DE2746836C2 - - Google Patents
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- F16B21/10—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
- F16B21/16—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with grooves or notches in the pin or shaft
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zur Verbindung
eines eine Bohrung aufweisenden Aufnahmeelementes mit
einem axial bezüglich der Bohrung des Aufnahmeelementes
bewegbaren Einführelement, das einen ringförmigen Freiraum
zwischen seiner Außenfläche und der Bohrungswandung bildend
in der Bohrung angeordnet werden kann, sowie mit einem
im Freiraum angeordneten Reibkupplungselement aus einem
ringförmigen Materialstreifen, das das Einführelement
umgibt und aus einer entweder in der Außenfläche des
Einführelementes oder der Innenfläche der Bohrung des
Aufnahmeelementes vorgesehenen Nut vorsteht.
Bei einer bekannten Kupplung dieser Art (GB-PS 13 93 257)
wird ein Reibkupplungselement verwendet, das die Form
eines elliptischen Ringes hat, der in eine Nut eingesetzt
ist und sich in einem Bereich eines Freiraums mit konstan
ter Abmessung befindet, so daß sich ein verriegelnder
Reibschluß zwischen Aufnahmeelement und Einführelement
ergibt.
Bei dieser bekannten Kupplung erfolgt jedoch der verrie
gelnde Reibschluß unmittelbar beim Zusammenfügen der
zu kuppelnden Elemente, so daß es schwierig, wenn nicht
gar unmöglich ist, die beiden zu kuppelnden Elemente
in axialer Richtung in eine vorgegebene Lage zueinander
zu bringen, weil die Kupplungswirkung des Reibkupplungs
elementes bereits vor Erreichen dieser Lage eintreten
kann, so daß dann eine weitere Verlagerung in axialer
Richtung durch Drehung nicht mehr möglich ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung so zu verbes
sern, daß die Kupplungswirkung erst eintritt, wenn sich
die zu kuppelnden Elemente in der gewünschten axialen
Lage zueinander befinden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kupplung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß
sich der ringförmige Freiraum in axialer Richtung verjüngt,
daß das Reibkupplungselement eine im wesentlichen gleich
mäßige polygonale Form in der Ebene normal zur gemeinsamen
Achse von Aufnahmeelement und Einführelement hat und
daß sich der Freiraum zwischen Aufnahmeelement und Einführ
element bei axialer Bewegung realtiv zueinander zwischen
einem maximalen Freiraum, in dem das Reibkupplungselement
außer reibendem Verbindungseingriff mit Aufnahmeelement
und Einführelement steht, und einem minimalen Freiraum
verändert, in dem die äußeren Ecken des polygonalen Reib
kupplungselementes mit dem Aufnahmeelement und die inneren
ebenen Abschnitte des Reibkupplungselementes mit dem
Einführelement in drehmomentübertragenden Reibschluß
miteinander gelangen.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplung ist also ein vom Reib
kupplungselement der bekannten Kupplung in seiner Form
abweichendes und definierter in Reibeingriff bringbares
Reibkupplungselement vorhanden, und insbesondere ändert
sich die Weite des vorgesehenen Freiraums bei axialer
Verlagerung der miteinander zu kuppelnden Elemente. Dadurch
können diese zunächst durch eine Drehbewegung, etwa im
Verlauf einer Verschraubung, in axialer Richtung zueinan
der verlagert werden, ohne daß es zu einem störenden,
die Verlagerung behindernden Eingriff des Reibkupplungs
elementes mit den zu kuppelnden Elementen kommen würde.
Erst wenn eine vorgegebene axiale Lage der miteinander
zu kuppelnden Elemente erreicht ist, ist auch der Freiraum
so eng geworden, daß es zu dem gewünschten, eine weitere
Verdrehung von Aufnahmeelement und Einführelement relativ
zueinander verhindernden Eingriff des Reibkupplungselemen
tes kommt, so daß die beiden Elemente in der gewünschten
Weise miteinander gekuppelt sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbei
spiele zeigenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Endansicht eines
Ausführungsbeispiels einer
Kupplung, bei der ein im wesentlichen hexa
gonales, bandförmiges Reibkupplungselement im
Freiraum zwischen einer Bohrung des Aufnahmeelementes
und einer in das Aufnahmeelement einzuführenden,
ein Einführelement bildenden Welle angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des bandförmigen Reib
kupplungselementes.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Kupplung gemäß Fig.
1, wobei die Einpassung des bandförmigen Reib
kupplungselementes in eine Nut in der Innenfläche
der Bohrung des Aufnahmeelementes zu erkennen ist.
