SHAFT COUPLING

Abstract: 1. Coupling for the angularly accurate transmission of a mouvement between two shafts (2, 3) for compensating a parallel and/or angular shift, especially for angle adjustment or angle measurement, by means of two spring parallelograms which are arranged perpendicularly relative to ond another and connect a first fastening hub (4) for the first shaft (2) and a second fastening hub (7) for the second shaft (3) to an intermediate piece (6), and which allow a two-dimensional translational relative movement between the fastening hubs (4, 7) in a plane perpendicular relative to the shaft axes (2, 3) each springs (5) of the spring parallelograms having bending joints (5', 5''), and by means of a biaxial tilting joint, the axes of rotation of which lie in a plane perpendicular relative to the shaft axes (2, 3), characterized in that the springs (5) of the spring parallelograms each have three bending joints (5', 5'') which are connected to one another by means of two portions resistant to bending, in that the two outer bending joints (5') have axes of rotation extending parallel to the shaft axes (2, 3) and in that the middle bending joints (5") together form the biaxial tilting joint whith axes of rotation extending perpendicularly relative to the shaft axes (2, 3).

Description: Wellenkupplung ============== Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur winkelgenauen Übertragung einer Bewegung zwischen zwei Wellen gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Kupplung findet beispielsweise zum Anschluss der Welle einer Winkelmesseinrichtung an Wellen einer Werkzeugmaschine Verwendung. Aus dem Prospekt der Firma Carl Zeiss."Winkelmesssysteme, 60-780d, AWX/73Aoo" ist eine Kupplung mit zwei senkrecht zueinander angeordneten Federparallelogrammen bekannt, die eine erste Befestigungsnabe fUr eine erste Welle und eine zweite Befestigungsnabe für eine zweite Welle mit zwei Zwischenstücken verbinden, zwischen denen sich ein Membranbalg befindet. Jedes Federparallelogramm besteht aus zwei Blattfedern, die jeweils zwei Biegegelenke mit senkrecht zu den Wellenachsen verlaufenden Drehachsen darstellen; die beiden Federparallelogramme erlauben eine zweidimensional. translatorische Bewegung in der Kupplungsebene senkrecht zu den Wellenachsen, um einen Parallelversatz zwischen den beiden Wellen auszugleichen' Der Membranbalg zwischen den beiden Zwischenstücken stellt ein zweiachsiges Kippgelenk mit senkrecht zu den Wellenachsen verlaufenden Drehachsen zum Ausgleich eines Winkelversatzes zwischen den beiden Wellen dar. Diese Kupplung weist den Nachteil einer erheblichen Baulänge auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Kupplung sowohl die Baulänge als auch die Anzahl der Bauelemente zu reduzieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Einsparung des Membranbalgs und eines Zwischenstücks sowie die Ersetzung der Blattfedern mit senkrecht zu den Wellenachsen verlaufenden Biegegelenkachsen durch Federn mit parallel zu den Wellenachsen verlaufenden Biegegelenkachsen eine erhebliche Verkiirzung der Baulänge zur Folge hat, wodurch sich ein flexiblerer Einsatz einer solchen Kupplung ergibt. Die verringerte Teilezahl ermöglicht eine preisgünstige und leichtere Kupplung, eine reduzierte Montagezeit und eine einfachere Lagerhaltung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. In Figur la, b ist in einer Draufsicht und in einem Querschnitt eine Kupplung 1 zur hochgenauen Übertragung einer Winkelbewegung zwischen zwei Wellen 2, 3 gezeigt, die einen Parallelversatz und einen Winkelversatz d aufweisen können. Die Antriebswelle 2, die beispielsweise mit dem Rundtisch einer nicht gezeigten Werkzeugmaschine verbunden sein kann, ist durch eine nicht dargestellte Schraubverbindung an einer ersten Befestigungsnabe 4 angebracht, die über ein erstes Federparallelogramm 5a, b mit einem Zwischenstück 6 verbunden ist, das seinerseits über ein zweites Federparallelo gramm 5c, d mit einer zweiten Befestigungsnabe 7 zum Anschluss der Abtriebswelle 3 verbunden ist, die durch die Welle einer nicht gezeigten Winkelmesseinrichtung gebildet sein kann. Die Federn 5a - 5d bestehen erfindungsgemäss aus einem Hohlprofil in Form dünnwandiger biegesteifer Metallrohre, die an beiden Enden Biegegelenke in Form von Quetschstellen 5a' - 5d' aufweisen, deren Gelenkachsen parallel zu den Wellenachsen verlaufen; diese Quetschstellen 5a' - 5d' dienen gleichzeitig als ebene Befestigungsflächen zum Anbringen der Federn 5a - d an den Befestigungsnaben 4, 7 und am Zwischenstück 6 mittels Schrauben 8. Die Biegegelenke 5a', b' des ersten Federparallelogramms 5a, b erlauben dem ZwischenstUck 6 eine translatorische Bewegung in X-Richtung bezüglich der ersten Befestigungsnabe 4 und die Biegegelenke 5c', d' des zweiten Federparallelogranmis 5c, d der zweiten Befestigungsnabe 7 eine translatorische Bewegung in Y-Richtung bezüglich des Zwischenstücks 6, so dass die vorgeschlagene Kupplung eine zwei-' dimensionale translatorische Bewegung in ihrer Ebene senkrecht zu den Achsen der Welle ¯2, 3 zulässt, um einen Parallelversatz zwischen den beiden Wellen 2, 3 auszugleichen. Erfindungsgemäss weisen die Federn 5a - 5d zwischen den äusseren Biegegelenken 5a' - 5d' jeweils noch ein mittleres Biegegelenk 5a1 1 - 5d' 1 in Form von Quetschstellen auf, deren Gelenkachsen senkrecht zu den Wellenachsen verlaufen. Die mittleren Biegegelenke pa ", 5b'' des ersten Federparallelogramms 5a, 5b erlauben dem Zwischenstück 6 eine Drehbewegung um eine in X-Richtung verlaufende Drehachse bezüglich der ersten Befestigungsnabe 4 und die Biegegelenke 5c'', 5d'' des zweiten Federparallelo gramms fc, 3d der zweiten Befestigungsnabe 7 eind Drehbewegung um eine in Y-Richtung verlaufende Drehachse bezüglich des Zwischenstücks 6, so dass die mittleren Biegegelenke 5a'' - 5d'' zusammen ein zweidimensionales Kippgelenk mit senkrecht zu den Wellenachsen verlaufenden Drehachsen bilden, um einen Winkelversatz t zwischen den beiden Wellen 2, 3 auszugleichen. In nicht gezeigter Weise können die Federn der Federparallelogramme auch aus biegesteifen Stangen bestehen, wobei die Biegegelenke durch Querschnittsverminderungen in Form von Nuten gebildet sind. Die Nuten der äusseren Biegegelenke verlaufen parallel zu den Wellenachsen und die Nuten der mittleren Biegegelenke senkrecht zu den Wellenachsen.

Claims: Ansprüche 1.) Kupplung zur winkelgenauen Übertragung einer Bewe gung zwischen zwei Wellen zum Ausgleich einer Paral lel- und /oder Winkelverlagerung, insbesondere zur Winkeleinstellung oder Winkelmessung, mit tels zweier senkrecht zueinander angeordneter Federparallelogramme, die eine erste Befesti gungsnabe für die erste Welle und eine zweite Befestigungsnabe für die zweite Welle mit einem Zwischenstück verbinden und eine zwei dimensionale translatorische Relativbewegung zwischen den Befestigungsnaben in einer Ebene senkrecht zu den Wellenachsen erlauben, wobei jede Feder der Federparallelogramme Biegege lenke aufweist, und mittels eines zweiachsigen Kippgelenks, dessen Drehachsen in einer Ebene senkrecht zu den Wellenachsen liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (5) der Feder parallelogramme jeweils drei Biegegelenke (5 > , 5") aufweisen, die durch zwei biege steife Abschnitte miteinander verbunden sind, dass die beiden äusseren Biegegelenke (S') parallel zu den Wellenachsen verlaufende Dreh achsen besitzen und dass die mittleren Biege gelenke (S " ) zusammen das zweiachsige Kipp gelenk mit senkrecht zu den Wellenachsen ver laufenden Drehachsen bilden. 2.) Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Federn (5) aus einem biegesteifen Hohlprofil bestehen und dass die Biegegelenke (3', 5 " ) durch Quetschstellen des Hohlprofils gebildet sind. 3.) Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Federn aus einer biegesteifen Stange bestehen und dass die Biegegelenke durch Querschnittsverminderungen vorzugsweise in Form von Nuten gebildet sind. 4.) Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Quetschstellen (5') der Federn (5) zusätzlich als Befestigungsflächen zum An bringen der Federn (5) an den Befestigungs naben (4, 7) und dem Zwischenstück (6) dienen.

Inventors: ERNST, ALFONS, DIPL.-ING.
Applicants: DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH
Application year: 1983
Main classification: F16D3
IPC codes: F16D3