DE102014002891A1 - Coupling device, in particular for industrial applications - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft, eine Kupplungsvorrichtung (10), insbesondere für Industrieanwendungen, zum Verbinden zweier Wellenabschnitte, umfassend: – ein erstes Kupplungsteil (12) zum Koppeln mit einem ersten Wellenabschnitt, – ein zweites Kupplungsteil (14) zum Koppeln mit einem zweiten Wellenabschnitt, wobei das erste Kupplungsteil (12) wenigstens ein erstes Koppelmittel (221–228) und das zweite Kupplungsteil (14) wenigstens ein zweites Koppelmittel (221–228) aufweist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das wenigstens eine erste Koppelmittel (221–228) und das wenigstens eine zweite Koppelmittel (221–228) über wenigstens ein Zugelement (28, 30) miteinander gekoppelt sind, wobei bei einer Relativbewegung zwischen erstem Kupplungsteil (12) und zweitem Kupplungsteil (14) das wenigstens eine erste Koppelmittel (221–228) und das wenigstens eine zweite Koppelmittel (221–228) ihre Relativposition entlang des wenigstens einen Zugelements (28, 30) verändern.The present invention relates to a coupling device (10), in particular for industrial applications, for connecting two shaft sections, comprising: - a first coupling part (12) for coupling to a first shaft section, - a second coupling part (14) for coupling to a second shaft section, wherein the first coupling part (12) has at least one first coupling means (221-228) and the second coupling part (14) at least one second coupling means (221-228). According to the invention, it is provided that the at least one first coupling means (221-228) and the at least one second coupling means (221-228) are coupled to one another via at least one tension element (28, 30), wherein during a relative movement between the first coupling part (12). and the second coupling part (14) the at least one first coupling means (221-228) and the at least one second coupling means (221-228) change their relative position along the at least one tension element (28, 30).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für Industrieanwendungen zum drehmomentübertragenden Verbinden zweier Wellenabschnitte. Die Kupplungsvorrichtung weist ein erstes Kupplungsteil zum Koppeln mit einem ersten Wellenabschnitt und ein zweites Kupplungsteil zum Koppeln mit einem zweiten Wellenabschnitt auf, wobei das erste Kupplungsteil wenigstens ein erstes Koppelmittel und das zweite Kupplungsteil wenigstens ein zweites Koppelmittel aufweist.The present invention relates to a coupling device, in particular for industrial applications for torque-transmitting connecting two shaft sections. The coupling device has a first coupling part for coupling to a first shaft section and a second coupling part for coupling to a second shaft section, wherein the first coupling part has at least one first coupling means and the second coupling part has at least one second coupling means.
Derartige Kupplungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, und beispielsweise in den Dokumenten
Bei diesen Rotationskupplungen aus dem Stand der Technik hat sich allerdings gezeigt, dass ihre Belastbarkeit, insbesondere im Falle von Industrieanwendungen, eingeschränkt ist. Darüber hinaus besitzen diese aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsvorrichtungen kaum Möglichkeiten zu Anpassungen an verschiedene Lastfälle. Es können lediglich unterschiedlich dimensionierte Kupplungslaschen verwendet werden, um eine Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle zu ermöglichen. Kupplungslaschen sind aber nicht in beliebigen Größen verfügbar. Ferner zeigen herkömmliche Industriekupplungen insbesondere dann Probleme, wenn ein relativ großer Achs-Radialversatz zwischen den beiden zu verbindenden Wellenabschnitten vorliegt bzw. auftritt. Gerade bei großindustriellen Anwendungen kann es aber zu großen Versätzen und auch Beugewinkelsituationen kommen, bei denen die Achsen der miteinander zu verbindenden Wellenabschnitte radial zueinander versetzt oder in einem Winkel oder gar windschief zueinander verlaufen. In solchen Situationen werden die herkömmlichen Industriekupplungen abweichend von ihrer Auslegung übermäßig stark belastet, was ihre Lebensdauer stark verkürzt.However, these prior art rotary joints have shown that their load capacity is limited, especially in the case of industrial applications. In addition, these known from the prior art coupling devices have little options for adjustments to different load cases. Only differently sized coupling tabs can be used to allow adaptation to different applications. But coupling straps are not available in any size. Further, conventional industrial couplings are particularly troublesome when there is a relatively large axial-radial displacement between the two shaft sections to be connected. Especially in large industrial applications but it can lead to large misalignments and also Beugewinkelsituationen in which the axes of the shaft sections to be interconnected radially offset from each other or at an angle or even skew each other. In such situations, the conventional industrial couplings are deviated excessively differently from their design, which greatly shortens their life.
