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Biegsame Kupplung und Verfahren zu ihrem Zusammenbau.
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um die Mitte C eingestellt w erden. Mit der Welle 1 ist ein angetriebenes Glied 2 der Kupplung verbunden ; es hat die Form einer äusseren Kugelfläche w ie in einer Kugel-und Pfannenverbindung. Mit der Welle 10 ist durch Flansch 6 eines Ringes 7 und Bolzen 8, die durch einen entsprechenden Flansch 9 hindurchgehen, das angetriebene Glied 4 verbunden, das die Form einer kugelförmigen inneren Pfannenfläche hat.
Die Glieder 2 und 4 stehen im Abstande', voneinander, und ihre gegenüberliegende äussere und innere Kugel1läche sind konzentrisch um einen Mittelpunkt C und umschliessen einen ringförmigen Raum, der im allgemeinen die Form einer Hol11kugelzone hat. In diesem ringförmigen Raum liegt ein Körper 3
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der Achsen. A und Ao der Kupplung und übt hiedurch w esentliche radiale r rrteke gegen die ausgedehnten Ringtlächen der gegenüberliegenden Kugelflächen der Glieder 2 und 4 aus.
Die radialen Drucke des Körpers 3 auf die ausgedehnten benachbarten Flächen der Körper 2 und 1 :
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gezeigt, dass mit einer Massendehnung im Körper 3, die man vollständig durch Zusammendrücken desselben zm ischen den Gliedern 2 und 4 erreichen kann, eine Reibungsbindung in einer Kupplung von etwa der dargestellten Grösse erzielt wird, die ohne ein Reissen der Bindung ein 50-100 Prozent grösseres Drehmoment zu übertragen imstande ist von dem grössten Drehmoment, das bei den derzeitigen mittleren Lastkraftfahrzeugen vorkommt. Der Körper 3 wird sich ringförmig in manchen Fällen nahezu bis 90 biegen ohne Reissen oder Gleiten der Bindung. Das grösste Drehmoment wird natürlich für eine solche äusserste ringförmige Biegung erfordert.
Hiebei hat sich gezeigt, dass der Winkel zwischen den Achsen Li
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des angetriebenen Gliedes gleichförmig. Diese Eigenschaften machen die Kupplung zur idealen Universalkupplung.
Die Glieder 2 und 4 können aus geeignet gezogenem oder im Gesenk geschmiedetem Rohr hergestellt "erden. Sie können aus Stanzteilen in Hälften längs der Ebene der Achsen A und Ao hergestellt und stumpf zusammengeschweisst werden. Beides ist eine sehr billige maschinelle Herstellung. Die kugelförmige Innenfläche des Teils 4 dieser Ausführungsformwird aus zwei Teilen hergestellt ; einer ist mit dem Hauptkörper aus einem Stück und der andere ist ein innerer Ring 5 mit einem Flansch F, der in eine Nut D des Hauptkörpers eingesetzt ist. Dies letztere geschieht, um das Verfahren der Herstellung zu einer Einheit und den Zusammenbau durchzuführen.
Das Verfahren ist in den Fig. 6-8 dargestellt. Zunächst ist, wie in Fig. 6 dargestellt ist, ein frischer Gummiring R von genügender Masse, so dass er unter Massenspannung gesetzt den Körper 3 bildet, in den Körper 4 von seinem linken oder weitem Ende aus eingesetzt. Man vergleiche auch die punktierte Darstellung des Ringes R in Fig. 1. Vor dem Einsetzen wird er vollständig über und über eingefettet. Dieser Ring hat im Anfang einen ringförmigen Querschnitt quer zu den Achsen A, Ao, der erheblich den endgültigen Querschnitt des Körpers 3 unter Massespannung übertrifft. Die axiale Dicke des Ringes R ist erheblich kleiner als die schliesslich axiale Länge des Körpers 3.
Ferner hat der Ring R eine gleichförmige radiale Dicke, um eine gleichförmige Dicke und einen gleichmässigen Druck des Körpers 3 und eine vollkommene Konzentrizität zu erzielen. Der Körper 2 hat einen Eintrittskonus N, der auf die Welle Y geschraubt ist, und die Welle 1 ragt von links durch den Ring R in dem Körper 4 vor. Der Körper 2 wird alsdann durch relativen axialen Druck durch den Ring R in die in Fig. 7 dargestellte Lage gedrückt, in der er ungefähr konzentrisch mit dem Körper 4 ist, und der Ring R w ird unter radialem Druck in die dargestellte Form gebracht. Der Konus N wird alsdann entfernt. Hierauf wird der Ring 5 vom linken Ende des Körpers 4 aus eingesetzt und sein Flansch F in die Nut G gepresst.
