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Patent Searching and Data


Title:
JOINT COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/011988
Kind Code:
A1
Abstract:
In a coupling to balance radial movements and axial displacement between a first and a second half-coupling, with an unsupported intermediate member which is connected via two connecting rods with the first half-coupling on one side and via another two connecting rods with the second half-coupling, the intermediate member consisting of two releasably interconnected arc-shaped half-members (11, 12), the end sections of the half-members (11, 12) overlap at the periphery and are held together in the two overlap regions (19) by two aligned axial drillings (15, 17) to take the bolts (29, 30, 35, 36) securing the connecting rods. In addition, each half-member (11, 12) is cut from sheet-steel and at least both their two end sections are arranged in the same plane. This provides a heavily loadable coupling with extremely simply made half-members (11, 12) which can easily be fitted and dismantled.

Inventors:
KIRSCHEY GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1992/000974
Publication Date:
June 24, 1993
Filing Date:
November 17, 1992
Export Citation:
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Assignee:
KIRSCHEY CENTA ANTRIEBE (DE)
International Classes:
B61C9/52; F16D3/60; F16D3/62; (IPC1-7): B61C9/52; F16D3/60
Foreign References:
GB1210204A1970-10-28
Attorney, Agent or Firm:
Ostriga, Harald (Wuppertal 2, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Kupplung zum Ausgleich von radialen Bewegungen und Achsversatz zwischen einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte, mit einem ungelager¬ ten Zwischenglied, welches mittels zweier Lenkerhebel mit der ersten Kupplungshälfte einerseits sowie mittels zweier weiterer Lenkerhebel mit der zweiten Kupplungs¬ hälfte andererseits verbunden ist, wobei das Zwischen glied aus zwei lösbar miteinander verbundenen, bogen¬ förmigen Zwischengliedhälften besteht, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sich die Zwischengliedhälften (11, 12) mit ihren beiden Endabschnitten umfänglich überdecken und in den beiden Überdeckungsbereichen (19) mit je zwei fluchtenden Axialbohrungen (15, 17) zur Aufnahme der die Lenkerhebel anbindenden Bolzen (29, 30, 35, 36) zusammengehalten sind, daß jede Zwischengliedhälfte (11, 12) aus Blech geschnitten ist und zumindest ihre beiden Endabschnitte in derselben Ebene angeordnet sind.
2. Kupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, daß die Zwischengliedhälften (11, 12) aus Stahl¬ blech geschnitten sind.
3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Zwischengliedhälften (11, 12) aus Titan¬ blech geschnitten sind.
4. Kupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgen¬ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischengliedhälf¬ ten (11, 12) wenigstens einen zusätzlichen Über deckungsbereich (20) ausbilden, innerhalb dessen sie lösbar miteinander verbunden sind.
5. Kupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgen— den, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerhebel in ih¬ ren zwischengliedseitigen Gelenkbereichen gegabelt sind und das Zwischenglied (10) zwischen den Schenkeln (28) der Gabeln (27) aufgenommen sind.
6. Kupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgen¬ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerhebel nach Art ungegabelter Pleuel ausgebildet sind und jeweils ein Paar von Zwischengliedhälften (11, 12) vor ihren axialweisenden Außenseiten angeordnet sind.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß die inneren Bereiche der Zwischengliedhälften (11, 12) mindestens eines der beiden Zwischenglieder (10) aus der Ebene ihres Blechzuschnitts aufeinanderzu verformt, insbesondere gekröpft sind.
8. Kupplung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die inneren Bereiche der Zwischen¬ gliedhälften (11, 12) mindestens eines der beiden Zwi schenglieder (10) bis zur gegenseitigen Anlage aufein¬ anderzu verformt sind und innerhalb ihres gemeinsamen Anlagebereichs (41 ) lösbar miteinander verbunden sind.
Description:
Gelenkkupplunσ

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung nach - dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