Bei den bekannten Kupplungsvorrichtungen mit Kupplungslaschen erfolgt der Ausgleich insbesondere eines Radialversatzes je nach Anordnung der Kupplungslaschen über eine Dehnung einer oder mehrere Kupplungslaschen unter einer Zugbelastung, wohingegen die übrigen Kupplungslaschen gestaucht werden. Der Radialversatz wird über eine Längenänderung der Kupplungslaschen ausgeglichen. Der Radialversatz wird somit basierend auf einer Kraft ausgeglichen.In the known coupling devices with coupling tabs, the compensation in particular of a radial offset takes place depending on the arrangement of the coupling tabs via an expansion of one or more coupling straps under a tensile load, whereas the remaining coupling straps are compressed. The radial offset is compensated by a change in length of the coupling tabs. The radial offset is thus balanced based on a force.
Aus dem Stand der Technik ist ferner eine Industriekupplung der in dem Dokument
Diese aus dem Stand der Technik bekannte Kupplungsvorrichtung hat sich in der Praxis im Hinblick auf ihre Lebensdauer und ihre Drehmomentübertragungsfähigkeit durchaus bewährt. Bei bestimmten Industrieanwendungen ist es unter anderem auch notwendig, sehr große Radialversätze der einzelnen Wellenabschnitte zueinander bei gleichzeitig geringem zur Verfügung stehenden axialen Bauraum auszugleichen, wobei auch diese Kupplungsvorrichtung an ihren Grenzbereich stoßen kann. Auch bei dieser Kupplungsvorrichtung erfolgt der Ausgleich eines Radialversatzes basierend auf einer Kraft.This known from the prior art coupling device has been well proven in practice in terms of their life and their torque transmission capability. In certain industrial applications, it is also necessary, inter alia, to compensate for very large radial offsets of the individual shaft sections to one another while at the same time providing a small amount of available axial space, whereby this coupling device can also reach its limit region. Also in this coupling device, the compensation of a radial offset is based on a force.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für Industrieanwendungen, bereitzustellen, mit der sehr große Radialversätze bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf ausgeglichen werden können.It is an object of the present invention to provide a coupling device, in particular for industrial applications, with which very large radial offsets can be compensated with at the same time low space requirement.
Diese Aufgabe wird mit einer Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a coupling device having the features of
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten abhängigen Ansprüchen.Further embodiments of the invention will become apparent from the appended dependent claims.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier Wellenabschnitte umfasst ein erstes Kupplungsteil zum Koppeln mit einem ersten Wellenabschnitt und ein zweites Kupplungsteil zum Koppeln mit einem zweiten Wellenabschnitt. Das erste Kupplungsteil weist wenigstens ein erstes Koppelmittel und das zweite Kupplungsteil weist wenigstens eine zweites Koppelmittel auf. Das wenigstens eine erste Koppelmittel und das wenigstens eine zweite Koppelmittel sind erfindungsgemäß über wenigstens ein Zugelement miteinander gekoppelt. Bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil verändern das wenigstens eine erste Koppelmittel und das wenigstens eine zweite Koppelmittel ihre Relativposition entlang des wenigstens einen Zugelements.The coupling device according to the invention for connecting two shaft sections comprises a first coupling part for coupling to a first shaft section and a second coupling part for coupling to a second shaft section. The first coupling part has at least one first coupling means and the second coupling part has at least one second coupling means. The at least one first coupling means and the at least one second coupling means are coupled to each other via at least one tension element. In a relative movement between the first coupling part and the second coupling part, the at least one first coupling means and the at least one second coupling means change their relative position along the at least one tension element.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung verändern das wenigstens eine erste Koppelmittel und das wenigstens eine zweite Koppelmittel ihre Relativposition entlang des wenigstens einen Zugelements, wobei das wenigstens eine Zugelement seine Dimensionen im Wesentlichen beibehält. Durch die Veränderung der Relativposition des wenigstens einen ersten Koppelmittels und des wenigstens einen zweiten Koppelmittels entlang des wenigstens einen Zugelements können mit der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung auch verhältnismäßig große Radialversätze der miteinander zu verbindenden Wellenabschnitte ausgeglichen werden. Anders als beim Stand der Technik erfolgt der Ausgleich insbesondere eines Radialversatzes jedoch nicht basierend auf einer Kraft, sondern geometrisch durch die Veränderung der Relativpositionen des wenigstens einen ersten Koppelmittels und des wenigstens einen zweiten Koppelmittels entlang des wenigstens einen