DE1775668C3 - Winkelbewegliche Steckkupplung - Google Patents

Description

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einer ersten, im wesentlichen ebenen, nn der einen fluchte Seilen, die allmählich von dem zylindrischen Schlitzwand anliegenden Oberfläche eine zweite ent- Teil der Welle !I auf den Mitnehmerzapfer 13 iibergegengescizt gerichtete, im wesentlichen konkave gehen.

Oberfläche hat, die mit einer ersten, im wesentlichen Die zur Aufnahme des Mitnehmerzapfen·. 13 dic-

knnvcxen Fläche eines Keilblocks zusammenwirkt, 5 neiuie ülfnimg 16 der Buchse 14 ist zwischen ihren Jessen zweite, entgegengesetzt gerichtete, im wesent- linden verbreitert, um einen entsprechenden freien liehen ebene Fläche an der anderen Schlitzwand der Spielraum für den Mitnehmerzapfen 13 zu bilde.ι, Hülse anliegt, und daß die Schlitzwände der Hülse in wenn die Antriebswelle 11 und die Antriebswelle 12 Achsrichtung zu der den Mitnehmcrzüpfen aufwei- relativ zueinander verschiedene Winkelstellungen senden Welle hin radial nach außen konvergieren, j ο einnehmen.

und daß ein unter mechanischer Spannung stehendes Die zylindrische Außenfläche 32 der Hülse 17 bil-

elastisches Element vorgesehen ist, das den Keilblock det einen Papsitz mit der Bohrung 31 der Buchse 14, in Konvergenzrichtung der Schlitzwände preßt und in der sie aufgenommen ist. In der Hülse 17 ist eine dabei die konkave Überfläche des Mitnehmerzapfens sich in Längsrichtung erstreckende keilförmige Nut ständig in spielfreier Anlage an die konvexe Ober- 15 35 vorgesehen, die von zwei benachbarten, in axialer fläche des Keilblocks drückt, sowie die Hülse zur Richtung zur Antriebswelle 11 hin konvergierenden Anlage an die Bohrungswand der Buchse aufweitet. Seitenflächen 33 und 34 und einer Grundfläche 36

Der Mitnehmerzapfen ist durch das Zusammen- gebildet ist. Die Seitenflächen 33 und 34 begrenzen wirken seiner konkaven Oberfläche mit der konve- eine öffnung in der Außenfläche 32, die sich über \eri Oberfläche des Keilblockc gegen seitliche Ver- 20 die ganze Länge der Hülse - strccki. Die Ecken zwischiebungen gesichert. Um eine solche Sicherung sehen der Grundfläche 36 und den Seitenflächen 33 auch zwischen dem Keilblock und der Hülse zu er- und 34 bilden zwei dünne, gelenkähnliche Wandteile reichen, besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung 37 und 38, die ein gewisses Maß an Flexibilität in darin, daß der Keilblock zwei an den Enden vorgese- der Hülsenwandung zulassen. Diese flexiblen Wandhene rechtwinklig von der ebenen zweiten Fläche 25 te.le erleichtern die Aufweitung der Hülse bis zu ihvorstehende Lcisicn a'ifweist, die an den Stirnflächen rer bündigen Anlage an der Bohrungswand 31 der der Hülse anliegen. Buchse 14.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungs- Da die Hülse 17 beim Umlauf der beiden Wellen

gegenstandes sieht vor, daß eine Schraubcndruckfe- 11 und 12 innerhalb der Buchse 14 eine schwingende der in einer Kammer des Kcilblocks aufgenommen 30 Bewegung erfährt, wird angestrebt, die Reibung zwiist, die zwischen dem Boden der Kammer und dem sehen aufeinander reibenden Flächen soweit wie Boden des Schlitzes der Hülse abgestützt ist. möglich herabzusetzen. Dieses Ziel ist bei der vorlie-

In vorteilhafter Weise sieht die Erfindung vor, daß genden Anordnung dadurch erreichbar, daß Hülse die Hülse und der Keilblock aus einem elastomeren und Buchse aus unterschiedlichen Werkstoffen, beiselbstschmierenden Material bestehen. 35 spielsweise die Buchse aus Metall und die Hülse aus

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher einem Kunststoff bestehen. Die Hülse besteht aus erläutert werden. Es zeigt einem Kunststoff mit guten Selbstschrrnereigenschaf-

F ig I eine winkelbewegliche Steckkupplung nach ten, bei dem eine Komponente mit guten Schmiereidcr Erfindung in einer Vorderansicht, teilweise im genschaften als Füllstoff in dem Kunststoff als Schnitt, 40 Trägerwerkstoff verteilt und eingebettet ist, wie bei-

