CH381028A - Kupplung zur reibungsfreien und winkelfehlerarmen Winkelübertragung zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb - Google Patents

Description

  Kupplung zur reibungsfreien und     winkelfehlerarmen        Winkelübertragung    zwischen einem  Antrieb und einem Abtrieb    Es ist eine häufige Aufgabe, den Drehwinkel zwi  schen zwei Wellen mit hoher Genauigkeit insbeson  dere auch dann zu übertragen, wenn diese nicht im  Winkel fluchten und - wiederum durch Fertigungs  toleranzen bedingt - versetzt sind.  



  Für     Messzwecke    sind die bekannten elastischen.  Kupplungen viel zu ungenau. Wird eine an zwei Stellen  (Gelenkpunkte) eingedrehte Stahlwelle als elastische  Kupplung benutzt, so treten Querkräfte entsprechend  der     Federsteifigkeit    der Stahlwelle und der Grösse  der     Auslenkung    auf, die in vielen Fällen nicht trag  bar sind. Die bekannte     Old'hamsche    Kupplung ist  winkeltreu, sie verwendet zwei     Gleitstein-Geradfüh-          rungen,    die senkrecht aufeinander stehen. Sie arbeitet  indes nicht reibungsfrei und gestattet zudem nicht den  Ausgleich von Fehlern in der Winkelausrichtung.  Ausserdem zeigt sie infolge der Spiele der Führungen  eine Umkehrspanne.  



  Es sind auch Kupplungen zur reibungsfreien ge  nauen Winkelübertragung     zwischen    einem Antriebs  und einem     Abtriebsteil    bekannt, bei denen die Verbin  dung zwischen Antriebs- und     Abtriebsteil    über zwei       Federparallelführungen    erfolgt, die je mit Abstand  voneinander parallel verlaufende gestreckte Federn  aufweisen, deren Enden je starr miteinander verbun  den sind und bei denen die einen Enden der Federn  der einen Parallelführung mit dem Antriebsteil und  diejenigen der anderen mit dem     Abtriebsteil,    und die  anderen Enden der Federn beider Parallelführungen  starr miteinander verbunden sind. Von diesen be  kannten Kupplungen geht die Erfindung aus.

   Sie  schafft eine Kupplung, bei der die Richtungen der  Federn der beiden Parallelführungen senkrecht zu  einander stehen.    In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Aus  führungsbeispiele der Kupplung gemäss der Erfin  dung schematisch dargestellt, und     zwar    zeigt:

         Fig.    1 a und 1 b eine winkeltreue Kupplung mit       gabelförmigen    An- und     Abtriebsteilen    in Ansicht  bzw.     Axialschnitt,          Fig.   <I>2a</I> und<I>2b</I> je eine Ausbildungsform von Fe  derelementen der Kupplung,       Fig.3a    und 3b eine winkeltreue Kupplung in  Scheibenbauweise in Ansicht bzw.

       Axialschnitt.     Nach     Fig.    1 ist ein     gabelförmiger    Antriebsteil 1  vorgesehen, an dessen beiden Schenkeln gestreckte  Federn 2 und 3     einenends    starr befestigt sind und  zusammen mit einem Ring 4, in dem die anderen  Enden der Federn starr befestigt sind, eine Parallel  führung mit, in der gezeigten Stellung der Kupplung,  in     horizontaler    Richtung wirkenden Federn bilden.  Vom Teil 1 wird über die beiden Federn 2 und 3 der  Ring 4 angetrieben. Dieser wirkt seinerseits über     die     in gleicher Weise angeordneten Federn 5 und 6 auf  den     Abtriebsteil    7, wiederum eine Parallelführung,  jedoch mit senkrechter Federrichtung bildend.  



  Werden die Parallelführungen mit Blattfedern,  wie dargestellt, ausgeführt, dann ist nur der Aus  gleich von versetzten Wellen möglich. Bei nicht fluch  tenden Wellen kann durch Einsetzen von Rundstab  federn anstelle von Blattfedern der weitere benötigte  Freiheitsgrad gewonnen werden. Sehr wesentlich ist  in allen Fällen, dass die beiden     Parallelführungen    in  einer Ebene nach der Linie 8-9 in     Fig.    1 b liegen.  



