DE7420567U - Schaltbare formschlüssige Wellenkupplung - Google Patents

Description

inhold £isele 14. Juni 1974

f'.echanische ./erkstätte
und Auparatebau
PieiTinren

Onstnettinger 3tra.Ce 53

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Diese Erfindung betrifft eine schaltbare formschlüssige V/ellenJcupplung für V/ellendrehrichtungen rechts und links. .Jchaltbare V.'ellenlcupplungen haben den Zweck, ruhende Wellen in Drehungen und wieder in den Ruhezustand zu versetzen, also Drehmomente zu übertragen. Sie v/erden mannigfaltig in Maschinenbau angewendet,

In 'weitesten Sinne-mit der erfindungsgemäßen Wellenkupplung vergleichbar sind lipchkexl— bzw· Siehkej-xjxUpp— lung und der Klenimrollenfreilauf. Bei der erstgenannten Kupplungsart ist jedoch von Nachteil, daß die Schaltung nur bei'relativ langsamem Lauf möglich ist und diese nur für „kleine Kräfte anwendbar sind. Der Klemmv/ellenfreilauf überträgt Drehmomente nur in einer Richtung und erfordert herstellungsmäßig einen verhältnismäßig großen Aufwand. Allen schaltbaren formschlüssigen Wellenkupplungen haftet im allgemeinen der Nachteil an, daß Schaltungen nur im Stillstand oder bei geringer Drehzahl möglich sind. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine schaltbare formschlüssige Wellenkupplung zu schaffen, die nicht mit den vorstehend aufgezeigten Mangeln behaftet ist. 2rfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die Kupplungseler?nte Kugeln sind, die in Löchern der getriebenen Welle gelagert sind und im gekuppelten Zustand

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entkuppelten Zustand laufen die Kurein frei in Löchern der getriebenen .velle und in de.· "Ringnut des ScAaltringes auf dem A.ußendurch:nesser der Antriebswelle, jjer Verschiebev;eG des Sci-ialtrin.^es ist durch Sprencrince begrenzt. Die Hinn-nut des Scr.altrinrjes weiüt an ihrer der Antriebswelle zugekehrten Seite eine schrille Flüche auf. üesweiteren sind Mittel vorgesehen, die den Schaltring auf de:;; Verschiebewcc verschieben und in seiner jeweiligen Stellung fixiei*eru

Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und wird in; folgenden noch ausführlicher beschrieben. Es zeigen die

Fig.. 1 eine Ansicht der schaltbaren formschlüssigen V/e 1 lenkupplung,

i'ig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie B-B dor Pig. 3? i'ig. 3 einen Schnitt geufüß der Linien A-A der Fig. 2, !•'ig. 4 einen Schnitt,ger.äß der Linie D-D in i'ig. 5 und Pig. 5 ein on Schnitt gemäß der Linie C-C der Figur 4-. In Figur 1 ist die Antriebswelle mit 5 und die getriebene V/elle sit 3 bezeichnet. Auf letzterer ist der Schaltring 6 im Gleitsitz in ^feilrichtung 12 verschiebebeweglich auf der getriebenen Uelle 3 angeordnet. SOrengringp 3, die in entsprechenden Rundnuten in der ge-

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„»„,.„,.

triebenen './eile > sitzen, begrenzen den Verschiebeweg Ξ dos JchaltrInges 6.

In Figur'2 ist ein Längsschnitt zu sehen, und zwar im gekoppelten Zustand der './ellfjnkupplung. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Teilen isu folgenlos zu bei.ierken. Jie in Lücharn .1 der getriebenen Welle 5 gelagerten ivu'jeln 1 sind Jurck die rechte Fläche des Innendurchmesser.⁰ des ,'Jc^altringos G in die kugelabschnittfoisaigen Vertiefungen 4- der Antriebswelle 5 gedrückt. Durch diese for.-nschlüscige . erbiiKiiing wird die getriebene './eile 5 iurcii die in irren Lüchern 2 gelagerten kugeln 1 in der ,ie'.;eili:j2n 3)rohrichtung der Antriebsweile 5 ..:it;jeno..:...en. 3c b:.-acrit:;t :::an l.ier::u die i'ig. ^yj, so sieht .-.an deutlich, v/±- Sie Kugeln 1 in den Vertiefungen ¹V der /k.itriebsv/ellc 5 liegen und wie sie in dieser Lage vom Innendurchmesser des Jchaltringes 6 festgehalten werden. '.l\i:\i Zwoclce der besseren Lauf eigenschaft der Antriebswelle y enthält die getriebene Welle 3 eine V.'ellenlaufbuchse 12, die im Bereich der llugeln 1 in vorteilhafter Weise unterbrochen ist. Die Antriebs- und die getriebene Welle v/eisen hier in bekannter V.^:eise Bohrungen Io, Io' und Keilnuten 11 und II¹ auf. Anstelle von Hohlwellen können natürlich auch Vollwellen verwendet werden, ^s empfiehlt sich aber, wenn die Antriebswelle 5 eine Hohlwelle ist, diese im Bereich der Kugeln 1 als Vollwelle auszubilden, ui.· keine zu große und nachteilige Querschnitts-

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	ele	·, ·· ■·«· . • *.·· :	Juni 1974·	^t-	S
Reinhold üis	derselben zu	- 4 - l'k	nun eine	chalt-
verminderung	beiden Wellen	erhalten. Soll	wird der 3	dar-
kupplung der	bekannte und	erfolgen, so	daher nicht zeichnerisch
pinr: G durch

gestellte Mittel nach rechts gerückt und in dieser neuen Stellung fixiert.