Zugelements. Mit der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung können aufgrund ihrer Ausbildung jedoch auch Axialversätze und Beugewinkel ausgeglichen werden. Obwohl die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung große Radialversätze, Axialversätze und Beugewinkel ausgleichen kann, benötigt sie verglichen mit dem Stand der Technik in axialer Richtung sehr wenig Bauraum.In the coupling device according to the invention, the at least one first coupling means and the at least one second coupling means change their relative position along the at least one tension element, wherein the at least one tension element substantially maintains its dimensions. By changing the relative position of the at least one first coupling means and the at least one second coupling means along the At least one tension element can be compensated with the coupling device according to the invention, even relatively large radial offsets of the shaft sections to be joined together. Unlike the prior art, however, the compensation of a radial offset is not based on a force, but geometrically by changing the relative positions of the at least one first coupling means and the at least one second coupling means along the at least one tension element. With the coupling device according to the invention, however, axial misalignments and flexion angles can be compensated due to their design. Although the coupling device according to the invention can compensate for large radial misalignments, axial misalignments and bending angles, it requires very little installation space in the axial direction as compared with the prior art.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung treten beim Ausgleich von Radialversätzen, Axialversätzen und Beugewinkeln neben den durch die Fertigungstoleranzen der Komponenten und der Gewichtskraft bedingten Reaktionskräfte nahezu keine Reaktionskräfte auf. Da die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ihren Betriebspunkt bzw. ihre Betriebsstellung ”selbstständig” sucht bzw. einnimmt, werden Fertigungstoleranzen beispielsweise bei dem wenigstens einen Zugelement ausgeglichen. Fertigungstoleranzen und ähnliches haben demnach keinen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung.In the coupling device according to the invention occur in the compensation of radial misalignments, axial misalignments and bending angles in addition to the reaction forces caused by the manufacturing tolerances of the components and the weight forces almost no reaction forces. Since the coupling device according to the invention seeks or assumes its operating point or its operating position "independently", manufacturing tolerances are compensated for example in the at least one tension element. Manufacturing tolerances and the like therefore have no effect on the performance and life of the coupling device.
Das wenigstens eine erste und das wenigstens eine zweite Koppelmittel sind derart ausgebildet, dass es bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil entlang des wenigstens einen Zugelements „wandern” kann.The at least one first and the at least one second coupling means are designed such that it can "move" along the at least one tension element during a relative movement between the first coupling part and the second coupling part.
Das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil können jeweils wenigstens einen Kupplungsarm aufweisen. Beispielsweise kann einem Kupplungsarm wenigstens ein Koppelmittel zugeordnet sein. Das erste und/oder das zweite Kupplungsteil können jedoch auch scheibenförmig, polygonal oder jede andere Gestalt aufweisen, solange wenigstens ein Koppelmittel an einem der Kupplungsteile vorgesehen werden kann.The first coupling part and the second coupling part may each have at least one coupling arm. For example, a coupling arm may be associated with at least one coupling means. However, the first and / or the second coupling part may also have disc-shaped, polygonal or any other shape, as long as at least one coupling means can be provided on one of the coupling parts.
Das wenigstens eine Koppelmittel kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das wenigstens eine Zugelement umlenken. In diesem Zusammenhang kann das wenigstens eine Koppelmittel wenigstens eine Umlenkrolle sein, die das wenigstens eine Zugelement führen und umlenken kann. Dementsprechend können das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil mit dem ihnen zugeordneten wenigstens einen Koppelmittel bzw. mit der ihnen zugeordneten wenigstens einen Umlenkrolle ihre Relativpositionen zueinander entlang des wenigstens einen Zugelements verändern.The at least one coupling means can deflect the at least one tension element according to a development of the invention. In this context, the at least one coupling means may be at least one deflection roller which can guide and deflect the at least one tension element. Accordingly, the first coupling part and the second coupling part with their associated at least one coupling means or with their associated at least one deflection roller their relative positions to each other along the at least one tension element change.
