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Bewegliche Kupplung. Es sind bewegliche Kupplungen bekannt, bei denen
ein oder mehrere durch Käfig gehaltene und in konzentrischen Halbnuten der beiden
Wellenenden laufende Zwischenkörper (Kugeln) sich bei Schwenkung einer Welle auf
die Halbierungsebene der Wellen selbsttätig einstellen können, da durch die Schwenkung
der einen Welle die Nutenachsen der beiden Wellenenden um so stärker voneinander
abweichen und die in ihnen liegenden
Kugeln in ihren Schnittpunkt
drängen, je näher sie der Achse der `'Venenschwenkung kommen. In der Ebene der Schwenkung
ist dabei kein Zwang auf Einstellung der Kugeln vorhanden, weshalb ein Käfig nötig
ist, um die kugeln auch hier zu führen.
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Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die beweglichen Zwischenkörper
(Kugeln) von nicht konzentrischen, sich mit ihren Längsachsen in einem Winkel schneidenden
Nuten aufgenommen werden, die in den ineinandergreifenden Kupplungshälften derart
angebracht sind, daß die Trennflächen zweier zusammenarbeitender Nuten in radialen,
die normale Längsachse der Kupplung e:nschli°-ßenden Ebenen liegen, so daß jeder
der beweglichen Körper in einer Ebene gehalten -wird, welche den jeweils von den
beiden Kupplungshälften gebildeten Winkel halbiert. Da hier die in radiale Trennebenen
der Wellenenden verlegten Nuten nicht konzentrisch, sondern mit sich schneidenden
Achsen versehe@i sind, so wird eine bei Achsenschwenkung vollkommene Führung der
Kugeln gewährleistet, ohne daß ein Käfig nötig ist oder eine Kleinmung der Kugeln
stattfinden karn, da die Winkel, die die auf die Kugeln drückenden N utenwände der
beiden Kupplungshälften miteinander bilden, größer sind als bei den bekannten konzentrischen
Nuten.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Abb. i ist ein Längsschnitt durch die neue Kupplung. Abb. 2 ist ein Querschnitt
nach Abb. i. Abb. 3 ist ein Längsschnitt durch das treibende Glied der in den Abb.
i und 2 dargestellten Kupplung. Abb. d. ist eine Endansicht des in Abb. 3 dargestellten
treibenden Gliedes. Abb. 5 zeigt in Ansicht eine etwas abgeänderte Ausführungsform
der Erfindung. Abb.6 ist ein Schnitt nach der gebrochenen Linie 6-6 der Abb. 5.
Abb. 7 ist ein Längsschnitt dadurch. Abb. g ist eine teilweise geschnittene Ansicht
eines der Glieder der in Abb.7 dargestellten Kupplung, und Abb.9, io und i i veranschaulichen
diagrammatisch die relativen Lagen der Kugelnuten' der zusammenarbeitenden Teile
beider Glieder und die von der Kugel bei verschiedenen Winkelstellurgen eingenommenen
Lagen.
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Die Zahl und Anordnung der zusammenarbeitenden Teile jedes Gliedes,
sowohl des treibenden als auch des getriebenen, und .die Konstruktion der Kupplung
richten sich naturgemäß mehr oder weniger nach dem zur Verfügung stehenden Raum
und den Benutzungsbedingungen. Auf der Zeichnung ist das treibende Glied a mit drei
fingerähnlichen Teilen oder Ansätzen a' versehen, die mit radialen Flächen ausgestattet
und so bemessen sind, daß sie mit entsprechenden fingerähnlichen Ansätzen oder Teilen
b' des getriebenen Gliedes b zusammenarbeiten. Bei der in den Abb. r, 2, 3 und :4
dargestellten Konstruktion sitzt das treibende Glied a auf einer konisch verjüngten
Welle c und wird darauf durch eine kugelige Mutter d, die auf das abgesetzte Ende
cl der Welle aufgeschraubt ist und durch einen Stift c2 gehalten wird, festgehalten.
Die kugelige Mutter ist mit einem abgeflachtem Teil d' für einen bequemeren Zusaininenbau
versehen und -wird innerhalb der fingerähnlichen, zusammenarbeitenrlen Teile oder
Ansätze a' des treibenden Gliedes a in einem Sitz a2 aufgenommen. Die Mutter bildet
gleichzeitig ein Lager für die freie Bewegung der fingerähnlichen Ansätze oder Teile
des getriebene) Gliedes b bei seiner Winkelbewegung. In der Ausführungsform der
Abb. i ist der Zapfen b2 des Gliedes b hohl ausgebildet und innen wie bei einer
Automobilkonstruktion genutet. Um Längsbeanspruchungen aufzunehmen und das Gehäuse
von dem infolge dieser Längsbeanspruchung auftretenden Druck zu befreien, kann eine
kugelige Schale e zwischen das Glied b und die Mutter oder das Lager d' eingeschaltet
werden, die aufgenommen -wird von einem Sitz, der für sie in dem Gliede b vorgesehen
ist.
