Zerlegbare Gelenkkupplung Die Erfindung betrifft eine zerlegbare Gelenk kupplung zur Verbindung zweier einander zugekehr ter, gelagerter Wellenenden. Derartige Gelenkkupplun gen dienen etwa zur Drehmomentübertragung ent weder zwischen achsgleich gelagerten Wekenenden, wobei lediglich Ungenauigkeiten in der Lagerung aus zugleichen sind, oder aber zwischen solchen Wellen enden, die zum vornherein nicht koaxial gelagert sind.
Die Hauptanforderung an derartige Kupplungen ist die Möglichkeit, die Verbindung zwischen den Wel lenenden zu lösen bzw. die Kupplungsteile auszu bauen, ohne d'ass die Wellenenden selbst axial oder radial bewegt werden müssen. Ferner sollten die Kupplungen auch innert gewisser Grenzen Änderun gen im Abstand der Wellenenden in der Richtung der Wellenachsen zulassen. Dabei werden möglichst ein fache Formen der Einzelteile, insbesondere der das Drehmoment übertragenden Flächen., und eine durch gehende formschlüssige Verbindung angestrebt.
Es ist eine Gelenkkupplung bekannt, bei der die Wellenenden mit je einem geschlitzten Flansch ver sehen sind, wobei der Abstand zwischen diesen Flan schen durch eine Zwischenwelle überbrückt wird, deren beide Enden einen ebensolchen Flansch tragen, und wobei die Verbindung zwischen je zwei gegen überliegenden Flanschen durch einen sogenannten Kreuzstein hergestellt wird, das heisst eine Platte mit zwei nach beiden Seiten abstehenden, gekreuzten, in die Schlitze der Flanschen eingreifenden Rippen.
Um die Teile dieser Kupplung zusammenzuhal- ten, sind in den Flanschen gelagerte Splinte vorgese hen, welche die in die Schlitze eingreifenden Rippen durchdringen. Solche Splinte bedingen aber, dass die gegenseitige Entfernung der Wellenenden in deren Achsrichtung genau eingehalten wird, ansonst die Splinte, unter erheblichem Klemmen der Kupplung, durchgescheuert oder abgeschert werden, abgesehen davon, dass durch sie die Montage und Demontage der Einzelteile umständlich wird.
Anderseits ist es bekannt, unter Vermeidung sol cher Splinte ein die zusammenzuhaltenden Teile federnd umschliessendes, axial .geführtes: Stahlband vorzusehen. Ein solches im- DurchmDsser nachgiebiges Band scheuert aber im Betrieb dauernd an den beim Umlauf ihre gegenseitige Winkellage ändernden Kupplungsteilen und ist deshalb dem Verschleiss un terworfen. Dabei wird es auch bei jeder Umdrehung einmal von den Kupplungsteilen etwas aufgebogen und federt hernach wieder zurück.
Diese Deforma- tionsarbeit bringt aber eine Verschlechterung des Wirkungsgrades der Kupplung mit sich, die insbeson dere bei relativ hohen Drehzahlen und niedrigem Drehmoment ins Gewicht fallen kann.
Eine andere bekannte Gelenkkupplung weist zwi- schen den Wellenenden einen Kuppelkörper mit zwei zueinander um 90 versetzten Ausschnitten auf, in die je ein plattenförmiger Mitnehmer der Wellenenden hineinragt. Dabei stützen sich die beiden Mitnehmer mit kalottenförmigen Stützflächen auf einer in einer Bohrung im Innern des Kuppelkörpers: befindlichen losen Kugel ab.
Um den gleichbleibenden Eingriff der Kupplungsteile auch bei Axialbewegungen der Wellenenden sicherzustellen, ist der eine Mitnehmcr mit dem Wellenende über Keile axial verschiebbar drehverbunden und steht ausserdem unter der Wir kung einer Druckfeder, die sich zwischen ihm und dem Wellenende abstützt. Diese Kupplung lässt sich aber ohne Ausbau von mindestens .einem der Wellen enden nicht auswechseln oder lösen. Die vorliegende Erfindung sucht die genannten Nachteile bekannter Kupplungen zu vermeiden.
Sie betrifft eine zerlegbare Gelenkkupplung zur Verbin- dung zweier einander zugekehrter, gelagerter Wellen enden, mit zwei gleichartigen Kupplungsteilen und einem Zwischenstück, die in der Reihenfolge Wellen ende, Kupplungsteil, Zwischenstück, Kupplungsteil, Wellenende miteinander in Eingriff stehen.
Die erfin dungsgemässe Gelenkkupplung ist dadurch gekenn zeichnet, dass als Kupplungsteile Kugeln und als Zwi schenstück eine ebene Platte vorgesehen sind, wobei für den Eingriff des Zwischenstückes einerseits und lappenartiger Ansätze an den Wellenenden anderseits in jeder Kugel zwei in sich kreuzenden Ebenen gegen überliegende Schlitze mit ebenem Grund vorgesehen sind, und wobei ferner jede Kugel von einer mindestens die Ecken der in die genannten Schlitze eingreifen den Teile überdeckenden, verschiebbar befestigten Manschette umgeben ist.