Das wenigstens eine Zugelement kann mit wenigstens einem elastischen Kupplungselement verbunden sein. Das elastische Kupplungselement kann beispielsweise eine Kupplungslasche sein. Das wenigstens eine elastische Kupplungselement kann jedoch auch eine Feder, beispielsweise eine Stahlfeder, oder eine ähnliches Element sein, das zumindest Zugkräfte aufnehmen kann. Eine Kupplungslasche umfasst zumeist wenigstens ein Fadenpaket, das ein Buchsenpaar umschlingt. Das wenigstens eine Fadenpaket und die beiden Buchsen können zumindest abschnittsweise in eine elastische Ummantelung eingebettet sein. Ein Fadenpaket kann aus mehreren Fäden oder auch von Mehrfachwicklungen eines einzelnen Fadens gebildet werden. Die Fäden oder der Faden des Fadenpakets können laschenförmig gewickelt werden.The at least one tension element can be connected to at least one elastic coupling element. The elastic coupling element may for example be a coupling tab. However, the at least one elastic coupling element can also be a spring, for example a steel spring, or a similar element, which can absorb at least tensile forces. A coupling tab usually comprises at least one thread package, which wraps around a pair of sockets. The at least one thread package and the two sockets can be at least partially embedded in an elastic sheath. A thread package can be formed from multiple threads or even multiple windings of a single thread. The threads or the thread of the thread package can be wound like a strap.
Gemäß einer Ausführungsform kann das wenigstens eine Zugelement mit wenigstens einem Mittelteil verbunden sein. Ferner kann das wenigstens eine Mittelteil relativ zu dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil frei beweglich sein. Anders ausgedrückt, ist das wenigstens eine Mittelteil fliegend gelagert. Der Mittelpunkt des wenigstens einen Mittelteils und die Mittelpunkte des wenigstens einen ersten Kupplungsteils und des wenigstens einen zweiten Kupplungsteils bilden in jedem Zustand der Kupplungsvorrichtung ein gleichseitiges Dreieck. Das wenigstens eine Mittelteil kann dadurch im Betrieb der Kupplungsvorrichtung zum Ausgleich von Radialversätzen, Axialversätzen oder Beugewinkeln automatisch eine statisch bestimmte Relativposition relativ zu den beiden Kupplungsteilen und insbesondere zu den beiden Mittelachsen der beiden Kupplungsteilen einnehmen. Dadurch wird unter anderem erreicht, dass die wenigstens eine Kupplungsvorrichtung nahezu frei von Reaktionskräften ist, bzw. nur sehr kleine Reaktionskräfte auftreten.According to one embodiment, the at least one tension element can be connected to at least one middle part. Furthermore, the at least one middle part can be freely movable relative to the first and the second coupling part. In other words, the at least one middle part is cantilevered. The center of the at least one central part and the centers of the at least one first coupling part and the at least one second coupling part form an equilateral triangle in each state of the coupling device. The at least one central part can thereby occupy a statically determined relative position relative to the two coupling parts and in particular to the two center axes of the two coupling parts during operation of the coupling device to compensate for radial misalignments, axial misalignments or bending angles. This ensures, inter alia, that the at least one coupling device is virtually free of reaction forces, or only very small reaction forces occur.
Das wenigstens eine elastische Kupplungselement kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen dem wenigstens einen Mittelteil und dem wenigstens einen Zugelement angeordnet sein, die zur Aufnahme von bei bestimmten Anwendungen auftretenden hohen Zugkräften auf das wenigstens eine Zugelement dienen.The at least one elastic coupling element can be arranged according to an embodiment of the invention between the at least one central part and the at least one tension element, which serve for receiving high tensile forces occurring in certain applications on the at least one tension element.
Das wenigstens eine elastische Kupplungselement kann zum Verbinden von wenigstens zwei Abschnitten des wenigstens einen Zugelements dienen. In diesem Fall ist das wenigstens eine elastische Kupplungselement nicht direkt in dem Kraftfluss über das wenigstens eine Zugelement integriert, bewirkt jedoch, dass das wenigstens eine Zugelement deutlich elastischer wird, d. h. eine erhöhte Elastizität aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform beeinflusst die wenigstens eine Kupplungslasche den Verlauf des wenigstens einen Zugelements, was zu der genannten Erhöhung der Elastizität des wenigstens einen Zugelements führt.The at least one elastic coupling element can serve for connecting at least two sections of the at least one tension element. In this case, the at least one elastic coupling element is not integrated directly in the force flow via the at least one tension element, but causes the at least one tension element to become significantly more elastic, ie has increased elasticity. According to this embodiment the at least one coupling lug influences the course of the at least one tension element, which leads to the said increase in the elasticity of the at least one tension element.