Fig.2 eine Draufsicht der Steckkupplung in spielswcise ein mit Ruß angereichertes Polyamid. Fig. 1 und Durch die Ausbildung der Hülse aus Kunststoff wird

Fig. 3 die Steckkupplung nach der Erfindung in unter anderem der Vorteil erreicht, daß die gcleneincr auseinandergezogenen, perspektivischen Dar- kähnlichen Wandteile der Hülse dicker ausgeführt stellung, aus der die einzelnen Elemente deutlich er- 45 werden können, was die Herstellung und Bearbeisichtlich sind. tung erleichtert, wobei dennoch ein hoher Flexibili-

Die Zeichnung zeigt eine Steckkupplung 10. die tätsgrad zur Aufweitung der Hülse bis zu ihrer satten zwischen einer Antriebswelle 11 und einer Abtriebs- Anlage an der Buchse erhalten bleibt. Beispiele für welle 12 eine Triebverbindung herstellt. Die An- andere für die Hülse geeignete Kunststoffe sind PoIytriebsvelle 11 besitzt einen Mitnehmerzapfen 13, der 50 äthylen, eingesetzte Äthylen-Polymere und Polyprovom einen Wellenende vorspringt, während die Ab· pylen, sowie diese Kunststoffe mit Ruß angereichert, triebswelle 12 eine teilzylindrischc Buchse 14 auf- Der Keilblock 18 stellt einen wesentlichen Teil der

weist, deren Bohrung 31 eine sich quer zur Wellen- Steckkupplung dar und kann ebenfalls aus einem achse erstreckende Öffnung 16 aufweist, die zur Werkstoff mit Selbstschmiereigcnschaften, wie /.. B. Aufnahme des Mitnehmerzapfens 13 dient. Eine 55 einem der Kunststoffe, die für die Hülse aufgezeigt Hülse 17, ein Keilblock 18 und eine Feder 19 wirken wurden, bestehen. Der Kcilblock 18 bcsitrt eine mit dem Mitnehmerzapfen 13 und der Buchse 14 zu- zweite ebene Oberfläche 39, die an der Oberfläche sammen und bilden die hauptsächlichen Elemente 34 der keilförmigen Nut 35 in der Hülse 17 anliegt, der Steckkupplung. Die gegenüberliegende erste Fläche 41 des Kcilblok-

Der Mitnehmerzapfen 13 weist konzentrisch zur 60 kes 18 ist konvex und im wesentlichen sphärisch ge-Wellenachse verlaufende kreisbogenförmige Seiten- formt und ergänzt die konkave Oberfläche 27 des kanten 21 und 22 auf, die am freien Ende durch zwei Zapfens 13. Der Keilblock 18 ist mit einer Vorderim wesentlichen gerade verlaufende Endkanten 23 fläche 42 und einer rückwärtigen Fläche 43 versc- und 24 vcrbundeti sind. Der Mitnehmrzapfen 13 be- hen, die sich zwischen der ebenen Oberfläche 39 und sitzt eine erste im wesentlichen ebene Oberfläche 26 65 der konvexen Oberfläche 41 erstrecken. Die rück- und eine zweite, entgegengesetzt gerichtete im wc- wärlige Fläche 43 besitzt eine Kammer 44 zur AuI-sentlichen konkave Oberfläche 27. Ein Übergangsab- nähme der Feder 19. Jede Seite des Keilblockes 18 schnitt 28 der Welle H besitzt entsprechend abgc- ist mit einer vorstehenden Leiste 46, 47 versehen, die

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an den Stirnflächen 48, 49 der Hülse 17 anliegen. Hülse 17 drückt. Dies bewirkt, daß die ebene Ober-Dic Leisten dienen dazu, den Keilblock 18 quer in fläche des Mitnehmcrzapfens gegen die ebene Seitender Hülse 17 zu halten, während die konvexe Ober- flälie der Hiilscnnut gepreßt wird, wobei gleichzeitig fläche 41 des Kcilblockes 18 dazu dient, den Mitneh- die Hülse aufgeweitet und in Anlage an die Bohmcrzapfcn 13 quer zur Hülse 17 zu hallen. 5 rungswandung der Buchse gedrückt wird. Es ist er-