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Eine solche Kupplung ist etwa aus der DE-OS 30 49 054 bekannt. Sie dient - wie dort beschrieben - insbe¬ sondere zur Übertragung der Motorleitung eines elek¬ trisch angetriebenen Schienenfahrzeugs von einem ersten

10 Flansch einer Hohlwelle auf einen zweiten Flansch einer von dieser umhüllten und radial zu ihr beweglich ange¬ ordneten Treibachse. Dazu ist eine Viergelenkkette aus dem ersten Flansch als der antreibenden ersten Kupp¬ lungshälfte, dem ersten Paar von Lenkerhebeln und dem

15 Zwischenglied und eine zweite Viergelenkkette aus dem Zwischenglied, den Lenkerhebeln und dem zweiten Flansch als der angetriebenen zweiten Kupplungshälfte gebildet. Das Zwischenglied besteht aus zwei in Richtung quer zu seiner Achse geteilten bogenförmigen Hälften, die mit-

20 tels zweier etwa tangential angeordneter Paßschrauben lösbar miteinander verbunden sind. Dadurch ist es mög¬ lich, das Zwischenglied und die Lenkerhebel nachträg¬ lich montieren bzw. gesondert demontieren zu können. Dies ist allerdings ziemlich umständlich. Außerdem ist

25 die bekannte Kupplung relativ aufwendig aufgebaut, ins¬ besondere ihr Zwischenglied.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der als bekannt vorausgesetzten Art ei- •> 30 nerseits montage- und demontagefreundlicher zu gestal¬ ten sowie andererseits insbesondere hinsichtlich der

Ausgestaltung des Zwischengliedes erheblich zu verein¬ fachen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegeben. Weitere vor¬ teilhafte und zweckmäßige Merkmale ergeben sich aus den ünteransprüchen.

Entsprechend der Erfindung dienen die Schraubbol- zen, mit denen die Lenkerhebel an dem Zwischenglied an¬ geschlossen sind, zugleich dazu, die Zwischengliedhälf— ten selbst miteinander zu verbinden. Gegenüber dem Stand der Technik entfallen mithin die beiden besonde¬ ren Paßschrauben sowie alle Maßnahmen und Einrichtungen zu deren Anordnung und Handhabung. Wesentlich vor allem ist aber auch die Ausbildung der Zwischengliedhälften in der Weise, daß jeweils beide Endabschnitte einer Zwischengliedhälfte in derselben Ebene liegen. Dies nämlich ermöglicht es, jede Zwischengliedhälfte zu in- dest hinsichtlich ihrer Anlenkzonen an den Schrauben¬ bolzen kippmomentfrei anzuordnen und sie aus Blech, insbesondere Stahl— oder Titanblech, zu schneiden. Das gesamte Zwischenglied kann somit trotz in jeder Bezie¬ hung ausreichender Festigkeit aus preiswertem Material und vor allem mittels kostengünstiger Herstellungsver¬ fahren, wie etwa Stanzen, Sägen, Funkenerodieren, La¬ ser— oder Wasserstrahlschneiden rationell erzeugt wer¬ den. Außerdem benötigt es nur sehr geringen axialen Einbauraum zwischen den beiden Kupplungshälften. Demge— genüber konnte das zur Aufnahme der Lenkerhebel mehr¬ fach gegabelte, beachtlichen Raum beanspruchende be¬ kannte Zwischenglied funktionsgerecht nur als kostspie-

liges Stahlgußstück oder Schmiedeteil ausgeführt sein kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nä¬ her erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines bei der erfindungsgemäßen Kupplung verwendeten Zwischengliedes,

Fig. 2 einen Längsschnitt entsprechend der Schnittli¬ nie II-II in Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Kupplung in deren Achs- richtung gesehen,

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie A-A in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie B-B in Fig. 3,

Fig. 6 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht einer zweiten Kupplungs-Ausführung,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Schnittlinie A-A in

Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt entsprechend Schnittlinie B-B der Fig. 6,

Fig. 9 eine Ansicht auf eine Kupplung einer dritten Ausführungsfor f

Fig. 10 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie B-B der Fig. 9.