Die Stränge des wenigstens einen Zugelements können zum Koppeln der ersten und zweiten Kupplungsteile in Richtung der Mittelachse der Kupplungsvorrichtung zueinander versetzt verlaufen. Das wenigstens eine Zugelement kann eine in sich geschlossene Schlaufe oder Lasche sein. Um einen Verlauf des wenigstens einen Zugelements zu erreichen, der einem in Richtung der Mittelachse der Kupplungsvorrichtung zeigenden Dreieck entspricht, kann das wenigstens eine Zugelement derart mit wenigstens einen Koppelmittel an dem jeweiligen Kupplungsteil gekoppelt werden, dass die Stränge des wenigstens einen Zugelements einander überlappen.The strands of the at least one tension element may be offset from each other for coupling the first and second coupling parts in the direction of the central axis of the coupling device. The at least one tension element may be a self-contained loop or tab. In order to achieve a profile of the at least one tension element which corresponds to a triangle pointing in the direction of the central axis of the coupling device, the at least one tension element can be coupled to at least one coupling means on the respective coupling part such that the strands of the at least one tension element overlap one another.
Das wenigstens eine Zugelement kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit seinen beiden Enden mit dem wenigstens einen Mittelteil verbunden sein. Dabei erstreckt sich das wenigstens eine Zugelement ausgehend von dem wenigstens einen Mittelteil zu den jeweiligen Koppelelementen an den ersten und zweiten Kupplungsteilen und läuft dann zurück zu dem wenigstens einen Mittelteil.The at least one tension element can be connected in accordance with an embodiment of the invention with its two ends to the at least one central part. In this case, the at least one tension element extends from the at least one middle part to the respective coupling elements on the first and second coupling parts and then runs back to the at least one middle part.
Gemäß einer Ausführungsform kann das wenigstens eine Zugelement an seinen beiden Enden jeweils mit wenigstens einem elastischen Kupplungselement verbunden sein. In diesem Fall ist das wenigstens eine Zugelement mit den elastischen Kupplungselementen an seinen beiden Enden in Reihe geschalten.According to one embodiment, the at least one tension member may be connected at its two ends in each case with at least one elastic coupling element. In this case, the at least one tension member is connected in series with the elastic coupling elements at both ends thereof.
Die beiden Enden des wenigstens einen Zugelements können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung miteinander gekoppelt bzw. miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann dazu ein separates Verbindungselement vorgesehen sein. Die beiden gekoppelten Enden können wiederum mit einem elastischen Kupplungselement verbunden sein, so dass erneut eine Reihenschaltung zwischen dem wenigstens einen Zugelement und dem wenigstens einen elastischen Kupplungselement gebildet wird.The two ends of the at least one tension element can be coupled to each other or connected to each other according to an embodiment of the invention. For example, a separate connection element may be provided for this purpose. The two coupled ends can in turn be connected to an elastic coupling element, so that again a series connection between the at least one tension element and the at least one elastic coupling element is formed.
