitenwänden (160, 162; 164, 166) vorgesehen sind, in denen zwei Kränze (168, 170) von Wälzkörpern angeordnet und durch die Seitenwände axial geführt sind,
e) auf dem das zweite Kupplungszwischenglied (140) bildenden mittleren Ring (142) ein aus zwei Ring teilen (172, 174) bestehender, ein drittes Kupplungszwischenglied (176) bildender äußerer Ring (178) gelagert ist,
f) radiale Arme (180) des mittleren Ringes (142), an denen die Lenker angelenkt sind, zwischen den beiden Ringteilen (172, 174) hindurchgreifen,
g) die beiden Ringteile (172, 174) durch außerhalb des Bereiches der radialen Arme (180) des zweiten Kupplungszwischengliedes (140) vorgesehene, axiale Brückenkörper miteinander verbunden sind,
h) die beiden Ringteile (172, 174) einander zugewandte, radiale Führungsflächen (192, 194) aufweisen, die an den axial äußeren Stirnflächen der Wälzkörper anliegen und an welche sich zylindrische Laufflächen (196, 198) für die Wälz körper anschließen, die sich bis zu den einander zugewandten Stirnflächen der Ringteile (172, 174) erstrecken.