Das in Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Zwi¬ schenglied besteht aus zwei identischen Zwischenglied¬ hälften 11 und 12. Jedes Zwischenglied ist im wesentli- chen bogenförmig um die Zentraiachse 13.einer später zu beschreibenden Kupplungsanordnung geführt. Seinem bo¬ genförmigen Hauptteil 14 benachbart weist jede Zwi¬ schengliedhälfte 11, 12 im Bereich ihrer beiden äußeren Enden eine Bohrung 15 sowie am Ende eines verlängerten Abschnitts 16 eine zweite Bohrung 17 auf. Jede der bei¬ den Bohrungen 15, 17 der einer Zwischengliedhälfte 11 befindet sich innerhalb eines entsprechenden über- deckungsbereichs 19 mit der zweiten Zwischengliedhälfte 12 in Axialflucht zu den entsprechenden Bohrungen 17 und 15 dieser zweiten Kupplungshälfte 12. Alle Bohrun¬ gen 15, 17 beider Zwischengliedhälften 11 und 12 liegen dabei auf einem gemeinsamen, mit 18 bezeichneten Teil¬ kreis.

Die beiden entsprechend Fig. 1 gegensinnig aufein¬ andergelegten, jedoch untereinander identischen Zwi¬ schengliedhälften 11 und 12 besitzen darüber hinaus noch radial weiter innen zwei weitere Überdeckungsbe¬ reiche 20, innerhalb derer sie mit jeweils einer Schraube 21 lösbar aneinanderbefestigt sind. Die Schrauben 21 dienen dazu, die aus recht dünnem Blech geschnittenen Zwischengliedhälften 11 und 12 aneinander

zu heften und die Zwischenglied-Anordnung im Hinblick auf ihre Steifigkeit, insbesondere Knickfestigkeit, zu verstärken.

In Fig. 3 sind die Zwischengliedhälften 11 und 12 in eine Kupplung eingebaut gezeigt. An die mit 22 be¬ zeichnete erste Kupplungshälfte sind an radialen Ausle¬ gern 23 mit Hilfe von Schraubbolzen 24 je ein Lenkerhe¬ bel 25, 26 angelenkt. Jeder dieser beiden Lenkerhebel 25, 26 weist an seinem anderen Ende eine Gabel 27 bzw. 28 auf, deren Gabelschenkel jeweils das aus den beiden Zwischengliedhälften 11 und 12 gebildete Zwischenglied

10 zwischen sich fassen. Der zur Verbindung vorgesehene Gewindebolzen 29 durchgreift die Zwischengliedhälfte 11 durch ihre innere Bohrung 15 und die Zwischenglied¬ hälfte 12 durch deren äußere Bohrung 17. Entsprechend durchgreift der dem Gelenkhebel 26 zugeordnete Schraub¬ bolzen 30 die äußere Bohrung 17 der Zwischengliedhälfte

11 und die weiter innen liegende Bohrung 15 der die Zwischengliedhälfte 11 bereichsweise axial wie im we¬ sentlichen radial überdeckenden zweiten Zwischenglied¬ hälfte 12. In entsprechender Anordnung führen zwei wei¬ tere Gelenkhebel 30 und 31 von durch Schraubenbolzen 35 und 36 markierten Anlenkstellen am Zwischenglied 10 zu der mit 32 bezeichneten zweiten Kupplungshälfte. Daran sind die Lenkerhebel 30 und 31 mit Hilfe der Schrauben¬ bolzen 33 und 34 an Armen 42 dieses zweiten Kupplungs¬ teiles 32 angelenkt.