Sowohl die Kugeln als auch ebene Platten sind zwar als Teile von Gelenkkupplungen bekannt, jedoch nur bei Kupplungen einer andern als der obengenann- ten Gattung, mit denen die Verbindung von paral lelen, aber axial versetzten Wellen nicht möglich ist und die ausserdem bei fixierten Wellenenden nicht lösbar sind.
Eine vorteilhafte Ausführung der Gelenkkupp lung zeichnet sich aus durch auf den Wellenenden vorgesehene Sitzflächen, durch welche die Manschet ten in ihrer die Kugeln überdeckenden Lage gehalten sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung, welche be sonders bei relativ geringem Abstand der zu verbin denden Wellenenden bzw. relativ kurzem Zwischen stück oder relativ grosser Auslenkung desselben an gezeigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Manschette auf der dem Wellenende abgekehrten Stirnseite mindestens eine Ausnehmung vorgesehen ist, welche mindestens bis auf den Grund des das, Zwischenstück aufnehmenden Schlitzes reicht und mindestens die Breite dieses Schlitzes: aufweist, wobei an sich bekannte Mittel, z.
B. in Nuten ein geschobene Keile vorgesehen sind, die zum lösbaren Fixieren der Manschette gegenüber dem Wellenende in einer Drehlage dienen, in welcher keine der Aus- nehmungen dem genannten Schlitz gegenübersteht.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, dass die Stirnseiten der in die Kugelschlitze eingrei fenden Teile nach aussen gewölbt sind, so dass sie sich im Betrieb der Kupplung auf dem ebenen Grund der Schlitze abwälzen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der erfin dungsgemässen Gelenkkupplung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 im Aufriss und Fig. 2 im Grundriss die zusammengebaute Gelenk kupplung mit den gelagerten Wellenenden, Fig. 3a 'bis 3c ein Muffenstück im Aufriss, Seiten riss bzw.
Grundriss, Fig. 4a und<I>4b</I> eine Kugel im Aufriss bzw. Seitenriss, Fig.5a und 5b die Platte im Aufriss bzw. im Schnitt entlang der Linie b-b in Fig. 5a und Fig. 6a und 6b eine Manschette im Aufriss bzw. Seitenriss.
Die beiden Wellen 6 sind bei 7 so gelagert, dass die Wellenachsen parallel liegen, jedoch um ein be stimmtes Mass x gegeneinander versetzt sind. Die bei den einander zugekehrten Wellenenden sind mit auf gesteckten Muffenstücken 1 versehen, wobei jedes Muffenstück eine Ausnehmung 11 aufweist, in die ein entsprechender Zapfen an der Welle 6 eingreift, wodurch eine formschlüssige Drehverbindung zu stande kommt. Jedes Muffenstück weist ferner einen Lappen 12 auf, der in einer die Wellenachse enthal tenden Ebene liegt.
Ferner sind als Kupplungsteile zwei Kugeln 2 vorhanden, von denen jede mit zwei von gegenüberliegenden Seiten her vorzugsweise bis auf eine Mittelebene reichenden Schlitzen 21 und 22 versehen ist. Wie insbesondere aus Fig. 4a und<I>4b</I> ersichtlich, weisen die Schlitze einen ebenen Grund auf und liegen in sich kreuzenden Ebenen, und zwar stehen die Ebenen vorzugsweise senkrecht aufein ander, woraus sich eine ausgeglichene Beanspruchung der auf Schub beanspruchten Querschnitte im Kugel innern ergibt. Beide Schlitze 21 und 22 sind gleich breit wie der Lappen 12. Als weiteres übertragungs- clement ist als Zwischenstück eine Platte 3 vorgese hen, deren Dicke ebenfalls der genannten Schlitz breite entspricht.
Bei der zusammengebauten Kupplung greift je ein Lappen 12 in einen Schlitz 21 und die Platte 3 in die verbleibenden Schlitze 22 der beiden Kugeln, wo durch die formschlüssige Drehverbindung zwischen beiden Wellenenden hergestellt ist. Die Stirnseiten 13 an den Lappen 12 bzw. 31 an der Platte 3 sind nach aussen gewölbt, so dass sie sich bei der in Umdrehung befindlichen Gelenkkupplung auf dem ebenen Grund der Kugelschlitze abwälzen. Ferner sind die seitlichen Endpartien der Platte 3 vorzugsweise kugelig aus gebildet, und zwar mit dem gleichen Radius r wie die Kugeln 2, so dass diese Partien beim Eingriff der Platte 3 eine mit den Kugeln 2 gemeinsame Oberfläche bilden.
