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Wellenkupplung für feinmechanische Zwecke Die Erfindung bezieht sich
auf eine zur Achse bewegliche, in bezug auf die Drehbewegung spielfreie Wellenkupplung
für feinmechanische Zwecke, bei der das Drehmoment von einem Kupplungsteil auf den
anderen über ein schwebendes Zwischenglied übertragen wird, das mit jedem Kupplungsteil
durch zwei parallele Lenker gekuppelt ist, die an ihren Enden auf dem Kupplungsteil
und auf dem Zwischenglied auf zur Kupplungsachse parallelen Zapfen gelagert sind,
wobei die Zapfen jedes Lenkerpaares die Eckpunkte eines Parallelogramms bilden,
das in einer Normalebene zur Kupplungsachse liegt und wobei die auf dem Zwischenglied
liegenden Seiten der beiden Parallelogramme senkrecht zueinander stehen. Mittels
einer solchen Vorrichtung können zwei Wellen gekuppelt werden, die nicht genau in
Flucht miteinander liegen, und ein besonderer Vorteil der genannten Einrichtung
besteht darin, daß die Verdrehungswinkel der beiden zu kuppelnden Wellen immer gleich
sind, ihre Lage somit winkelgetreu bleibt.
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Das mit der Erfindung verfolgte Ziel ist die Schaffung einer besonders
billigen und vorteilhaften Ausbildung dieser Vorrichtung, um in einfacher Weise
nicht genau miteinander fluchtende Wellen. kuppeln zu können. Dieses Ziel wird erfinduegsgemäß
dadurch erreicht, daß die Lenker im wesentlichen W-förmige, unter radialem Federdruck
stehende
Platten sind, die auf den Zapfen vorn kraftschlüssig aufsitzen. Die Anordnung dieser
W-förmigen Lenker erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß sie mit der Unterseite der
von ihnen gebildeten W-Form der Kupplungsachse zugewandt sind, wobei sie durch je
eine in der Mitte des W angreifende Feder nach außen gedrückt werden. Das Zwischenglied
besteht vorzugsweise aus zwei im wesentlichen, scheibenförmigen Teilen, zwischen
denen die W-förmigen Lenker angeordnet sind.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform besteht jeder Kupplungsteil
aus einem im wesentlichen T-förmigen Stück Plattenmaterial, dessen Mittelschenkel
einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz aufweist und U-förmig gebogen
ist; in dem durch den Schlitz in zwei Streifen geteilten, U-förmig gebogenen Teil
dieser Schenkel sind koaxial hintereinanderliegende Öffnungen zur Aufnahme der zu
kuppelnden Welle vorgesehen, und an den freien Enden der Arme des T-Stückes ist
ein mit einer W-förmigen Platte zusammenarbeitender Stift befestigt. Im unteren
Teil des U-förmigen Teiles eines jeden T-Stückes befindet sich ein Bolzen, mit dem
die beiden durch den Schlitz getrennten schleifenförmigen, U-förmig gebogenen Teile
zusammengezogen werden können, wodurch die zu kuppelnde Welle am T-Stück festgeklemmt
wird.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
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Fig. I zeigt ein aus Draht hergestelltes Ausführungsbeispiel der bekannten
Vorrichtung, auf die sich die Erfindung bezieht; Fig. 2 ist eine Axialansicht einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 ist ein Schnitt derselben durch
eine Ebene senkrecht zur Welle, und Fig. 4 ist ein Schnitt längs der gestrichelten
Linie IV-IV in Fig. 3.
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In Fig. I ist ein »Drahtmodell« dargestellt, wie es zur Kupplung zweier
Wellen I und 3 Verwendung finden kann. Die dargestellte Vorrichtung besteht grundsätzlich
aus zwei Kupplungsteilen, die je mit einer der Wellen I und 3 verbunden sind, aus
einem schwebenden Zwischenglied und aus einer Anzahl diese Teile miteinander verbindender
Lenker. Der mit der Welle I verbundene Kupplungsteil besteht im wesentlichen aus
einem Drahtabschnitt 5, der die Welle I senkrecht kreuzt und an den Enden in Richtung
der Welle I umgebogen ist. Die umgebogenen Enden bilden Zapfen für zwei als Lenker
wirkende gleichförmige Drahtabschnitte 7 und 9, die am oberen Ende gelenkig mit
den Finden eines Drahtabschnittes II verbunden sind, deren Form im wesentlichen
der des Drahtabschnittes 5 entspricht, so daß die Zapfen jedes Lenkerpaares 7, 9
die Eckpunkte eines Parallelogramms bilden.
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Der Drahtabschnitt II ist mittels eines sich etwa koaxial zu den Wellen
I und 3 erstreckenden Verbindungsteiles I3 mit der Mitte eines den Drahtabschnitt
II senkrecht kreuzenden Drahtabschnittes i .q verbunden, der ein Gefüge .mit zwei
Verbindungsstangen I7 und I9 und einem mit der Welle 3 verbundenen Drahtabschnitt
2I bildet, dessen Form der des Drahtabschnittes I5 entspricht und der sich parallel
dazu erstreckt. Die Gelenkpunkte dieses Gefüges bilden ebenfalls die Eckpunkte eines
Parallelogramms. Die auf dem Zwischenglied liegenden Seiten dieser Parallelogramme
- die annähernd den Drahtabschnitten II und I5 entsprechen - stehen senkrecht zueinander.