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch ein anderes
Ausführungsbeispiel eines bandförmigen
Reibkupplungselementes, das zwischen einem Auf
nahmeelement und einem Einführelement der Kupp
lung angeordnet ist, wobei das auf einer Fläche des
Kupplungselementes vorgesehene vorgeformte Profil
dargestellt ist.
Fig. 5 zeigt in einem Teilschnitt ähnlich Fig. 4 ein wei
teres Ausführungsbeispiel eines bandförmigen Reib
kupplungselementes, das zwischen einem Aufnahmeele
ment und einem Einführelement der Kupplung angedeu
tet ist, wobei jedoch das an der andren Fläche des
Kupplungselementes vorgesehene Profil zu erkennen ist.
In den Fig. 1 bis 5 ist eine Kupplung gezeigt, die ein Auf
nahmeelement 10 mit einer Bohrung und ein Einführelement 11,
beispielsweise eine Welle, aufweist, die unter Bildung eines
spaltförmigen Freiraums in die Bohrung des Aufnahmeelements 10 eingeführt werden
kann. In den Freiraum zwischen der Bohrung des Aufnahmeelementes
10 und der Welle 11 ist ein im allgemeinen ring- und bandför
miges Reibkupplungselement 12 eingepaßt, das in der Ebene normal
zur gemeinsamen Achse von Aufnahme- und Einführelement hexa
gonale Form hat, jedoch einen Spalt 14 aufweist, der eine Ver
formung und Befestigung des aus elastischem, verformbarem
Stahl o. ä. bestehenden Reibkupplungselementes in einer Nut im Auf
nahmeelement 10 oder im Einführelement 11, etwa der Nut 15 im
Aufnahmeelement 10 (Fig. 3) ermöglicht. Das bandförmige Reibkupp
lungselement 12 ist im Querschnitt im wesentlichen quadratisch
(Fig. 2 bis 5), jedoch können auch andere im wesentlichen
rechteckige Querschnittsformen eingesetzt werden. Das Reibkupp
lungselement 12 ist derart dimensioniert, daß bei axialer
Ausrichtung von Aufnahmeelement 10 und Einführelement 11
bezüglich des geringen Freiraums durch das Reibkupplungsele
ment 12 ein fester Reibschluß entsteht. Wenn das Reibkupplungs
element in einer Nut im Aufnahmeelement 10 befestigt ist (Fig.
3 und 4), dann sollte es vorzugsweise das Aufnahmeelement
10 mit jeder seiner Ecken berühren, und es muß außerdem so
dimensioniert sein, daß es bei geringem Freiraum in Eingriff
mit dem Einführelement 11 steht, nachdem dieses bezüglich dem
Aufnahmeelement 10 richtig axial eingestellt ist.
Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, sind das Einführele
ment 12 und das Aufnahmeelement 10 häufig vorteilhafterweise
an irgendeiner Stelle durch eine Schraubverbindung vereinigt,
und das bandförmige Reibkupplungselement 12 ist dann so dimensio
niert und angeordnet, daß es in Reibeingriff mit einander ge
genüberliegenden, gewindefreien Flächen von Einführelement
11 und Aufnahmeelement 10 gedrückt wird, wenn die Teile der
Gewindeverbindung miteinander verschraubt werden. Dies kann
beispielsweise durch geeignete Abschrägung oder Änderung der
Durchmesser von Einführelement 11 und/oder Aufnahmeelement 10
erreicht werden.
Entsprechend ist bei Anordnung des bandförmigen Reibkupplungsele
mentes 12 in einer Nut 15 im Einführelement 11, wie dies bei
spielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, das Reibkupplungselement 12 so
dimensioniert und angeordnet, daß bei axialer Relativbewegung
von Einführelement 11 und Aufnahmeelement 10 das Reibkupplungsele
ment 12 in Reibschluß mit diesen gepreßt wird, derart, daß
alle Ecken des polygonalen Reibkupplungselementes 12 bei geringerem
Freiraum in Reibeingriff mit dem Aufnahmeelement 10 ge
preßt werden. Dies wird durch entsprechende Abschrägung oder
andersartige Änderung der entsprechenden Durchmesser von Ein
führelement und/oder Aufnahmeelement und damit des Freiraums
zwischen ihnen sichergestellt.
