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Universalge-lenkkupplung Die Erfindung bezieht sich auf Universalgelenkkupplungen
mit einem Lenkmittelpunkt, die aus einem treibenden und einem getriebenen Kupplungsteil
bestehen und, bei denen zwischen Kupplungsarmen zur Kraftübertragung bestimmte Rollenkörper
angebracht sind.
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Kupplungen dieser Ärt sind meist an teleskopischen Wellen angebracht,
welche vorläufige Längenänderungen aufnehmen und infolge hierbei entstehender Reibungskräfte
ziehend oder schiebend auf die Kupplung wirken. Mit Rücksicht auf diese ziehenden
und schiebenden Kräfte müssen besondere Vorkehrungen für die axiale Zusammenhaltung
der Kupplungsteile getroffen werden. Zu diesem Zweck sind bisher Universalkupplungen
der angegebenen Art fast 'ausnahmslos mit kugeligen Schalen o. dgl. zur Aufnahme
der Zugkräfte, die die Kupplungsteile umgeben; und mit einem zentral angeordneten
kugeligen Glied zur Aufnahme von Schiebekräften versehen worden.
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Diese bekannten Vorrichtungen sind aber verhältnismäßig kompliziert
und rufen, wenn die Kupplungsteile gegenseitige Winkellagen einnehmen, erhebliche
Reibungskräfte hervor, die Anlaß zum'Verschleiß geben.
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Nach der Erfindung werden die angegebenen Nachteile vermieden. Die
Erfindung be-, steht im wesentlichen darin, daß das Glied zum Zusammenhalten der
Kupplung einen innerhalb der Kupplungsteile angebrachten, mit vier kreuzweise gestellten,
in entsprechende Nuten oder Lücken der Kupplungsarme eingreifenden Zähnen o. dgl.
versehenen starren Verbindungsteil darstellt.
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Bei auf die Kupplungsteile ausgeübtem axialem Zug oder Druck werden
hierbei diametral gegenüberstehende Zähne einander,entgegenwirkenden 1-,raftinomenten
paarweise ausgesetzt, wodurch die Kupplungsteile von selbst
axial
zusammengehalten werden. Ferner wird, wenn die Kupplungsteile gegenseitige Winkellagen
einnehmen, die relative Bewegung zwischen dem erwähnten Zusammenhaltungsorgan und
den Kupplungsarmen von geringem Nachteil in bezug auf Reibung und Verschleiß. Durch
Anbringung des erwähnten Organs innerhalb der Kupplungsarme, wo ein freier Raum
stets zur Verfügung steht, bringt das fragliche Organ auch keine Vergrößerung der
Abmessungen der Kupplung selbst mit sich, und gleichzeitig kann dem Organ ohne Schwierigkeiten
solche Abmessungen gegeben werden, die zur Aufnahme der größten Beanspruchungen,
welche normalerweise in Frage kommen können, erforderlich sind.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen werden zwei Ausführungsformen einer
Anordnung gemäß dieser Erfindung veranschaulicht, und zwar an einer Universalkupplung
verwendet, die zur Kraftübertragung in beiden Richtungen bestimmt ist. Abb. i ist
ein Axialschnitt, Abb.2 ein Querschnitt und Abb.3 eine Einzelheit der Kupplung gemäß
der einen Ausführungsform. Abb. 4 ist ein Axialschnitt und Abb. 5 ein Querschnitt
der Kupplung nach der zweiten Ausführungsform.
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Auf den Zeichnungen bezeichnet i den treibenden und 2 den getriebenen
Kupplungsteil. Je von diesen ist mit zwei diametral gegenüberstehenden Armen oder
Klauen 3, 4 bzw. 31, 41 versehen, welche bei den gezeigten Ausführungsformen an
beiden Seiten Laufflächen 5, 6 und 7, 8 bzw. 51, 81 und 61, 71 aufweisen. Zwischen
den entgegenstehenden Laufflächen 5-51, 6-61, 7-71 und 8-81 der Kupplungsarme sind
kegelige Rollenkörper 9, io, i i bzw. 12 angebracht, und zwar mit dem Kegelspitz
in dem Lenkmittelpunkt der Kupplung gelegen. Die diametral gegenüberliegenden Rollen
9 und i i, welche an den Enden eines als einen starren Mitnehmer dienenden Bolzens
13 ausgebildet sind, sind für Vorwärtsgang bestimmt, während die voneinander getrennten
Rollen io und 12 für Gang in der entgegengesetzten Richtung bestimmt sind.