Jeder der Schraubenbolzen 29, 30 sowie 35 und 36 dient also zum einen dazu, die jeweiligen Lenkerhebel 25, 26 sowie 30 und 31 am Zwischenglied anzulenken, wo-

bei demzufolge zugleich auch die Zwischengliedhälften 11 selbst ohne notwendige besondere Schraubverbindungen miteinander verbunden sind. Die besonderen Schraubver¬ bindungen 21 entsprechend Fig. 1 und 2 müssen also bei insbesondere dicken Zwischengliedhälften nicht vorgese¬ hen sein. Sie haben den Zweck, die Steifigkeit, insbe¬ sondere Knickfestigkeit des Zwischengliedes zu erhöhen. Infolge dieser zusätzlichen Verbindung der beiden Zwi¬ schengliedhälften 11 und 12 aneinander mit Hilfe der Verschraubungen 21 können aber die Zwischengliedhälften aus dünnerem Blech gefertigt sein als dies ohne diese Verbindung möglich wäre.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, benötigt die Anord- nung nur sehr geringen axialen Einbauraum zwischen den beiden Kupplungshälften 22 und 32.

Eine zweite, in den Fig. 6 bis 8 dargestellte Aus¬ führungsvariante verwendet zwei Zwischenglieder 10 der bisher beschriebenen Art, die also jeweils aus zwei identischen Zwischengliedhälften 11 und 12 bestehen. Diese Ausführungsform hat im wesentlichen zwei Vor¬ teile. Zum einen benötigt sie keine zumindest an einem Ende gegabelten Lenkerhebel. Zum anderen erhöht sich durch die doppelte Anordnung die Knicksteifigkeit der Zwischenglieder 10, so daß die Kupplung größere Lasten aufnehmen und/oder die Zwischenglieder noch dünner ge¬ staltet werden können.

Während die Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8 mit völlig planen Zwischengliedern etwas mehr axialen Einbauraum benötigt als die Ausführung nach den Fig. 3

bis 5, zeigen Fig. 9 und 10 eine Ausführung mit zwei Zwischengliedern 10, die sich von denjenigen nach den Fig. 6 bis 8 dadurch unterscheiden, daß sie in ihren mittleren Bereichen aufeinanderzu verformt sind. Inner- halb dieses Bereichs gegenseitiger Anlage der beiden Kupplungs-Zwischenglieder 10 sind diese, also alle vier Zwischengliedhälften 11, 12 durch eine lösbare, insbe¬ sondere Schraub-Verbindung, miteinander verbunden.

In allen Ausführungen sind mit 37 den jeweiligen Verhältnissen angepaßte, von den erwähnten Schrauben¬ bolzen durchgriffene Bundbuchsen bezeichnet. Sie lagern jeweils hülsenför ige Gummi-Metall-Elemente 38, die aus jeweils zwei dünnen, mit einer gummielastischen Einlage 39 durch Vulkanisation miteinander verbundenen Stahl¬ buchsen bestehen. Jedes Gummi-Metall-Element 38 ist da¬ bei unter radialer Vorspannung auf der ihr zugehörigen Bundbuchse 37 aufgepreßt. Die jeweiligen Lenkerhebel sind mit ihren zugehörigen Gelenkaugen auf die Außen- schale des jeweiligen Gummi-Metall-Elements ebenfalls unter radialer Vorspannung aufgepreßt. Eine um die Achse eines Schraubenbolzens erfolgende Relativdrehung zwischen Bundbuchse und Lenkerhebel vollzieht sich also durch elastische Verformung des hülsenfÖrmigen Gummi- elements. Außerdem gestattet das Gummielement in gewis¬ sem Umfange kardanische Bewegungen, also Kippbewegun¬ gen, die durch Winkelversatz der Achsen der beiden Kupplungshälften 22 und 32 entstehen.

Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die mit 40 bezeichneten Durchbrechungen in den Zwi¬ schengliedhälften 11, 12 der Gewichtseinsparung dienen.

Die Montage und Demontage der mit den erfindungs¬ gemäßen Zwischengliedhälften ausgerüsteten Kupplungen ist sehr einfach. Sie vollzieht im Falle der Demontage durch Lösen der betreffenden Schraubenbolzen, wodurch sich die Lenkerhebel von den Kupplungshälften trennen lassen, ohne daß man die Kupplungshälften 22 und 32 axial voneinander wegrücken muß.