Die Feder 19 greift an dem Kcilblock 18 an und sichtlich, daß während des Umlaufes der Steckkuppstiitzt sich auf der Bodcnfläche 36 der keilförmigen lung drei Fläclienpaarc einem Verschleiß unterwor-Nut 35 ab. Obwohl in dem Ausführungsbeispiel eine fen sind, die jedoch fortwährend alle mittels der einschraubenförmige Druckfeder gezeigt ist, können je- zigcn Feder 19 in anliegender Berührung gehalten Joch auch andere Arten von elastischen Elementen io sind. Eine Abnutzung zwischen der Außenfläche der verwendet werden, wie beispielsweise Blattfedern, Hülse und der Bohrungswandung der Buchse wird Tellerfedcm oder Druckkissen aus Elastomeren. Bei durch Aufweitung der Hülse aufgenommen. Ein Verdcr Verwendung anderer Formen'von Fedcrelemcn- schleiß zwischen den konvexen und konkaven Fluten sind entsprechend angepaßte Abwandlungen der chen von Keilblock und Mitnehmerzapfen sowie zwi-Bodenfläche der Hiilscnnut oder der rückwärtigen 15 sehen den ebenen Flächen des Mitnehmerzapfens Fläche des Keilblockes erforderlich, um einen geeig- und der keilförmigen Nut der Hülse wird jeweils netcn Sitz für das Fedcrelement zu schaffen. durch die Keilwirkung des Keilblockes in der koii-

Die Steckkupplung gleicht ständig jedes Spiel zwi- vergierenden Hiilscnnut aufgenommen. Es ist dcm-

schen abgenutzten Flächen aus, um eine Kupplung nach eine Steckkupplung geschaffen, bei der ein ein-

ohne Lose zu bilden. Das Zusammenwirken der ein- 20 ziges unter mechanischer Spannung stehendes elasti-

zeliicn Elemente derart, daß fortwährend der Ver- sches Element die verschiedenen Verschlcißflachen

schleiß ausgeglichen wird, ist am deutlichsten aus ständig in spielfreier Anlage aneinander hält, so daß

F i g. I ersichtlich. Es ist erkennbar, daß die Feder 19 durch Reibung der Flächen während der Rotation

den Keilblock 18 gegen das konvergierende Ende der der Anordnung anderenfalls ein entstehendes Spiel,

keilförmigen Nut 35 innerhalb der aufweitbaren 25 ständig ausgeglichen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Die bekannte Steckkupplung nach dar französi- Pntentansprüche: sehen Patentschrift I 2Sl 108, von der die Erfindung ausgeht, hat einen als Verlängerung an einer der

1. Winkelbeweglicbe Steckkupplung mit einer Wellen vorgesehenen Mitnehmerzapfen, der eine Off-Antriebs- und einer Abtriebswelle, von denen 5 nung einer sieh quer erstreckenden Bohrung einer eine mit einem zungenförmigcn Mitnehmerzapfen am Ende der anderen Welle angeordneten Buchse und die andere mit" einer quer verlaufenden, teil- durchgreift. Der Mitnehmerzapfen hat kreisförmige zylindrischen Buchse versehen ist, die eine öff- Seitenwände und ebene parallele entgegengesetzt genung zur Aufnahme des Mitnehmerzapfens auf- richtete Oberflächen. In der Bohrung ier Buchse ist weist, wobei zur spielfreien Verbindung des Mit- io eine zylindrische Hülse aus elastischem Material annehmerzapfens mit der Buchse eine aus elasti- geordnet, die eine dem Mitnehmerzapfen entspreschem Material bestehende Hülse vorgesehen ist, chende durchgehende diametrale öffnung zur Aufdie zur Aufnahme des Mitnehmerzapfens einen nähme und Einbettung des Milnehmcrzapfens aufmittleren Schlitz mit ebenen Wänden aufweist, weist. Um eine leichte Montage zu gestatten, ist die dadurch gekennzeichnet, daß der Mu- 15 elastische Hülse im allgemeinen zweiteilig ausgebilnehmerzapfen (13) außer einer ersten, im wesent- det und wird zusammen mit dem Mitnehmerzapfen liehen ebenen, an der einen Schlitzwand (33) der in die Bohrung der Buchse eingesetzt. Diese beHülse (17) anliegenden Oberfläche (26) eine kannte Kupplung bezweckt, die bei Stahl auf Stahl zweite entgegengesetzt gerichtete, im wesentli- entstehende Reibung zwischen den beweglichen Teichen konkave Oberfläche (27) hat, die mit einer 20 len dadurch zu vermindern und eine längere spielfreie ersten, im wesentlichen konvexen Fläche (41) Lagerung zu erreichen, daß die den Mitnehmerzapeines Keilblocks (18) zusammenwirkt, dessen fen aufnehmende, in der Buchse drehbar gelagerte zweite, entgegengesetzt gerichtete, im wesentli- Hülse aus einem reibungsarmeu Kunststoff, vorzugschen ebene Fläche (39) an der anderen Schlitz- weise aus Polyurethan hergestellt ist. Die bewegliwand der Hülse anliegt, daß die Schlitzwände 25 chen Kupplungsteile sind in einem mit öl gefüllten (33, 34) der Hülse in Achsrichtung zu der den Gehäuse angeordnet, das durch eine Membran ver-Mitnehmerzapfcn aulweisenden Welle (11) hin schlossen ist, um den Austritt von öl und den Einradial nach außen konvergieren, und daß ein un- tritt von Staub zu verhindern. Der wesentliche Nachter mechanischer Spannung stehendes elastisches teil bei dieser bekannten Kupplung ist darin zu se-Elcmen; (19) vorgesehen ist, das den Keilblock in 30 hen, daß beim Verschleiß der relativ zueinander be-Konvergenzrichtung der Schlitzwände preßt und weglichen Teile kein selbsttätiger Ausgleich staüfindabei die konkave Ob· /fläche des Mitnehmer- det, um während der ganzen Lebensdauer der Kuppzapfens ständig in ipielfreier Anlage an die kon- lung eine spielfreie Lagerung aufrechtzuerhalten. Ein ve.xc Oberfläche des Keik,!ocks drückt, sowie die weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß sich die Hülse zur Anlage an die Bohrungswand (31) der 35 Teile in einem Ölbad bewegen, daß also die Kupp-Buchse aufweitet. lung nicht wartungsfrei arbeitet. Da ein gewisser