Im Allgemeinen wird eine derartige Kupplungsvorrichtung für eine bestimmte Drehrichtung im jeweiligen Anwendungsfall ausgebildet. Zum Einrichten der Kupplung bzw. für Wartungszwecke kann es jedoch notwendig sein, dass die Kupplungsvorrichtung entgegen ihrer eigentlichen vorbestimmten Drehrichtung in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden muss. Hierfür kann die Kupplungsvorrichtung ein Reversierelement aufweisen, das das erste Kupplungsteil mit dem zweiten Kupplungsteil verbindet. Mit dem Reversierelement ist eine Relativbewegung des ersten Kupplungsteils mit dem zweiten Kupplungsteils entgegen der eigentlich vorgesehenen Drehrichtung möglich. Das Reversierelement kann beispielsweise eine Kette oder ähnliches sein. Das wenigstens eine Reversierelement wird derart dimensioniert und auf das wenigstens eine Zugelement abgestimmt, dass das wenigstens eine Reversierelement in der vorbestimmten Drehrichtung der Kupplungsvorrichtung ungespannt, d. h. unbelastet mitläuft, und insbesondere den Ausgleich von Versätzen nicht behindert. Bei einer Drehbewegung entgegen der eigentlichen Drehrichtung wird das wenigstens eine Reversierelement aufgrund der Relativbewegung zwischen ersten und zweiten Kupplungsteil belastet. Ist das Reversierelement eine Kette wird diese gespannt. Das wenigstens eine Reversierelement trägt auch dazu bei, dass das wenigstens eine Zugelement sich nicht von dem wenigstens einen Koppelement lösen kann.In general, such a coupling device is designed for a specific direction of rotation in the respective application. To set up the clutch or for maintenance purposes, however, it may be necessary that the coupling device must be moved in the opposite direction against its actual predetermined direction of rotation. For this purpose, the coupling device may comprise a reversing element which connects the first coupling part with the second coupling part. With the reversing a relative movement of the first coupling part with the second coupling part against the actually provided direction of rotation is possible. The reversing element may be, for example, a chain or the like. The at least one reversing element is dimensioned and matched to the at least one tension element that the at least one reversing element in the predetermined direction of rotation of the coupling device unstressed, d. H. unloaded, and in particular does not hinder the compensation of offsets. In a rotational movement counter to the actual direction of rotation, the at least one reversing element is loaded due to the relative movement between the first and second coupling part. If the reversing element is a chain, it is tensioned. The at least one reversing element also contributes to the fact that the at least one tension element can not detach from the at least one coupling element.
Um ein Abspringen des wenigstens einen Zugelements von der wenigstens einen Umlenkrolle beispielsweise bei starken Schwingungen oder beim Bewegen entgegen der eigentlich vorgesehenen Drehrichtung zu verhindern, kann die wenigstens eine Umlenkrolle mit wenigstens einem Haltelement zum Halten des wenigstens einen Zugelements auf der wenigstens einen Umlenkrolle ausgebildet sein. Das wenigstens eine Halteelement kann beispielsweise die Umlenkrolle ähnlich einem Fahrradschutzblech umgeben.In order to prevent the at least one tension element from jumping off the at least one deflection roller, for example in the case of strong vibrations or when moving in opposition to the actually provided direction of rotation, the at least one deflection roller may be formed with at least one holding element for holding the at least one tension element on the at least one deflection roller. The at least one retaining element can, for example, surround the deflection roller in a manner similar to a bicycle protective sheet.
Bevorzugt ist das wenigstens eine Zugelement ein zugkraftaufnahmefähiges Element, das umgelenkt werden kann.Preferably, the at least one tension element is a traction-absorbing element that can be deflected.
In diesem Zusammenhang kann das wenigstens eine Zugelement ein Seil, insbesondere ein Stahlseil, ein Kabel, ein Draht oder ein Drahtgeflecht sein.In this context, the at least one tension element may be a cable, in particular a steel cable, a cable, a wire or a wire mesh.
Zur Funktion der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform folgendes festzuhalten. Die absolute Länge des wenigstens einen Zugelements ändert sich im Betrieb im Wesentlichen nicht, wenn eine elastische Deformation aufgrund der im Betrieb auftretenden Belastungen vernachlässigt wird. Es ändert sich lediglich die Relativposition des ersten Kupplungsarms des ersten Kupplungsteils und des zweiten Kupplungsarms des zweiten Kupplungsteils entlang des wenigstens einen Zugelements, d. h. die beiden Kupplungsarme bewegen sich entlang des wenigstens einen Zugelements relativ zueinander, wobei sie ständig in Kontakt mit dem wenigstens einen Zugelement stehen. Durch diese freie Verlagerung entlang des wenigstens einen Zugelements wird erreicht, dass große Radialversätze, Axialversätze und auch Beugewinkel ausgeglichen werden können. Auch beim Ausgleich von Radialversätzen, Axialversätzen und Beugewinkeln befindet sich die Kupplungsvorrichtungen im Kräftegleichgewicht.For the function of the coupling device according to the invention, the following is to be noted independently of the respective embodiment. The absolute length of the at least one tension element does not essentially change during operation if an elastic deformation due to the loads occurring during operation is neglected. It only changes the relative position of the first coupling arm of the first coupling part and the second coupling arm of the second coupling part along the at least one tension element, d. H. the two coupling arms move along the at least one tension member relative to each other while being in constant contact with the at least one tension member. By this free displacement along the at least one tension element is achieved that large radial offsets, axial misalignments and bending angle can be compensated. Even when compensating for radial misalignments, axial misalignments and bending angles, the coupling devices are in equilibrium of forces.