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Mit den Rollenkörpern-9, 10, 11, 12 sind gemäß Abb. i bis 3 kleine
Zahnräder 15, 16, 17 bzw. 18 durch Nieten fest verbunden, welche mit entsprechenden
Zähnen i 9, i 91, 20, 201 an den Enden von Schienen 29, 291, 3o, 3o1 zusammenwirken,
welche durch Schrauben mit den betreffenden Kupplungsarmen 3, 31, 4 bzw. 41 fest
verbunden sind.
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Für die axiale Zusammenhaltung der Kupplungsteile i und 2 ist gemäß
der Erfindung ein besonderes Organ in der Form einer den Bolzen 13 umgebenden Hülse
22 vorgesehen, welche gemäß Abb. i und 2 mit zwei Paaren von diametral gegenüberstehenden
Zapfen 23, 24 bzw. 231, 241 in der Form eines schrägen Kreuzes versehen ist. Auf
dieses: Zapfen sind als Zahnorgane dienende drehbare Rollen 25, 26 bzw. 251, 261
angebracht, welche in entsprechende, mit kugeligem Boden versehene Nuten 27, 28,
271, 281 in den Kupplungsarmen 3, 4 bzw. 31, 41 eingreifen.
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Der Generatrixwinkel der Rollenkörper 9, io, 11, 12 ist klein gewählt,
wodurch der Unterschied der Winkelgeschwindigkeit des treibenden und des getriebenen
Kupplungsteiles klein wird. Das Kreuz 22, a3, 24, 23',
241 dagegen bildet
als ungefährlichen Rollenkörper einen Doppelkegel, mit dem Erzeugenden durch die
Mitte der Zapfen und den Lenkmittelpunkt der Kupplung gehend und mit einem Generatrixwinkel,
der größer ist als der der Rollenkörper g bis 12.
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Wenn die Kupplung unter Ablenkung arbeitet, folgt daher das Kreuz
dem starren Mitnehmer 9, 11, 13 nicht ganz gleichachsig, weil dieselben unter verschiedenen
Winkeln aus der Bisektrixebene abweichen. Der Bolzen 13 des Mitilehiners ist daher
mit genügendem Spiel für die Abweichungen in der Kreuzhülse 22 frei gehend, aber
ruht gegen die Rollen des Kreuzes in den Zeitmomenten zweimal jeder Umdrehung, wenn
die beiden Organe gleichachsig stehen. Der Mitnehmer bestrebt somit, nach jeder
Abweichung aus der Bisektrixebene das Kreuz in die gleichachsige Stellung zurückzuführen.
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Die Ausführungsform nach Abb.4 und 5 unterscheidet sich von derselben
gemäß Abb. i bis 3 wesentlich dadurch, daß das innerhalb der Kupplungsarme 3, 31,
4, 41 angebrachte axiale Zusammenhaltungsorgan 22 keine von dem starren Mitnehmer
freie Rollbewegung ausführen kann, sondern den Bolzen 13 umschließt und gegen ihn
unmittelbar anliegt, so daß die beiden Organe bei der Rollbewegung zwischen den
Kupplungsarmen einander folgen. Das Zusammenhaltungsorgan ist mit zwei Paaren kreuzweise
angebrachter Zähne 151, 171 und 152, 17= versehen, welche in entsprechende Nuten
192, 202 und i9'-, 2o% der betreffenden Kupplungsarme 3, 4, 31, 41 eingreifen. Die
axiale Zusammenhaltung der Kupplungsteile i und 2 wird, wie bei der Ausführungsform
gemäß Abb. i bis 3, dadurch bewirkt, daß bei axialem Zug oder Druck auf die Kupplungsteile
die diametral gegenüberstehenden Zähne 151, 171 bzw. 152, 17= einander entgegenwirkenden
Kraftmomenten ausgesetzt werden. Das Zusammenhaltungsorgan dient hierbei außerdem
als Führungsorgan für den Mitnehmer mit seinen Rollen 9 und i i und ersetzt hierdurch
die hierfür bestimmten besonderen Zahnorgane bei der Ausführungsform gemäß Abb.
i bis 3. Die getrennten, für Rückwärtsgang bestimmten Rol-
Zen i
o und 12 werden durch Zähne 161, 162 bzw. 181, 182 geführt, welche in die Nuten
192, 2o3, 2o2 bzw. 193 der Kupplungsarme eingreifen.
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DieErfindung ist an anderen Ausführungen von mit kraftübertragenden
Rollen arbeitenden Ufversalgelenkkupplungen als den auf den Zeichnungen veranschaulichten
verwendbar, und die Zahnorgane des Zusammenhaltungsorgans sowie diejenigen der Kupplungsarme
können in anderer Weise als gezeigt ausgeführt werdend ,