2. Kupplung nach Anspruch!, dadurch ge- Verschleiß immer stattfindet, ist dadurch die Lcbenskennzeichnet, daß der Keilblock (18) zwei an den dauer der Kupplung begren?'.

Enden vorgesehene, rechtwinklig von der ebenen Eine andere bekannte Steckkupplung nach der

zweiten Fläche (39) vorstehende Leisten (46, 47) 40 USA.-Patentschrift 1659 693 weist an beiden zu

aufweist, die an den Stirnflächen (48, 49) der kuppelnden Wellen einen Kopf auf, durch den sich

Hülse (17) anliegen. Querbohrungen erstrecken, die einander zugekehrte,

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch sich diametral erstreckende öffnungen aufweisen. In gekennzeichnet, daß in einer Kammer (44) des beiden Querbohrungen sind Hülsen gelagert, die mit Keilblocks eine Schraubendruckfeder (19) aufge- 45 je einer rechtwinkligen, sich über die Länge der Hülnommen ist, die zwischen dem Boden der Kam- sen erstreckenden Nut versehen sind. Ein quaderförmer und dem Boden (36) des Schlitzes (35) der miger, gesonderter Mitnehmer greift in beide Nuten Hülse (17) abgestützt ist. der Hülsen ein und stellt die Verbindung zwischen

4. Kupplung nach einem der Ansprüche I beiden Wellen her. Alle Teile der Kupplung bestehen bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse 50 aus Stahl, wobei der Mitnehmer mit flachen locharti-(17) und der Keilblock (18) aus einem elastomc- gen Vertiefungen zur Aufnahme eines Schmiermittels rcn, selbstschmiercnden Material bestehen. verschen ist. Diese bekannte Kupplung hat eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer, da keinerlei Mittel vorgesehen sind, um einen Verschleiß der aufeinan-

55 der gleitenden Flächen zu mindern oder auszugleichen.

Die Erfindung betrifft eine winkelbewcgliche Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Steckkupplung mit einer Antriebs- und einer Ab- Steckkupplung der eingangs erwähnten Art zu schaf-

triebswelle, von denen eine mit einem zungenförmi- fen, die eine wesentlich längere Lebensdauer auf-

gen Mitnchmcrzapfen und die andere mit einer quer 60 weist als die bekannte Kupplung und während dieser

verlaufenden, leilzylindrischen Buchse versehen ist, Zeit keinerlei Wartung bedarf. Die elastisch mitein-

die eine öffnung zur Aufnahme des Mitnehmerzap- ander zusammenwirkenden Teile sollen zwangläufig

lens aufweist, wobei zur spielfreien Verbindung des ständig mit im wesentlichen gleichbleibenden Druck

Mitnchmerzapfens mit der Buchse eine in der Boh- in gegenseitiger Anlage gedrückt werden, um den

rung der Buchse angeordnete, aus elastischem Mate- 65 Verschleiß der aufeinander reibenden Teile auszu-

rial bestehende Hülse vorgesehen ist, die zur Auf- gleichen.

nähme des Milnchmerzapfens einen mittleren Schlitz Diese Aufgabenstellung wird mit der Erfindung

mit ebenen Wänden aufweist. dadurch gelöst, daß der Mitnehmerzapfen außer