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung liefert auch im Einsatz bei einer Doppelkardanik erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Beim Stand der Technik muss zumindest die zweite Kupplungsvorrichtung für die Doppelkardanik unter Vorspannung montiert werden, was zu einem erhöhten Zeit- und auch Kraftaufwand für die Montage führt. Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung werden die Kupplungsteile an den Wellenabschnitten angebracht und anschließend werden die Kupplungsteile über das wenigstens eine Zugelement miteinander gekoppelt. Die gesamte Montage erfolgt mit einem ungespannten Zustand, was die Montage erheblich vereinfacht und beschleunigt. The coupling device according to the invention provides considerable advantages over the prior art even when used in a Doppelkardanik. In the prior art, at least the second coupling device for Doppelkardanik must be mounted under prestress, which leads to an increased time and effort for assembly. In the coupling device according to the invention, the coupling parts are attached to the shaft sections and then the coupling parts are coupled together via the at least one tension element. The entire assembly takes place with an untensioned state, which considerably simplifies and accelerates the assembly.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Es stellen dar:They show:
Die Kupplungsvorrichtung
In
Das Seil
Die Seile
In
Das erste Kupplungsteil
In
Die schlaufenförmigen Seile
In
Die Halteelemente
In
In
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei gleichwirkende oder gleichartige Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen werden, jedoch mit einer weiteren Ziffer vorangestellt.In the following, further embodiments of the invention will be described, wherein like-acting or similar components are provided with the same reference numerals, but preceded by another digit.
Die Kupplungsvorrichtung
Neben den Seilen
Das Mittelteil
Die Kupplungsteile
In
In
Die Stränge
Die Kupplungsvorrichtung
Die Seile
Im Betrieb der Kupplungsvorrichtung
Die Kupplungslaschen
Die Kupplungslaschen
Die Kupplungsvorrichtung
Die Seile
Die Umlenkrollen
Die Seile
Die Kupplungsvorrichtung
Gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung sind die Stränge der Seile
Zwischen den Strängen der Seile
Die elastischen Kupplungslaschen
Sämtliche Ausführungsformen der Erfindung haben gemein, dass sich die Seile in Richtung der Mittelachse M der Kupplungsvorrichtung im Wesentlichen dreiecksförmig erstrecken. Bei einer Veränderung der Relativposition zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil verändern sich die Relativpositionen der Umlenkrollen bzw. der ihnen zugeordneten Kupplungsarme entlang des jeweiligen Seils, wobei sich die Länge des Seils nicht ändert. Dadurch wird auch der Verlauf der Seile bzw. die Winkel α, β, γ der Seile verändert. Derart können im Betrieb der Kupplungsvorrichtung hohe Radialversätze, aber auch Winkelversätze und Beugewinkel ausgeglichen werden, wobei die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung dennoch in axialer Richtung verglichen mit dem Stand der Technik sehr wenig Bauraum benötigt.All embodiments of the invention have in common that extend the cables in the direction of the central axis M of the coupling device substantially triangular. When the relative position between the first coupling part and the second coupling part changes, the relative positions of the deflection rollers or the coupling arms assigned to them change along the respective cable, wherein the length of the cable does not change. This also changes the course of the ropes or the angles α, β, γ of the ropes. In this way, during operation of the coupling device, high radial misalignments as well as angular misalignments and bending angles can be compensated for, with the coupling device according to the invention nevertheless requiring very little installation space in the axial direction compared to the prior art.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 19515101 C1 [0002] DE 19515101 C1 [0002]
- DE 1040854 B [0002] DE 1040854 B [0002]
- DE 102012001450 [0005] DE 102012001450 [0005]
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| DE102014002891.7A DE102014002891A1 (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Coupling device, in particular for industrial applications |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE102014002891.7A DE102014002891A1 (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Coupling device, in particular for industrial applications |
Publications (1)
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Family
ID=53801296
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102014002891.7A Withdrawn DE102014002891A1 (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Coupling device, in particular for industrial applications |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12241510B2 (en) | 2019-12-23 | 2025-03-04 | Siemens Mobility GmbH | Compensating coupling |
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2014
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