Im Anfang ist der Flansch F nach aussen erweitert, wie in Fig. 1 in punktierten Linien dargestellt ist ; er w ird aber alsdann nach innen unter axialem Druck in die voll ausgezeichnete Form gebogen und festgemacht. Der Ring R wird durch diese Stufe des Verfahrens in die volle Hohlkugelform des Körpers 3 der Fig. 1 gebracht. Indem man den Körper 3, wie durch die punktierten Linien des Ringes 5 in Fig.] dargestellt ist, etwas mehr formändert, kann der Körper 3 bei dem Zurückfedern den Ring 5 zurückbewegen, bis der Flansch F sich an die äussere Wand der Nut G anlegt.
Eine abgeänderte Ausführungsform der Fig. 1 ist in Fig. 5 dargestellt. Hier ist der Befestigungring 5, der die kugelförmige Fläche des Gliedes 4 vollendet, ohne Flansch F ausgestattet. Anstatt dessen ist ein Feststellring L in den Körper 4 hinter dem Ring 5 eingeschraubt. Es bestehen zweifellos zahlreiche andere Möglichkeiten, um den Ring 5 an seinem Platze zu halten.
In jeder dieser Ausführungsformen ist der äussere Durchmesser des Gliedes 2 grösser als der Durchmesser der Öffnung am Ende in dem Gliede 4 oder seinem Ring 5 ; Ring 5 wird hauptsächlich dazu benutzt, um einen Durchgang des Gliedes 2 axial in ringförmige Lage zu dem Gliede 4 zu ermöglichen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Glied 4 aus einem Stück und bildet zur Gänze die kugelförmige Innenfläche. Das kugelförmige Glied 2 hat einen kleineren Aussendurchmesser als die End- öffnungen im Gliede 4. Der Zusammenbau ist daher vereinfacht ; er ist in Fig. 9 schematisch dargestellt.
Der Konus N auf der Welle 1 wird wie vorher benutzt, um den Eingang des Gliedes 2 unter Druck in
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den Ring R zu erleichtern. Während der Ring in Konzentrizität mit dem Körper 4 gepresst \\'ira, ändert er seine Form und bildet den Körper 3 der Fig. 4. Der Konus N wird sodann entfernt.'
Nach einem dieser Verfahren hergestellt, umfasst die Kupplung an sich im wesentlichen nur die drei Hauptelemente, das treibende und getriebene Element 2 und 4 und den zwischenliegenden Körper unter axialer Massenspannung, die den radialen Dru (k erzeugt, der ihn unter Reibung mit den Körpern 2 und 4 verbindet.
Durch diese einfache Konstruktion m erden alle Aufgaben der Erfindung erfüllt. Es ist zu beachten, dass man die Form der ringförmig angeordneten Teile 2 und 4 und des zwischenliegenden Körpers 3 in
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Der Bindekörper 3 kann ferner andere Formen haben, aus verschiedenem Material und nach andern
Verfahren hergestellt erden. Lie Körper 2 und 4 können konzentrisch zusammengebaut erden, der Zwischenraum mit Rohkautschuk vollgepackt und derselbe in seiner Lage vulkanisiert werden, wobei die Bindung durch Adhäsion des vulkanisierten Kautschuks an den Flächen hergestellt wird, zwischen die er gepackt ist. Solch ein Körper 5 hat relativ geringere Massenspannung und kann sowohl durch Adhäsion als auch durch Reibung gebunden werden. Es kann auch die Weiehheit oder Härte des Gummis geändert werden, um verschiedenen eigenartigen Antriebsbedingungen zu entsprechen.
In dieser einfachen und wirtschaftlichen Herstellung ist die Kupplung im besonderen zur Herstellung vielfach gekuppelter oder nachgiebiger Wellen verwendbar, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Hier verbinden drei derartige Kupplungen J7, J2, J 3 vier im Winkel angeordnete Wellenabschnitte.
Der elastische Körper 3 befindet sieh in den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen unter einem verhältnismässig hohen Grade von axialer Massenspannung, die von einem verhältnismässig hohen Masse der Formänderung des ursprünglichen Ringes R herrührt. Diese Massenspannung ist in Wirklichkeit nur die starke Neigung des Körpers 3, seine ursprüngliche Form gegen die Reaktion der Körper 2 und 4 zurückzugewinnen, die ihn in seiner geänderten Form durch Kompression festhalten ; grundsätzlich übt die Massenspannung des Körpers 3 dauernd einen hohen radialen Druck nach aussen aus.
Die ausreichende Oberflächenkontaktbindung, die im wesentlichen allein das grösste Antriebsmoment überträgt, ist eine Folge der relativ hohen von der Massenspannung hervorgerufenen Kräfte. rie das Drehmoment übertragenden Flächen der Körper 2,3 und 4 können gleichförmig aufgerauht oder sonst auf verschiedene Art ausgebildet werden, um die Bindungsflächen dieser Teile zu vergrössern, wenn dies für die Übertragung grosser Drehmomente erforderlich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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der Kupplung gekrümmt ist, wobei ein elastisches Organ mit komplementärer Oberfläche zwischen diesen Kupplungsteilen angeordnet ist, dessen Oberfläche an den das Drehmoment übertragenden Flächen haftet.