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Bei der vorzugsweise gewählten Ausführungsform des Universalgelenkes
ist ein Spielraum zwischen benachbarten Flächen der zusammenarbeitenden Teile a)
und bl, -wie aus Abb.2 ersichtlich ist, vorgesehen, und es ist zwischen diese benachbarten
Flächen der Teile a' und b" eine Kugel f eingeschaltet. Gezeichnet sind sechs solcher
Kugeln, von denen j e eine -zwischen den benachbarten Flächen jedes Paares dieser
liegt. jede Kugel, die einen Eingriffspunkt zwischen den beiden Gliedern des Gelenkes
bildet, liegt mit ihrem Mittelpunkt immer in einer Ebene, welche den Mittelpunkt
der Winkelverstellung der beiden Glieder einschließt und den von den beiden Gliedern
gebildeten Winkel halbiert. Es müssen daher Einrichtungen getroffen sein, -welche
- den Mittelpunkt der Kugel immer in dieser Ebene erhalten, trotzdem sich die Lage
dieser Ebene mit jeder Veränderung der Winkellage der beiden Glieder ändert. Diese
Einrichtungen erfordern keine äußeren Mittel. Sie sind vielmehr sehr einfach ausgebildet
und billig herzustellen. Wie dargestellt, wird jede Kugel 11
teilweise von
einer Nut a3 an der Fläche eines Teiles al des Gliedes a und teilweise von einer
Nut b' in der benachbarten Fläche des damit zusammenarbeitenden Teiles bs des Gliedes
b aufgenommen. Die Nuten a3 und b3 sind 12 nicht konzentrisch, sondern um
Mittelpunkte gekrümmt, welche in den Achsen der beiden
tletnente
a und b, doch jeweils in einem Abstand von dem Mittelpunkt der Winkelstellung der
beiden Glieder, d. h. dem Mittelpunkt - des kugeligen Lagers d, liegen. Die Längsachsen
der Nuten schneiden sich in einem Winkel. Wenn die Nuten der beiden zusammenarbeitenden
Teile konzentrisch, parallel und von gleichem Radius wären, könnte die Kugel nach
dem einen oder anderen Ende der Nuten wandern und würde dann den Hauptzweck der
Erfindung unmöglich machen, welcher darin besteht, zwischen den zusammenarbeitenden
Teilen der beiden Glieder des Gelenkes einen Eingriffs- oder Kraftübertragungspunkt
zu schaffen, dessen Lage sich mit der Winkellage der beiden Glieder derart ändert,
daß die Ebene seiner Bahn dauernd den von den beiden Gliedern gebildeten Winkel
schneidet. Aus Abb. 9, ro und r r ist ersichtlich, daß, wenn der Winkel zwischen
den beiden Achsen der Gelenkglieder verändert wird, der Schnittpunkt der beiden
im Winkel zueinander liegenden Nuten entsprechend verschoben wird, so daß die Winkellage
der Kugel mit Bezug auf die Achse des treibenden Gliedes entsprechend verschoben
wird, oder daß der Mittelpunkt der Kugel immer in einer Ebene liegt, welche den
Winkel der beiden Glieder halbiert, wie groß auch die Winkelverstellung sein mag.
Wenn die beiden zusammenarbeitenden Nuten eines Paares konzentrisch wären und gleichzeitig
in demselben radialen Abstand von den Achsen der beiden Glieder liegen würden, würde
offensichtlich der radiale Abstand der Kugel von den Achsen der beiden Glieder konstant
und naturgemäß jeweilig gleich sein. Das Zusammenwirken der beiden nichtkonzentrischen
Nuten, welche die Kugel in einer den Winkel der beiden Glieder halbierenden Ebene
erhalten, veranlaßt eine Änderung in dem radialen Abstand der Kugel von den Achsen
der beiden Glieder: aber der radiale Abstand der Kugel von der Achse des einen Gliedes
ist immer der gleiche wie der radiale Abstand der Kugel von der Achse des anderen
Gliedes, und die Winkelgeschwindigkeit des getriebenen Gliedes ist daher immer dieselbe
wie diejenige des treibenden Gliedes.
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Um die Glieder des Gelenkes in richtiger Beziehung zueinander zu erhalten
und zu gleicher Zeit das Gelenk gegen das Eindringen von Staub zu schützen, ist
ein Gehäuse vorgesehen, welches in der in den Abb. r, 2, 3 und q. dargestellten
Ausführungsform der Erfindung aus zwei inneren, teilweise kugeligen Schalen g und
9i besteht, die auf die entsprechenden Glieder a und b mit solchem Spielraum zwischen
ihren einander zunächstliegenden Kanten aufgepaßt sind, daß die gewünschte Winkelverstellung
der beiden Glieder möglich ist, und ferner aus einer äußeren, teilweise kugeligen
Schale besteht, welche auf den Schalen g und g1 angebracht ist, und die aus zwei
Teilen h und i besteht, die an dem Äquator durch Ansätze und Bolzen 1i2 miteinander
verbunden sein können.
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Die in den Abb. 5 bis 8 dargestellte Ausführungsform der Erfindung
ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige nach den Abb. z bis .a., jedoch haben
die Glieder a4 und b4 massive "Zapfen und ein kugeliges Lager d4, das in dafür an
den Enden der Glieder a4 und b4 angebrachten Sitzen liegt. Hier ist auch das Gehäuse
von etwas abweichender Konstruktion. Es besteht aus einem Teil g2 und einem Teil
b3, - die ineinandergreifende Ansätze g4 und g5 tragen, von denen einige beige und
g' aufgebogen sind, um einen gespaltenen - Verschlußring g$ aufzunehmen, durch den
die beiden Schalen g2 und g' zusammengehalten werden und so gleichzeitig die Teile
des Gelenkes zusammenhalten.