  Die Ausbildung der Federelemente, gleich ob als  Flachfedern oder als     Rundstabfedern,    kann glatt  durchgehend nach     Fig.    2a oder mit     Einschnürungen     nach     Fig.   <I>2b</I> erfolgen. Die mit     Einschnürungen        ver-          sehenen    Federn haben eine höhere Knicksicherheit      und lassen sich leichter auf ein bestimmtes Federver  halten abgleichen.  



  Es ist leicht einzusehen, dass, sofern die Feder  parallelführungen genügend genau hergestellt sind,  bei versetzten Wellen keine Winkelverdrehung und  damit kein Winkelfehler auftritt. Die dabei zum Aus  lenken der     Federparallelführungen    benötigten     Kräfte     können durch     konstruktive    Massnahmen     vernach-          lässigbar    klein gehalten werden. Zudem tritt bei der       Auslenkung    keinerlei Reibung auf, ebenfalls ist in der  Kupplung kein Spiel und keine Umkehrspanne vor  handen.  



  Eine mögliche Fehlerquelle liegt darin, dass in  folge von Temperaturunterschieden die Längenaus  dehnung der Federelemente verschieden sein könnte.       Zweckmässigerweise    werden daher die Federn aus  einem Material     vemachlässigbar        kleiner    Wärmeaus  dehnung, wie z. B.      Indilatans     (Schutzmarke), ge  fertigt.  



  Zur Befestigung der     Parallelführungsfedern    hat  sich ein Verfahren     bewährt,    bei dem die mit     End-          massen    oder Einstellehren mit der erwünschten     Aus-          richt-    bzw. Massgenauigkeit eingestellten Federn mit       Kunstharzklebern    befestigt werden.  



  Bei der Kupplung nach den     Fig.    3a und 3b ist der       Antriebsteil    als Topf ausgebildet und greift mit einem  Ringteil 11 über den     Abtriebsteil    20. Eine Scheibe 12  schliesst die offene Seite des Topfes ab. Zwischen  dem Boden des Topfes und der Scheibe 12 sind Über  tragungsstücke 13 und 14 angeordnet, die über     Par-          allelführungs-Rundstabfedern    15 und 16 mit einem  Ring 17 verbunden sind. Gleiche     Federn    18 und 19  verbinden den Ring 17 mit dem     Abtriebsteil    20. Zur  Wahrung des richtigen     axialen    Abstandes der Kupp  lungsteile kann z.

   B. ein verhältnismässig dünner  Draht 21 in Bohrungen im Antriebs- und     Abtriebsteil     eingesetzt werden.  



  Die zuletzt beschriebene Kupplung hat den Vor  teil, dass hierbei das mögliche Spiel des Teiles 20  zwischen den Teilen 11 und 12 so klein     gehalten     werden kann, dass axial nur ein solcher Weg der  Federelemente möglich ist, dass diese nicht plastisch  deformiert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kupplung zur reibungsfreien winkelfehlerarmen Winkelübertragung zwischen einem Antriebsteil und einem Abtriebsteil, bei der die Verbindung zwi schen diesen Teilen über zwei Federparallelfüh- rungen erfolgt, die je im Abstand voneinander parallel zueinander verlaufende gestreckte Federn aufweisen, deren Enden je starr miteinander ver bunden sind und bei denen die einen Enden der Federn der einen Parallelführung mit dem Antriebsteil und diejenigen der anderen mit dem Ab triebsteil, und die anderen Enden der Federn beider Parallelführungen starr miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungen der Fe dern der beiden Parallelführungen senkrecht zuein ander stehen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ebenen, in denen die Aus gleichbewegungen der Parallelführungen erfolgen, parallel zur Drehachse liegen. 2. Kupplung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Federn der beiden Parallelfüh rungen in übereinstimmenden senkrecht zur Dreh achse stehenden Ebenen angeordnet sind. 3. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Federn der Parallelführungen als Blattfedern ausgebildet sind. 4. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Federn der Parallelführungen als Rundstabfedem ausgebildet sind. 5. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Federn über ihre Länge min destens einen abgesetzten Querschnitt haben. 6.

   Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Federn aus einem Material geringer Wärmedehnung hergestellt sind. 7. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Federn durch Kleben im An triebs- bzw. Abtriebsteil befestigt sind. B. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Anschläge vorgesehen sind, gegen welche zur mechanischen Begrenzung der Bewegung der einzelnen durch die Federn verbundenen Teile der Kupplung gegeneinander auf ein vorbestimmtes Mass sich die Teile anlegen.