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Die Parallelogramme ermöglichen je eine freie Bewegung der Zwischenglieder
II, I3, 15 in bezog auf die entsprechenden Wellen I und 3, und da die beiden Bewegungsrichtungen
senkrecht zueinander stehen, ist es, wie aus der Zeichnung ersichtlich, möglich,
ein Drehmoment z. B. von der Welle I auf die Welle 3 zu übertragen, auch wenn diese
Wellen nicht genau fluchten. Es zeigt sich weiter, daß die Winkelverschiebung der
Welle 3 stets derjenigen der Welle I entspricht, d. h., daß die Kupplung winkelgetreu
ist.
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Die Fig. 2, 3 und 4 stellen eine Kupplung dar, deren Wirkungsweise
auf dem in Fig. I dargestellten Prinzip beruht. Der eine mit der Welle 3 verbundene
Kupplungsteil besteht (Fig. 2) aus einem im wesentlichen T-förmigen Teil 23 aus
Plattenmaterial, dessen Mittelschenkel 25 einen sich in Längsrichtung erstreckenden
Schlitz 27 aufweist und U-förmig umgebogen ist. In den durch den Schlitz 27 getrennten
Schenkeln des U-förmigen Stückes 25 sind zwei koaxial hintereinanderliegende Öffnungen
vorgesehen, die zur Aufnahme und Befestigung der Welle 3 dienen. Die beiden durch
den Schlitz 27 getrennten Schenkel des U-förmigen Teiles 25 können mittels eines
Bolzens 29 zusammengezogen werden, um die Welle 3 im Kupplungsteil 23 festzuklemmen.
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Die freien Enden der Arme des T-Stückes 23 sind mit sich parallel
zu den Wellen I und 3 erstreckenden Querstiften 3I (Fig. 4) ausgestattet (entsprechend
den umgebogenen Enden des Drahtabschnittes 2I in Fig. I), die mit im wesentlichen
W-förmigen Lenkern 33 zusammenarbeiten (s. Fig. 3; entsprechend den Stangen I7 und
I9). In jedem dieser Lenker ist einerseits einer der Stifte 3I und andererseits
ein Stift 35 spielfrei gelagert; der letztgenannte Stift entspricht einem der Enden
des Drahtabschnittes 15 in Fig. i und ist mit zwei zueinander parallelen Scheiben
37 und 39 verbunden, die zusammen im wesentlichen das schwebende Zwischenglied bilden.
Die Ränder dieser Scheiben sind einwärts umgebogen, und die W-förmigen Lenker 3:3
befinden seich in dem so gebildeten Gehäuse, das überdies hinreichend. weite Öffnungen
41 zur Aufnahme der Stifte 31 besitzt.
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Das Gehäuse 37, 39 enthält weiter radial wirkende Druckfedern 43,
welche die Lenker 33 unter Spannung halten und den spielfreien Eingriff der Stifte
31 und 35 mit den Lenkern sichern. Die Federn 43 greifen, wie aus Fig. 3 hervorgeht,
in der Mitte der W-förmigen Lenker an einer Stelle an, deren Abstand von der Hauptwelle
größer ist als der Abstand der Stifte 31 und 35 von dieser
Hauptwelle,
wodurch dem Umkippen der W-förmigen Lenker 33 entgegengewirkt wird.
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Das Gehäuse 37, 39 enthält weiter einen zweiten Satz von W-förmigen
Lenkern 45 mit entsprechenden Federn 47 und Stiften 49 und 5I, welche die Parallelogrammverbindung
zwischen dem Zwischenglied und der Welle 3 bilden (vgl. Parallelogramm 5, 7, 9,
II in Fig. I).
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Wie sich aus der vorhergehenden Erläuterung ergibt, besteht die in
den Fig. 2 und 4 dargestellte Kupplung im wesentlichen aus gestanzten Teilen, an
denen durch-. Vernieten einige kurze Stifte befestigt sind. Stanzen und Nieten sind
einfache Bearbeitungsvorgänge, so daß die Kupplung sehr billig sein kann. Die Kupplung
eignet sich insbesondere für Vorrichtungen, bei denen nur geringe Kräftepaare bei
niedrigen Geschwindigkeiten übertragen werden, aber hohe Anforderungen an die Spielfreiheit
und getreue Winkelübertragung gestellt werden, wie z. B. bei Hochfrequenzapparaten
mit selbsttätig abstimmbaren Schwingungskreisen. Die anzutreibende Welle ist dann
z. B. die eines Drehkondensators, und die Antriebswelle bildet einen Teil eines
sogenannten Sperrklinkeneinstellmechanismus, mit dem eine Anzahl vorherbestimmter
Kondensatorstellungen genau beliebig einstellbar ist, auch wenn die beiden Wellen
nicht genau miteinander fluchten. Da die Stifte 3I und 49 in bezug auf die Lenker
33 und 45 axial verschiebbar sind, ohne daß dies die Winkelverschiebung der Wellen
merklich beeinflußt, ist es sogar zulässig, daß sich die Wellen in ein wenig voneinander
abweichenden Richtungen erstrecken.
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Zum Unterschied von der in Fig. 3 dargestellten Lage können die Lenker
33 und 45 umgekehrt, d. h. mit den Unterseiten der W-förmigen Lenker nach außen
gerichtet angeordnet sein, wobei die entsprechenden Federn 43 und 47 als Zugfedern
ausgebildet sein müssen.