DE641428C - Kupplung zwischen zwei zueinander geneigten Wellen durch parallel zu den Wellenachsen verschiebbare, an den Knickstellen gelenkig miteinander verbundene Mitnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung" betrifft die Verbesserung von Kupplungen zur Übertragung einer Drehkran zwischen zwei zueinander geneigten Wellen, bei denen die Antriebsbewegung von der einen Welle zu der anderen Welle durch eine Anzahl Stangen übertragen wird, die je aus zwei einen Winkel miteinander bildenden Teilen bestehen, von denen jeder, in einem Längsschlitz, einer Öffnung oder einer Aussparung in einer der Wellen oder in einer von dieser getragenen Verstärkung o. dgl. verschiebbar ist.

Es ist festgestellt worden, daß Kupplungen dieser Art dazu neigen, sich infolge der schräg gerichteten Kräfte, denen die Stangen ausgesetzt sind, festzuklemmen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Winkel zwischen den Achsen der Wellen entweder klein oder groß ist, so daß die Wellen nahezu koaxial sind.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, das Bestreben der Kupplung, festzuklemmen, zu verringern oder zu beseitigen. Zu diesem Zweck sind bei der Kupplung gemäß der Erfindung die mit der einen Welle ver4 bundenen Stangenteile an den mit den Stangenteilen der anderen WeBe in Verbindung stehenden Enden ,.unmittelbar mit Mitteln in Eingriff, die beim Drehen der Wellen die Enden der Stangenteile zwingen, zueinander in einer einzigen Ebene zu· verbleiben.

Theoretisch wird jedes der Enden der Stangenteile eine Ellipse beschreiben, die in einer den Winkel zwischen den Achsen der beiden Wellen teilenden Ebene liegt. Diese Enden haben das Bestreben, sich aus dieser Ebene zu bewegen, wodurch ein Festklemmen oder Festsetzen der Kupplung verursacht wird.

Durch die Erfindung -werden alle Enden der Stangenteile wirksam in diese Ebene gezwungen oder geführt, so daß_ die Möglichkeit eines Eestklemmens verringert oder beseitigt wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Wellenkupplung der beschriebenen Art mit Gelenkverbindungen zwischen den beiden Teilen jeder Stange zu versehen, um ein biegsames Triebwerk zu erhalten. Auch die Kupplung, gemäß der Erfindung kann in ähnlicher Weise biegsam ausgebildet werden, so daß zu dem Vorteil, daß sie geringe oder keine Neigung hat, selbst bei sich sehr weit ändernden Winkeln zwischen den Wellen (z. B. von einer Stellung der Wellen, bei der sie sich in einer Richtung befinden, bis zu einer Stellung, bei der diese einen Winkel von 8o° oder sogar weniger miteinander bilden) zu klemmen, ein weiterer Vorteil hinzukommt.

Vorzugsweise werden die Enden der Stangenteile zwangsläufig durch eine starre Platte oder einen Ring geführt, der in einer Ebene in einem Winkel zu jeder Welle liegt 'und mit

dem die Enden der Stangenteile verbunden sind.

Damit die Enden der Stangenteile an Stelle der obengenannten Ellipse den Kreis beschreiben können, in den sie durch die Platte oder durch den Ring gezwungen werden, is.J jeder Teil jeder Stange in der mit ihm verbundenen Welle in einem Längsschlitz, einer Öffnung oder einer Aussparung verschiebbar, ίο die eine radiale Abmessung hat, welche beträchtlich größer ist als die entsprechende radiale Abmessung des von ihr aufgenommenen Teiles der Stange, so daß die Stangen ihren Winkel mit Bezug zur Welle beim Drehen derselben ändern können.

In der Zeichnung sind besondere Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise und zum' Teil schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. ι eine Seitenansicht einer Kupplung gemäß der Erfindung in voll ausgezogener Stellung,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. I,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Teiles der verbindenden Platte und der Mittel zur Befestigung der Stangenenden an der Platte,

Fig. 4 eine andere Konstruktion zeigende Seitenansicht,

Fig. 5 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer geänderten Ausführungsform,

Fig. 6 die Ansicht eines Einzelteiles im Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 die in einem selbsteinstellenden Lager abgestützte Verbindungsplatte der Kupplung.

Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, besteht die Kupplung aus zwei Zylindern 1 o, 11, die an den Enden der Wellen 12, 13 befestigt sind, zwischen denen eine Antriebskraft zu übertragen ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, ist jeder der Zylinder mit einer Anzahl ihn durchlaufenden Längsschlitzen 14 versehen. Diese Schlitze werden zweckmäßig gebildet, indem zuerst ein voller zentraler Zylinder geschlitzt wird und danach ein Muffenteil 15 aufgeschrumpft wird, um die offenen Seiten der Schlitze zu schließen. In jeden Schlitz 14 greift ein Stangenteil 16 oder 17 ein. Die Stangenteile 16 oder 17 sind mit Bezug zum Schlitz in Umfangsrichrung nicht verrückbar, jedoch können sie in radialer Richtung eine Bewegung ausführen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist am Ende jedes Stangenteiles 16 und 17 eine Kugel 21 vorgesehen. Diese Kugeln liegen in Vertiefungen einer kreisförmigen Scheibe oder eines Ringes 20. Diese so ausgebildeten Lager werden von Platten 22 geschlossen, die je eine sphärische Oberfläche haben, so daß sie mit der Scheibe oder dem Ring 20 eine Lagerpfanne für die Kugel bilden.

Die oben beschriebene Kupplung arbeitet wie folgt:

. Wenn die Welle 12 angetrieben wird, wer- v Ö0n die Stangenteile 16 um die Achse der ^e gedreht. Zu gleicher Zeit gleiten sie Bezug zum Zylinder 10 in Längsrichso daß sich ihre Außenenden in der Ebene bewegen, in der sie durch ihre Verbindung mit der Platte oder dem Ring 20 gezwungen werden. Die Platte 20 dreht in ähnlicher Weise die Stangenteile 17, die infolge ihres Eingriffes in die Schlitze des Zylinders 11 die Antriebskraft auf die Welle 13 übertragen. Der Bewegungsweg des Endes jedes Stangenteiles ist dort, wo es mit der Platte 20 verbunden ist, ein Kreis, der in einem Winkel zu den Achsen der Wellen 12, 13 steht. Die Projektion dieses Kreises auf eine Ebene, die zu irgendeiner dieser Achsen senkrecht ist, ist eine Ellipse. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß eine geringe Schwingung der Platte infolge der Tatsache stattfindet, daß nur eine beschränkte Anzahl Stangen benutzt wird und daß infolgedessen der Weg der Enden der Stangenteile von einem richtigen Kreis abweicht. Diese Abweichung ist jedoch sehr gering und kann vernachlässigt werden. Jeder Stangenteil 16 und 17 muß daher seinen Winkel mit Bezug zu seinem Zylinder durch Bewegung in einer radialen Richtung ändern, wenn er um die Achse des Zylinders gedreht wird. Es haben daher die Stangen zu diesem Zweck in ihren entsprechenden Schlitzen in radialer Richtung eine lose Passung.

Ein großer Vorteil der Kupplungen gemäß der Erfindung besteht darin, daß bei genügend langer Ausbildung der Stangen und Schlitze die Verbindungen in einer Richtung in der Länge jeder Welle ausdehnbar gemacht werden können, so daß eine Kupplung gebildet wird, die sich nicht nur der relativen Winkelbewegung der gekuppelten Wellen anpaßt, sondern auch die Bewegung der Wellen zu und voneinander ermöglicht.

Damit jedoch diese ,Bewegung nicht dazu führt, daß die Stangen zu weit von ihren zugehörigen Wellen wegbewegt werden, sind sie vorzugsweise mit Anschlägen 50 versehen, die gegen das Ende der Muffe 15 zur Anlage kommen.

Bei dem oben beschriebenen Beispiel schneidet die Achse jedes Stangenteiles 16 die Achse des zugehörigen Stangenteiles 17 des anderen Zylinders in einem in der Ebene des Ringes liegenden Punkt. Gemäß einer anderen Ausführungsform einer in Fig. 4 gezeigten Verbindung können jedoch die Stanjenteile wechselständig um die Platte 20 angeordnet sein.

Bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Aus-

führungsform ist die Platte 20 durch ein gelenkiges Vieleck ersetzt, das gebildet wird von Verbindungsstangen 23, die durch Zapfen 24 an Teilen 28 angelenkt sind. Die Enden jedes Paares Stangenteile 16 und 17 sind, wie in Fig. 6 gezeigt und in Verbindung mit den Fig. ι und 3 beschrieben ist, an den Teil 28 angelenkt.