i:;un ergibt sich die Situation gernäß der Figuren 4- und 5· <.^Tetzt haben die Kugeln 1 nach au.Cen hin keinen Halt mehr und werden durch die kugelabschnittförmigen Vertiefungen ^L\- nach außen geschleudert. Sie liegen jetzt außer in den Löchern 2 noch in der Ringnut 7 des Schaltringes 6 und laufen auf dera Auüendurchinesser der Antriebswelle 5· Aus schmier- und schalttechnischen Gründen empfiehlt es sich jedoch, den Außendurchmesser im Bereich der Kugeln geringfügig durch eine Hut 13 zu verringern, so daß die Kugeln 1 also auf diesen verringerten AuPendurchmesser der Antriebswelle 5 laufen. Durch die auftretenden Fliehkräfte liegen die Kugeln 1 a:n Außendurchmesser der Kingnut 7 an und können nicht in die kugelabschnittförmigen Vertiefungen 4 der Antriebswelle zurückfallen. Versuche haben ergeben, daß der Lauf äußerst geräuscharm isv. Lie Figur 5 veranschaulicht besonders den entkuppelten Zustand, bei dem die getriebene V.'elle 3 still steht, während die Antriebswelle 5 läuft. Es ist auch wichtig, die Tiefe der Ringnut 7 und der loigelabschnittförmigen Vertiefungen so auszuführen, daß der Durchmesser der

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Keinhold ^isele - ^:J> - 1-:-. ^uni 19

kugeln 1 i.:. jekuppelten und entkuppelten Zustand immer in den Löchern 2 der getriebenen ..'eile anlieft, dadurch wird ein sie.: nachteilig ausv;irkendes Kupplungsspiel :::it Sicherheit vermieden.

Soll nun wieder eine kupplung erfolgen, so v;ird der Jchaltring 5 nach links verschoben. Jetzt v/erden die Kugeln 1 durch die 3chr^:':ce 9 der Ilingnut 7 wieder in die kugelabsciinittf erdigen "Vertiefungen M- der Antriebsv:elle 5 gedrückt und dann von Innendurchmesser- des Schaltringe a 6 in dieser La:;e festgehalten und die 2^e"triebene V.'elle 5 ist wieder mit der .'.ntriebswelle 5 gekupOelt.

Ir. erfindunjiige:.:;-iien "eseigten Beispiel weist die schaltbare fonr.schlüüsi^e V/ellenkupOlung drei Kugeln 1 auf. Es 1st auch IT₁O₁-lieh, die Kupplung mit nur einer Kugel auszuführen, .jiec ist aber nicht empfehlenswert, da hiex¹ die Beanspruchung der Ku™el 1 und der kugelabschnittförniigen Vertiefung zu £γο~ und unkontrollierbar wird, was zu deren leiuhL'difjung oder lerstörung führen könnte. Je nach Beanspruchung der erf indun";sge:.:L!ßen Kupolung empfiehl Ό es sich, diese rr.it drei oder rnehr l.ugcln 1 auszuführen. Auch hinsichtlich der Zr'.'.e der I.uoOlun.j, bezogen auf deren Durchmesser, setze diese .^rfinö.ung '".eine Grenzen. j3J.e wesentlichsten /orteile dieser Erfindung sind einmal ihr einfacher, aber funktionssicherer Aufoa" und zum an-

Sie inhold Si se le - 6 - 14. Juni 1974

deren Laie der, daii.die ochaltvorcänge auch bei relativ hohen Drehzahlen ohne Nachteile durchgeführt werden können, was bei den bekannten formscnlüssicen Wellenkupplungen nicht der lall ist.

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Claims (3)

1. keinhold üisele - 7 - 1'!-. Juni 1974-

   I^-. Schaltbar:; i'orraschlüsci^e Wellenkupplung f'ir ^ellendrehrichtun^on rechts oder linke, dadurch gekennzeichnet, da:: die Kupplunrselerriente kugeln (1) sand, die in Löchern (2) der getriebenen '..'eile (3) gelagert sind und i::. gekuppelten Zustand mit kufjelabschnittförmi;jen -/ertiefungen (¹I-) der Antriebswelle (5) in Eingriff stehen, wobei die Kugeln (1) durch einen Jchalbrine (6) in ihrer Kupplunrjslage gehalten werden,
2. 2. Schaltcare lorin.schlüssiire Vcllenkupplung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dafi die Kugeln (1) im entkuopelten Zustand in Löchern (2) der getriebenen Velle (5) und der iiingnut (7) des Schaltrinr^eG (6) auf dein Au£endurch:r_:esser der Antriebswelle (S) frei laufend sind.
3. 3. ochaltbare forir:schlu.osise './ellenkupplun^; nach Ansprüchen 1. und 2.', dadurch ^cke.uizcichne ^, da/- der , 3rschiebev/C;~ (0 des Cclialtrin^es (6) durch 3;orenyrin_ü'e (8) be^r-nzt ist.

   ¹V. ochaltbare forinschlüsci^e "..'ellenkuOoluns nach Ansprüchen 1. bis 5., dadurch gekennzeichnet, daß die

   (7) de.; ,Jchaltrinües (G) an ihrer der Antriebs-

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   .ieinhold Eisele - 8 - 14. Juni

   welle (5) zugekehrten Seite eine schräge Fläche 9 aufweist.

   5· Schaltbare formschlüssig '.vellenkupplung nach Ansprüchen 1. bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß
   Mittel vorgesehen sind, die den Schaltring (6) auf dem Verschiebev/eg (E) verschieben und in seiher jeweiligen Stellung fixieren.