Es sind ferner zwei Manschetten 4 vorgesehen, welche kein Drehmoment übertragen, sondern die Lappen 12 und die Platte 3 mit den Kugeln 2 in Eingriff halten. Die die Kugeln 2 umgebenden Man schetten 4 sind auf die Muffenstücke 1 lösbar auf gesteckt und von einer solchen Breite, d'ass sie die Ecken der in die Schlitze eingreifenden Teile über decken, und zwar auch bei der grössten, während der Drehbewegung auftretenden Auslenkung gegenüber den Wellenachsen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Gegenüber den Muffenstücken 1 sind die Man schetten 4 lösbar drehverbunden, hier z.
B. mittels in die Nuten 14 bzw. 44 eingeschobener Keile 5.
Die Manschetten 4 weisen auf der dem Wellen ende abgekehrten Stirnseite je zwei Ausnehmungen 41 auf. Diese Ausnehmungen sind bei, eingeschobenen Keilen 5 gegenüber der Platte 3 in der Drehlage ver setzt, und zwar vorzugsweise um etwa 9Q . Bei ge löster Drehverbindung zwischen Manschetten und Muffenstück lassen sich die Manschetten jedoch in eine Lage verdrehen, in der die Ausnehmungen 41 in der gleichen Ebene wie die Platte 3 bzw. die Schlitze 22 liegen.
Die Abmessungen der Ausnehmun- gen sind dabei so gewählt, dass sie in dieser Lage einen die Schlitze 22 fortsetzenden Kanal bilden. Die genaue Form der Ausnehmungen ist dabei natürlich unwesentlich; wichtig ist nur, dass nun die Platte 3 seitlich herausgeschoben werden kann. Damit ist die Drehverbindung zwischen den Wellen 6 gelöst, und es lassen sich mit Leichtigkeit auch die übrigen Kupp lungsteile ausbauen.
Der Zusammenbau erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge: Es werden die Kugeln 2 auf die Lappen 12 aufgesetzt, die Manschetten 4 übergeschoben, die Platte 3 durch die Ausnehmun- gen 41 hindurch eingeschoben und schliesslich die Manschetten 4 verdreht und gegenüber den Muffen- stücken 1 drehgesichert.
Es könnten natürlich pro Manschette auch nur eine oder gar mehrere Ausneh- mungen 41 vorgesehen sein, wobei. die Manschette jeweils in einer solchen Drehlage lösbar befestigt sein müsste, in der keine der Ausnehmungen dem Schlitz 22 gegenübersteht.
Gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Ausführung der Gelenkkupplung sind natürlich man cherlei Abweichungen möglich. Die Ausführung mit den Ausnehmungen 41 ist z. B. im vorliegenden Fall nur deshalb besonders angezeigt, weil die Platte 3 relativ kurz ist. Wäre sie länger, das heisst der Ab stand zwischen den zu verbindenden Wellenenden grösser, so könnte auf diese Ausnehmungen und die Arretierung der Drehlage der Manschetten verzichtet werden; die Manschette könnte dann zwecks Demon tage der Kupplung so weit über die Platte 3 gescho ben werden, dass diese sich wiederum nach der Seite hin aus dem Schlitz 22 herausschieben lässt.
Auch ein Aufschieben und Zentrieren der Manschetten auf den Muffenstücken wäre nicht unbedingt erforder lich, sondern lediglich eine Arretierung der Man schetten in axialer Richtung gegenüber den Kugeln. Anstatt schliesslich besondere Muffenstücke 1 mit den Lappen 12 vorzusehen, könnten die Lappen auch direkt stirnseitig an den Wellen 6 ausgebildet sein.
Die d'argestel'lte Kupplung eignet sich auch zur Verbindung von Wellenenden, deren Achsen sich schneiden oder sogar windschief zueinander stehen.
Die dargestellte Kupplung besteht aus wenigen und sehr einfach herzustellenden Teilen. Sämtliche das Drehmoment übertragenden, aufeinander glei tenden Flächen sind! eben und daher sehr einfach zu bearbeiten. Sie können als einfache Verschleissplatten ausgebildet werden, die auch leicht auswechselbar sind. Die Einzelteile sind auch äusserst robust, und demgemäss ist die Kupplung auch für rauhen Betrieb und zur Übertragung grosser Drehmomente, wie sie beispielsweise bei Walzwerken auftreten, geeignet.
Abweichungen innerhalb gewisser Grenzen vom Soll wert des Abstandes der Wellenenden, wie sie sich bei der Fertigung oder Montage der Wellen ergeben kön nen oder nachträgliche Veränderungen beeinträchti gen die Wirkungsweise der Kupplung keineswegs. Die Kupplung ist ferner auch leicht zu schmieren. Bei all diesen Vorteilen ist der Aussendurchmesser der Kupplung verglichen mit dem Wellendurchmesser sehr gering.