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Kupplung
Eine in der Industrie häufig vorkommende Aufgabe besteht darin, die Enden von zwei Wellen miteinander drehfest zu verbinden, deren Mittellinien zueinander parallel verlaufen, jedoch gegeneinander in einem Abstand, der kleiner als der Radius der Wellen ist, verschoben sind.
Bei einer bekannten Kupplung ist eine aus elastischem, biegsamem Material angefertigte Scheibe mit beiden Wellenenden verbunden, welche Scheibe im Falle einer Mittellinienverschiebung und Winkelverschiebung geringen Ausmasses noch das Drehmoment überträgt. An Stelle der elastischen Scheibe wird zuweilen auch eine elastische Hülse aus biegsamem Material verwendet, in die beide Wellenenden eingreifen. Der gemeinsame Nachteil dieser Kupplungen besteht darin, dass infolge der Dauerbelastung die Verbindungsscheibe oder Hülse nach verhältnismässig kurzer Betriebszeit schadhaft wird. Das Material der Scheibe oder Hülse ist überdies gegenüber einer Wärmeeinwirkung empfindlich und einzelnen chemischen Stoffen, wie z. B. Öl, gegenüber nicht genügend widerstandsfähig.
Im Verbindungsmaterial wird durch die ständige Deformationsarbeit Wärme erzeugt, was zur Folge hat, dass der Wirkungsgrad solcher Kupplungen nicht zufriedenstellend ist. Schliesslich benötigt die Anordnung einer Scheibe verhältnismässig viel Platz.
Ein anderer bekannter Kupplungstyp ist das Kardangelenk, das jedoch ebenfalls erheblichen Raum erfordert.
Auch ist eine Kupplung bekannt, bei welcher die am Ende der einen Welle montierten Zapfen in die entsprechende Bohrung der am Ende der andern Welle befestigten, elastischen oder aus Leder verfertigten Büchsen eingreifen. Ihr Nachteil besteht in der relativ kurzen Lebensdauer des Büchsenmaterials, in der geringen Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärme und chemischen Stoffen sowie in der WÅarmeerzeugung infolge der Deformationsarbeit. Auch entspricht der Wirkungsgrad nicht den gegenwärtigen technischen Anforderungen.
Die Kupplungsausführungen, die das Moment mittels elastischer, biegsamer Stoffe übertragen, sind infolge des nach relativ kurzer Zeit auftretenden Schadhaftwerdens wenig betriebssicher und vor allem auch für die Übertragung grosser Drehmomente nicht geeignet.
Die bekannten Kupplungen sind schliesslich für die Durchführung besonderer Aufgaben, wie z. B. für den direkten Antrieb der Ausgangswelle durch ein Planetenrad oder durch Planetenrader bei Planetengetrieben nicht geeignet.
Auch eine bekannte Kupplung in Form eines sogenannten Parallelrollentriebes entspricht nicht der gestellten Aufgabe, parallel angeordnete Wellen zu kuppeln, deren Mittellinien sich voneinander in einem Abstand befinden, weil sich die bei der bekannten Vorrichtung verwendeten Zapfen zur Übertragung des Drehmomentes einklemmen oder sich nach kurzer Betriebsdauer abnutzen.
Die Erfindung zielt auf die Herstellung einer solchen Kupplung ab, die für die Übertragung erheblicher Momente bei jeder beliebigen Drehzahl geeignet ist, deren Wirkungsgrad den gegenwartigen technischen Anforderungen in jeder Hinsicht entspricht, die platzsparend eingebaut werden kann, eine grosse Betriebssicherheit aufweist und der Wärmeeinwirkung sowie der Einwirkung chemischer Stoffe gut widersteht.
Ausgehend von einer Kupplung zum Verbinden von zwei Wellenenden, deren Mittellinien zueinander
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parallel und in einem kleineren Abstand zueinander als der Radius der Wellen angeordnet sind, besteht das Wesentliche der Erfindung darin, dass die eine Kupplungshälfte längs eines um die Wellenmittellinie zentrischen Kreises drei oder mehr Bohrungen aufweist, in denen mittels Wälzlager gelagerte, verdrehbare Büchsen angeordnet sind, die mit einer dem Abstand der Mittellinien der zu verbindenden Wellen gleichen Exzentrizität ausgebildete Bohrungen besitzen, wobei die andere Kupplungshälfte mit in die Bohrungen der Büchsen eingreifenden und in diesen Bohrungen mittels Wälzlager gelagerten, verdrehbaren Zapfen versehen ist.
Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erörtert. Fig. l ist ein Längsschnitt der erfindungsgemässen Kupplung. Fig. 2 ist der Schnitt bzw. die Ansicht der Kupplung nach Fig. l entlang der Linie II-II.
In die Bohrungen 3 der auf der Welle 1 befestigten Scheibe 2 sind Büchsen 4 eingepresst.
Die Ausbildung der Büchsen 4 ist der Ausbildung des äusseren Ringes von Rollenlager ähnlich, wobei eine innere Büchse 6 auf den Rollen oder Nadeln 5 drehbar ist.
Die in den inneren Büchsen 6 angeordneten Rollen oder Nadeln 7 dienen zur Führung und Halterung der in der Gegenscheibe 9 befestigten Zapfen 10, Die Scheibe 9 ist auf der zu kuppelnden Welle 8 montiert.
Die Achse der zur Aufnahme der Zapfen 10 dienenden Bohrungen 11 ist zur Achse der inneren Büchse 6 exzentrisch angeordnet. Das Mass der Exzentrizität ist mit dem Abstand der Mittellinien der beiden zu verbindenden Wellenenden gleich.
Die erfindungsgemässe Kupplung arbeitet in der Weise, dass bei Drehung der Welle 1 oder 8 über die Zapfen 10 auch die andere Welle mit gleicher Drehzahl umläuft, wobei sich auch die inneren Büchsen 6 in der äusseren Büchse 4 verdrehen.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Kupplung sind die folgenden : Diese Kupplung enthält keinen ge- genüber chemischen Stoffen oder Wärmeeinwirkung empfindlichen Werkstoff, deshalb kann sie überall dort mit Vorteil angewendet werden, wo sie einer grossen Wärmeeinwirkung oder chemischen Stoffen ausgesetzt ist. Praktisch ist sie auch zur Übertragung eines beliebig grossen Drehmomentes geeignet.
Während des Betriebes entwickelt sich in dieser Kupplung kaum Wärme, deshalb ist ihr Wirkungsgrad gross. Sie arbeitet betriebssicher, und zu ihrem Einbau ist wenig Raum nötig. Bei Planetengetrieben ist sie auch für den direkten Antrieb der Ausgangswelle von dem Planetenrad geeignet.