An anderen Stellen als im Bereich geringen Freiraums kann
der Durchmesser der Bohrung des Aufnahmeelementes und der
Durchmesser des Einführelementes gegebenenfalls verändert
werden. Somit haben die beiden Teile einerseits im wesentlichen
den gleichen Durchmesser, um einen Gleitsitz zwischen ihnen
zu bilden, während andererseits der Durchmesser der Bohrung
vergrößert und der des Einführelementes 11 verringert sein
kann, um die Montage der Kupplung zu erleichtern. Zu dem
gleichen Zweck kann das Ende oder ein anderer ausgewählter
Bereich des Einführelementes 11 abgeschrägt sein, wie dies
beispielsweise bei 19 in Fig. 3 angedeutet ist.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, hat das bandförmige Reibkupplungs
element 12, das in der Nut 15 des Aufnahmeelementes 10 gehalten
ist, an seiner Innenfläche ein vorgeformtes Profil, das in
Eingriff mit der Außenfläche des Einführelementes 11 kommen
kann, wie dies bei 20 in Fig. 4 gezeigt ist (vergleiche auch
Fig. 3), und die Kupplung wird in diesem Fall durch Schieben
oder eine andere axiale Bewegung der Profilfläche 20 des Reibkupp
lungselementes 12 entlang einem abgeschrägten Bereich 22 des
Einführelementes 11 montiert.
Das bandförmige Reibkupplungselement 12 kann, wie Fig. 5 zeigt,
auch in einer Nut 15 des Einführelementes 11 gehalten werden,
so daß es dann eine äußere Profilfläche hat, die in Eingriff
mit der Innenfläche der Bohrung des Aufnahmeelementes 10 bring
bar ist. In diesem Fall erfolgt die Montage durch Verschieben
der Profilfläche 20 entlang einem abgeschrägten Bereich 23
des Aufnahmeelementes 10.
Claims (10)
1. Kupplung zur Verbindung eines eine Bohrung aufweisenden
Aufnahmeelementes mit einem axial bezüglich der Bohrung
des Aufnahmeelementes bewegbaren Einführelement, das
einen ringförmigen Freiraum zwischen seiner Außenfläche
und der Bohrungswandung bildend in der Bohrung angeord
net werden kann, sowie mit einem im Freiraum angeord
neten Reibkupplungselement aus einem ringförmigen
Materialstreifen, das das Einführelement umgibt und aus
einer entweder in der Außenfläche des Einführelementes
oder der Innenfläche der Bohrung des Aufnahmeelementes
vorgesehenen Nut vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß
sich der ringförmige Freiraum in axialer Richtung
verjüngt, daß das Reibkupplungselement (12) eine im
wesentlichen gleichmäßige polygonale Form in der Ebene
normal zur gemeinsamen Achse von Aufnahmeelement (10)
und Einführelement (11) hat und daß sich der Freiraum
zwischen Aufnahmeelement (10) und Einführelement (11)
bei axialer Bewegung relativ zueinander zwischen einem
maximalen Freiraum, in dem das Reibkupplungselement
(12) außer reibendem Verbindungseingriff mit Aufnahme
element (10) und Einführelement (11) steht und einem
minimalen Freiraum verändert, in dem die äußeren Ecken
des polygonalen Reibkupplungselementes (12) mit dem
Aufnahmeelement (10) und die inneren ebenen Abschnitte
des Reibkupplungselementes (12) mit dem Einführelement
(11) in drehmomentübertragenden Reibschluß miteinander
gelangen.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl die innere Fläche der Bohrung des Aufnahmeele
mentes (10) als auch die äußere Fläche des Einführ
elementes (11) in Schraubeingriff miteinanderstehende
Gewindebereiche aufweisen, so daß die Größe des Frei
raums durch weiteres Zusammenschrauben von Aufnahme
element (10) und Einführelement (11) verringert wird.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich zumindest eine der einander gegenüberliegenden
Flächen von Einführelement (11) und Aufnahmeelement
(10) zwischen dem Bereich mit großem Freiraum und dem
Bereich mit geringem Freiraum in ihrem Durchmesser
verjüngt.
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser der Bohrung des Aufnahmeelementes (10)
im Bereich mit geringem Freiraum kleiner ist als im
Bereich mit großem Freiraum.
5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser des Einführelementes (11) im
Bereich mit geringem Freiraum größer ist als im Bereich
mit großem Freiraum.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Reibkupplungselement (12) fünf
bis acht ebene Abschnitte hat.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reibkupplungselement (13) im wesentlichen die Form
eines regelmäßigen Hexagons hat.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das bandförmige Material des Reib
kupplungselementes (12) im wesentlichen einen quadratischen
oder einen rechteckförmigen Querschnitt hat.
9. Kupplung nach Anspruch 8, mit einem im Querschnitt im
wesentlichen rechteckförmigen Reibkupplungselement,
dadurch gekennzeichnet, daß die größere Seitenlänge des
rechteckförmigen Querschnittes parallel zur gemeinsamen
Achse von Aufnahmeelement (10) und Einführelement (11)
verläuft.
10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenfläche und/oder die Außen
fläche des Reibkupplungselementes (12) im Querschnitt
profiliert, vorzugsweise konvex gekrümmt ist.
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