Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COUPLING AND METHOD FOR USE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/120351
Kind Code:
A1
Abstract:
Coupling for receiving two shaft elements, comprising a fixed coupling partner with a receiving means for receiving the first shaft element with a coupling central longitudinal axis, and a coupling partner which can be moved in relation to the coupling central longitudinal axis with a receiving means for receiving the second shaft element, wherein the movable coupling partner can be adjusted, relative to the fixed coupling partner, axially parallel to the coupling central longitudinal axis by means of a guide, wherein the fixed coupling partner has two fixedly arranged, spaced apart holding rings with bolt connecting means which are arranged in between, wherein a movable displacement ring which is assigned to the movable coupling partner is provided between the holding rings so as to run on the bolt connecting means, with bushing cut-outs which correspond with the bolt connecting means and are configured with regard to their number, arrangement and geometry so as to correspond in such a way that they provide axial guidance.

Inventors:
KARPSTEIN SVEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2018/000372
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 18, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KBK ANTRIEBSTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
F16D3/06
Domestic Patent References:
WO2005019671A12005-03-03
Foreign References:
EP1306570A12003-05-02
US6217457B12001-04-17
US20040002391A12004-01-01
EP0318669A11989-06-07
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
NITZ, Astrid (DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRÜCHE

1. Kupplung (1) zur Aufnahme von zwei Wellenelementen, umfassend einen festen Kupplungspartner (2) mit einem Aufnahmemittel (3) für die Aufnahme des ersten Wellenelements mit einer Kupplungszentrallängsachse (4), und einem bezogen auf die Kupplungszentrallängsachse (4) beweglichen Kupplungspartner (5) mit einem Aufnahmemittel (6) für die Aufnahme des zweiten Wellenelements, wobei der beweg liche Kupplungspartner (5) relativ zum festen Kupplungspartner (2) mittels einer Füh rung (7) parallel zur Kupplungszentrallängsachse (4) axial verstellbar ist, wobei der feste Kupplungspartner (2) zwei fest angeordnete, beabstandete Halteringe (8) mit dazwischen angeordneten Bolzenverbindungsmitteln (9) aufweist, wobei zwischen den Halteringen (8) auf den Bolzenverbindungsmitteln (9) laufend ein beweglicher Verschiebering (10), der dem beweglichen Kupplungspartner zugeordnet ist, mit mit den Bolzenverbindungsmitteln (9) korrespondierenden Buchsenaussparungen (11), die hinsichtlich ihrer Anzahl, Anordnung und Geometrie derart korrespondierend ausgebildet sind, dass sie eine Axialführung bieten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kupplungspartner (5) ein Ausgleichselement (12) aufweist, das hinsichtlich eines Abweichungswinkels (13) relativ zur Kupplungszentrallängsachse (4) winklig verstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kupplungspartner (5) mit seinem Ausgleichselement (12) an einem Innenbereich (14) des Verschieberings (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei, insbesondere bis zu zehn Bolzenverbindungsmittel (9) und korrespondierende Buchsenaussparungen (11) im Verschiebering (10) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) des beweglichen Kupplungspartners (5) ein Bal- gelement (15) aufweist, das mit einem Ende (16) in dem Verschiebering (10) befes- tigt, insbesondere an einer Innenseite (17) eingepresst und/oder eingeklebt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) des beweglichen Kupplungspartners (5) ein Federpaket ist, das mit einem Ende in dem Verschiebering (10) befestigt, insbesondere an einer Innenseite eingepresst und/oder eingeklebt, ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Buchsenaussparung (11) an einem oberen Teil und an einem unteren Teil des Verschieberings (10) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (3, 6) ein Schlitzmittel (22) zum Einklemmen des Wellenele- ments aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Bolzenverbindungsmittel (9) im Bereich der korrespondie renden Buchsenaussparung (11) einander zugeneigt ausgebildet sind, insbesondere ein Bolzenverbindungsmittel (9) nach links und ein Bolzenverbindungsmittel (9) nach rechts versetzt.

10. Verfahren zum Verwendung einer Kupplung (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zur axialen Verstellung bei aufgenommenen Wellenelementen, wobei ein fester Kupplungspartner (2) ein Aufnahmemittel (3) für die Aufnahme des ersten Wellenelements mit einer Kupplungszentrallängsachse (4) aufweist, und ein bezogen auf die Kupplungszentrallängsachse (4) beweglicher Kupplungspartner (5) ein Aufnahmemittel (6) für die Aufnahme des zweiten Wellenelements, wobei der bewegliche Kupplungspartner (5) relativ zum festen Kupplungspartner (2) mittels ei- ner Führung (7) parallel zur Kupplungszentrallängsachse (4) axial verstellt wird, wobei der feste Kupplungspartner (2) zwei fest angeordnete, beabstandete Halteringe (8) mit dazwischen angeordneten Bolzenverbindungsmitteln (9) aufweist, wobei zwischen den Halteringen (8) auf den Bolzenverbindungsmitteln (9) ein beweglicher Verschiebering (10) läuft, der dem beweglichen Kupplungspartner zugeordnet ist, wodurch mit mit den Bolzenverbindungsmitteln (9) derart hinsichtlich ihrer Anzahl, Anordnung und Geometrie korrespondierend ausgebildeten Buchsenaussparungen (11) eine Axialführung hergestellt wird.

Description:
Kupplung und Verfahren zur Verwendung

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Aufnahme von zwei Wellenelementen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , und Verfahren zum Verwendung einer Kupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 10.

Bekannt sind Steckkupplungen bestehend aus positiven und negativen Steckpart nern, die drehformschlüssig ineinander gesteckt werden können. Sie dienen einer möglichst spielfreien Übertragung einer Drehbewegung sowie der Dämpfung von Kraftstößen.

Als nachteilig erweist sich bei der Anwendung der Kupplung auf Wellen, dass er ins besondere bei bewegungsintensiven Gerätschaften, mit vielen Störungen und seitli- chen Ausweichbewegungen, dass die Kupplung im Stand der Technik entweder zu steif aufgebaut ist oder zu viel Spiel ermöglichen, also ungenau agieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplung für Wellen bereitzustellen, die es ermöglicht, unter Vermeidung der Nachteile des Stands der Technik eine wie- derholbar spielfreie Betätigung zu erreichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kupplung zur Aufnahme von zwei Wellenelemen ten, umfassend einen festen Kupplungspartner mit einem Aufnahmemittel für die Aufnahme des ersten Wellenelements mit einer Kupplungszentrallängsachse, und einem bezogen auf die Kupplungszentrallängsachse beweglichen Kupplungspartner mit einem Aufnahmemittel für die Aufnahme des zweiten Wellenelements, wobei der bewegliche Kupplungspartner relativ zum festen Kupplungspartner mittels einer Füh-

Bestätigungskopie rung parallel zur Kupplungszentrallängsachse axial verstellbar ist, wobei der feste Kupplungspartner zwei fest angeordnete, beabstandete Halteringe mit dazwischen angeordneten Bolzenverbindungsmitteln aufweist, wobei zwischen den Halteringen auf den Bolzenverbindungsmitteln laufend ein beweglicher Verschiebering, der dem beweglichen Kupplungspartner zugeordnet ist, mit mit den Bolzenverbindungsmitteln korrespondierenden Buchsenaussparungen, die hinsichtlich ihrer Anzahl, Anordnung und Geometrie derart korrespondierend ausgebildet sind, dass sie eine Axialführung bieten.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht durch eine zuverlässige Bolzen-/Buch- senführung eine torsionssteife, spielfreie Führung und Axialpassung von Kupplungs- elemente mit einer hohen Lebensdauer. Im Stand der Technik findet sich beispiels- weise bei Zahnwellen und Keilwelle immer Spiel in Rotationsrichtung, so dass dabei insbesondere bei hohen Anforderungen an Präzision und Schnelligkeit Risiken beim Einkuppeln und Führen gegeben sind. Die vorliegende Kupplung weist neben der axialen Verstellbarkeit eine kompakte Bauweise auf mit einem großen möglichen Axialführungshub auf und ist sowohl innen als auch weit außen immer spielfrei. Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung eine einfache Einbindung einer Einbindung eines Fehlerausgleichsmechanismus in Form beispielsweise einer Integration eines Balgs und/oder eines Federpakets.

Vorteilhaft ist es somit, wenn der bewegliche Kupplungspartner ein Ausgleichselement aufweist, das hinsichtlich eines Abweichungswinkels relativ zur Kupplungszent- rallängsachse winklig verstellbar ist.

Vorteilhaft ist es, wenn der bewegliche Kupplungspartner mit seinem Ausgleichsele- ment an einem Innenbereich des Verschieberings angeordnet ist.

Vorteilhaft ist es, wenn zumindest drei, insbesondere bis zu zehn, Bolzenverbin- dungsmittel und korrespondierende Buchsenaussparungen im Verschiebering vorgesehen sind. Vorteilhaft ist es, wenn das Ausgleichselement des beweglichen Kupplungspartners ein Balgelement aufweist, das mit einem Ende in dem Verschiebering befestigt, ins- besondere an einer Innenseite eingepresst und/oder eingeklebt ist.

Vorteilhaft ist es, wenn das Ausgleichselement des beweglichen Kupplungspartners ein Federpaket ist, das mit einem Ende in dem Verschiebering befestigt, insbesonde- re an einer Innenseite eingepresst und/oder eingeklebt, ist.

Vorteilhaft ist es, wenn jeweils eine Buchsenaussparung an einem oberen Teil und an einem unteren Teil des Verschieberings angeordnet ist.

Vorteilhaft ist es, wenn das Aufnahmemittel ein Schlitzmittel zum Einklemmen des Wellenelements aufweist.

Vorteilhaft ist es, wenn jeweils zwei benachbarte Bolzenverbindungsmittel im Bereich der korrespondierenden Buchsenaussparung einander zugeneigt ausgebildet sind, insbesondere ein Bolzenverbindungsmittel nach links und ein Bolzenverbindungsmit- tel nach rechts versetzt. Durch die vorgeschlagene Vorrichtung wird eventuelles Spiel der Bolzenverbindungsmittel sicher eliminiert.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Verwendung einer Kupp- lung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zur axialen Verstellung bei aufgenommenen Wellenelementen, wobei ein fester Kupplungspartner ein Aufnahmemittel für die Aufnahme des ersten Wellenelements mit einer Kupplungszentral- längsachse aufweist, und ein bezogen auf die Kupplungszentrallängsachse bewegli cher Kupplungspartner ein Aufnahmemittel für die Aufnahme des zweiten Wellenelements, wobei der bewegliche Kupplungspartner relativ zum festen Kupplungs- partner mittels einer Führung parallel zur Kupplungszentrallängsachse axial verstellt wird, wobei der feste Kupplungspartner zwei fest angeordnete, beabstandete Halte ringe mit dazwischen angeordneten Bolzenverbindungsmitteln aufweist, wobei zwischen den Halteringen auf den Bolzenverbindungsmitteln ein beweglicher Verschiebering läuft, der dem beweglichen Kupplungspartner zugeordnet ist, wodurch mit mit den Bolzenverbindungsmiteln derart hinsichtlich ihrer Anzahl, Anordnung und Geo- metrie korrespondierend ausgebildeten Buchsenaussparungen eine Axialführung hergestellt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind. Es zeigen:

Fig. 1a eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplung,

Fig. 1b eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplung,

Fig. 1c eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplung,

Fig. 1d ein schematischer Querschnit einer erfindungsgemäßen Kupplung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplung,

Fig. 3a eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplung und

Fig. 3b eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplung.

Fig.1a zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Kupplung 1 zur Auf- nahme von zwei nicht dargestellten Wellenelementen, beispielsweise mit einem Schlitzmitel 22, umfassend einen festen Kupplungspartner 2 mit einem Aufnahme mitel 3 für die Aufnahme des ersten Wellenelements mit einer Kupplungszentrallän gsachse 4, und einem bezogen auf die Kupplungszentrallängsachse 4 und den festen Kupplungspartner 2 beweglichen Kupplungspartner 5 mit einem Aufnahmemitel 6 für die Aufnahme des zweiten Wellenelements, wobei der bewegliche Kupplungs- partner 5 relativ zum festen Kupplungspartner 2 mitels einer Führung 7 parallel zur Kupplungszentrallängsachse 4 axial verstellbar ist, wobei der feste Kupplungspartner 2 zwei fest angeordnete, beabstandete Halteringe 8 mit dazwischen angeordneten Bolzenverbindungsmitteln 9 aufweist, wobei zwischen den Halteringen 8 auf den Bolzenverbindungsmitteln 9 laufend ein beweglicher Verschiebering 10, der dem be- weglichen Kupplungspartner 5 zugeordnet ist, mit mit den Bolzenverbindungsmitteln 9 korrespondierenden Buchsenaussparungen 11 , die hinsichtlich ihrer Anzahl, An- ordnung und Geometrie derart korrespondierend ausgebildet sind, dass sie eine Axi- alführung bieten, wobei vorteilhaft der bewegliche Kupplungspartner 5 ein Ausgleich- selement 12, beispielhaft in Form eines Balgelements 15, aufweist, das hinsichtlich eines Abweichungswinkels 13 relativ zur Kupplungszentrallängsachse 4 radial winklig verstellbar ist, wobei beispielhaft der bewegliche Kupplungspartner 5 mit seinem Ausgleichselement 12 an einem Innenbereich des Verschieberings 10 angeordnet ist. Beispielhaft sind mehrere Bolzenverbindungsmittel 9 und korrespondierende Buchsenaussparungen 11 im Verschiebering 10 vorgesehen. Beispielhaft kann das Ausgleichselement 12 des beweglichen Kupplungspartners 5 ein Balgelement 15 aufweisen, das mit einem Ende 16 in dem Verschiebering 10 befestigt, insbesondere an einer Innenseite eingepresst und/oder eingeklebt ist. Beispielhaft könnten jeweils eine Buchsenaussparungen 11 an einem oberen Teil und - nicht dargestellt - an ei- nem unteren Teil des Verschieberings 10 angeordnet sein.

Fig. 1b zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung 1 , wobei der Verschiebering 10 an dem oberen Haltering 23 des festen Kupplungspartners 3 angeschlagen ist, und somit die Kupplung 1 axial weit ausge- fahren ist. Ein weiterer, kleinerer Ausgleich wäre mit dem Ausgleichselement 12 am beweglichen Kupplungspartner 5 möglich.

Fig. 1c zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung 1, wobei der Verschiebering 10 axial in einer mittleren Position auf den Bolzenverbindungsmittel 9 sitzt.

Fig. 1d zeigt einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Kupplung 1 , wobei das Ausgleichselement 12 des beweglichen Kupplungspartners 5 ein Bal gelement 15 aufweist, das mit einem Ende 16 in dem Verschiebering 10 befestigt, insbesondere an einer Innenseite 17 eingepresst und/oder eingeklebt ist. Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung 1 , wobei das Ausgleichselement 12 beispielhaft ein Kardangelenk, das auch einen radialen Versatz ermöglicht, aufweist. Fig. 3a zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung 1 , wobei beispielhaft eine Vielzahl von Bolzenverbindungselementen 9, auf denen der Verschiebering 10 sitzt, vorgesehen sind, so dass eine große Stabilität gegeben ist und bei Bedarf ein großer Wellenradius vorgesehen sein kann. Fig. 3b zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung 1 , wobei beispielhaft zwei Bolzenverbindungselemente 9 aufeinander zugeneigt jedoch innerhalb einer Breite der Buchsenaussparungen 11 vorgesehen sind, so dass eine Verringerung des Spiels erzeugt wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Kupplung

2 fester Kupplungspartner

3 Aufnahmemittel

4 Kupplungszentrallängsachse

5 beweglicher Kupplungspartner

6 Aufnahmemittel

7 Führung

8 Haltering

9 Bolzenverbindungsmittel

10 Verschiebering

1 1 Buchsenaussparung

12 Ausgleichselement

13 Abweichungswinkel

14 Innenbereich

15 Balgelement

16 Ende

17 Innenseite

22 Schlitzmittel

23 oberer Haltering