Durch diese Anordnung wird die radiale Schwingbewegung der Stangen innerhalb ihrer Zylinder zum größten Teil aufgehoben, da das Vieleck 23, 28 imstande ist, sich während des Arbeitens zu eimer Ellipse von einer Gestalt zu verziehen, die derjenigen Ellipse

X₅ ähnlich ist, der die angelenkten Enden der. Stangenteile theoretisch folgen wurden, wähnend gleichzeitig diese Enden gezwungen werden, sich in einer und derselben Ebene zu bewegen.

Wo die Kupplung dazu benutzt wird, beträchtliche Kräfte -zu übertragen, ist es in einigen Fällen erwünscht, die Platte 20 mit einem Lager zu versehen, so daß die Kupplung an dieser Stelle abgestützt wird.

Fig. 7 zeigt eine diesem Zweck dienende Ausführungsfarm des Lagers. Die Platte 20 ist an ihrer Peripherie mit einer Kugellaufbahn für Kugeln 25 versehen, die gegen eine sphärische Innenfläche einer Außenlaufbahn 26 liegen. Die Außenlaüfbahn 26 ist in Längsführungen 27 verschiebbar. Obwohl die Platte 20 abgestützt ist, kann der Winkel zwischen den beiden Wellen 12 und 13 geändert werden, und auch der Abstand zwischen den Zylindern 10 und 11 ist veränderbar. Diese Bewegung wird dadurch ermöglicht, daß sich die Platte 20 in der Laufbahn 26 schwenken läßt, und daß sich, die Laufbahn 26 in den Führungen 27 verschieben kann.

Die Kupplung gemäß der .Erfindung läßt sich für irgendwelche Zwecke verwenden, bei denen eine Kraftübertragung zwischen zwei geneigten Wellen erforderlich ist. Sie hat gegenüber den bekannten Wellenkupplungen den Vorteil der Einfachheit und Billigkeit. Die Kupplung gemäß der Erfindung kann beispielsweise zum Antrieb des Unterbrecbers eines Laufbildwerfers oder bei Kraftübertragungsvorrichtungen für Straßen- loder Eisengo bahnwagen benutzt werden. So kann die Erfindung angewandt werden zur Kraftübertragung von den Rädern eines Zugwagens auf die Räder eines Anhängewagens.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   I. Kupplung zwischen zwei zueinander geneigten Wellen, bei der die Antriebsbewegung· von der einen Welle zur. an-

   deren Welle durch eine Anzahl Stangen übertragen wird, die je aus zwei einen Winkel miteinander bildenden, gelenkig miteinander verbundenen Teilen bestehen, _£'■ von denen jeder in einem Längsschlitz, "' ' einer Öffnung oder einer Aussparung einer der Wellen oder einer Verstärkung derselben verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der einen Welle (12) verbundenen Stangenteile (16) an den mit den Stangenteilen (17) der anderen Welle (13) verbundenen Enden in unmittelbarem Eingriff mit die verschiedenen Stangenverbindungen mechanisch verbindenden Mitteln (20) stehen, welche die Stangenenden beim Drehen der Wellen zwingen, in einer einzigen Ebene zu verbleiben.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die miteinander verbundenen Stangenenden in einer Ebene haltenden Mittel aus einer starren Platte (20) oder einem Ring bestehen.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die miteinander verbundenen Stangenenden in einer Ebene haltenden Mittel aus einem Gelenkvieleck (23, 24, 28) bestehen.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden .der mit einer Welle verbundenen Stangenteile rings um die Platte oder den Ring mit Bezug zu.den Enden der mit der anderen Vv⁷IeIIe verbundenen Stangenteile wechselständig angeordnet sind.
5. 5. Kupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz, die Öffnung oder die Aussparung (14), in der jede Stange gleitet, eine radiale Abmessung hat, die größer ist als die entsprechende radiale Abmessung des von ihr aufgenommenen Teiles der Stange, so daß die Stangen ihren Winkel mit Bezug zur WeUe beim Drehen derselben ändern können.
6. 6. Kupplung nach Anspruch 1 bis 5, bei

   - der die Stangenteile in den mit ihnen verbundenen Wellen zwecks Ausdehnbarkeit der Kupplung tun. .einen Betrag längs verschiebbar sind, der größer ist als der durch die winklige Stellung der die miteinander^ verbundenen Stangenenden in no einer Ebene haltenden Mittel bedingte Betrag, gekennzeichnet durch mit den Stangen verbundene Mittel (z. B. mit Zylindern 11 und 15 zusammenwirkende Anschläge 50) zur Begrenzung der Ausdehnbarkeit der Kupplung.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen