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Elastische Gelenkkupplung.
Die Kraftübertragung vom Motor auf die Hinterräder erfolgte bei Kraftfahrzeugen früher allgemein durch Kreuzgelenkkupplungen (Kardangelenke). Diese Kupplungen werden schon seit längerer Zeit vielfach durch sogenannte Gelenkscheibenkupplungen (Hardy-Scheibenkupplungen) ersetzt, bei denen die miteinander zu verbindenden Wellen durch Vermittlung von Armsternen oder Gabelköpfen an versetzt zueinander liegenden Stellen an eine Scheibe aus durch Gewebeeinlagen verstärktem Gummi angeschlossen werden. Diese Kupplungen bieten gegenüber den alten Kreuzgelenkkupplungen den Vorteil der elastischen Übertragung des Drehmomentes ; sie nehmen aber verhältnismässig viel Platz in Anspruch und haben auch keine allzu lange Lebensdauer.
Diese Nachteile sind hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die elastische Verbindungsscheibe durch die im Betriebe auftretenden Drehmomente in der Hauptsache auf Zug beansprucht wird, u. zw. greifen die Zugkräfte im allgemeinen an verhältnismässig engbegrenzten Stellen, nämlich an den Anschlussstellen für die die Gabelköpfe mit der elastischen Scheibe verbindenden Bolzen, an.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Kraftübertragung durch Vermittlung von haupt- sächlich auf Druck beanspruchten Gummikörpern zu bewirken, die zwischen den Armen der Armkreuze und in einem diese umgebenden besonderen Gehäuse vorgesehenen Widerlagern angeordnet sind. Ferner ist es bekannt, ringsektorförmig ausgebildete Gummikörper zur Übertragung der Umfangskräfte unmittelbar in die Zwischenräume zwischen den Armen eines auf dem einen Wellenende sitzenden Armkreuzes und den radial nach innen gerichteten Widerlagern einer mit dem andern Wellenende verbundenen Trommel einzufügen.
Die Erfindung geht von Kupplungen der letzterwähnten Art aus. Sie kennzeichnet sich diesen gegenüber im wesentlichen dadurch, dass die ringsektorförmigen Zwischenstücke zwischen den benachbarten Armen in einer besonderen, sie von allen Seiten her einschliessenden ringförmigen Kapsel untergebracht sind. Dadurch wird es möglich, den Zwischenstücken, die aus möglichst weichem Material hergestellt werden, eine sehr hohe Vorspannung zu geben und auf diese Weise sehr hohe Umfangskräfte elastisch zu übertragen, mit andern Worten : die Kupplung sehr gedrängt zu bauen. Dadurch wird einerseits die Herstellung billig, anderseits lässt sieh die neue Kupplung wegen ihres geringen Raumbedarfs an Stellen verwenden, wo die bisher üblichen Kupplungsarten nicht unterzubringen sind.
In der Zeichnung, die die Erfindung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen veranschaulicht, zeigt Fig. 1 die Kupplung nach Abnahme einer Hälfte der die elastischen Übertragungsglieder einschliessenden Kapsel, in axialer Richtung gesehen. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1. Fig. 3 stellt einen der Gabelköpfe in Seitenansicht und Fig. 4 einen Gabelkopf in Aufsieht dar. Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen in Ansicht von innen bzw. von der Seite eines der elastischen Übertragungsglieder.
Fig. 7 stellt in einem teilweisen Axialschnitt eine andere Ausführungsform der Kupplung dar.
Bei der Ausführung nach den Fig. 1-5 ist angenommen, dass die Gabelköpfe, die in bekannter Weise auf die miteinander zu verbindenden Wellenenden geschoben werden, zweiarmig ausgebildet sind. Sie bestehen, wie insbesondere die Fig. 1, 3 und 4 erkennen lassen, aus einer Hülse 1, die zur Sicherung der Unverdrehbarkeit gegenüber dem betreffenden Wellenende im Innern mit Nuten und Leisten versehen
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stumpf zusammenstossenden Hälften besteht. Die beiden Hälften, die vorzugsweise durch Pressen oder Drücken aus starkem Stahlblech hergestellt werden, werden durch vier Schraubbolzen 6 zusammengehalten. Die Schraubbolzen gehen durch in der Mitte der Gummikörper 4 vorgesehene Löcher hindureh.
Die Abmessungen der Gummikörper an sich, d. h. vor dem Einbringen in die Kapsel 5, sind, besonders in der Umfangsrichtung, erheblich grösser als die Abmessungen der durch die Druckkörper 3 innerhalb der Kapsel 5 abgeteilten Hohlräume, so dass die Gummikörper in der fertig montierten Kupplung unter starker Spannung sowohl an den Innenwandungen der Kapsel wie insbesondere an den Druckkörpern. 3 anliegen. Die von den Gummikörpern 4 auf die Druckkörper 3 ausgeübte Spannung soll bei fertig montierter Kupplung so gross sein, dass bei der unter den stärksten im Betriebe auftretenden Drehmomenten vorkommenden Winkelverdrehung der Gabelköpfe gegeneinander die jeweils entlasteten Enden der Gummikörper 4 noch in Anlage an den entsprechenden Druckkörper 3 bleiben.
Die starke Vorspannung in der Umfangsrichtung kann den Gummikörpern 4, abgesehen von entsprechender Dimensionierung in der Umfangsrichtung, auch dadurch erteilt werden, dass man die Körper in axialer Richtung erheblich stärker bemisst, als der axialen Breite des Hohlraumes der Kapsel 5 entspricht, und durch Zusammenpressen der Kapselhälften auf das Gummimaterial der Treibkörper 4 einen entsprechenden Druck ausübt, der sich als Druckspannung in der Umfangsrichtung auf die Druckstücke. 3 der Gabelköpfe äussert.
Um zu vermeiden, dass bei der starken Zusammenpressung der Gummikörper aus den letzteren,
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zu einer die Innenseite der Aussenwandung der Kapsel 5 bildenden Kugelfläche liegt. Der Mittelpunkt beider Kugelflächen ist mit dem Mittelpunkt der Kupplung, d. h. dem Schnittpunkt der Achsen der mit- einander gekuppelten Wellen, um den auch die Winkelaussehläge der Wellen stattfinden, identisch. Die beiden Gabelköpfe stellen also gewissermassen Ausschnitte aus Kugeln dar, die mit der Kugelfläche der
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Die Arme 2 der Gabelköpfe ragen durch in der Innenwand der Kapsel 5 vorgesehene Öffnungen 1. 3 hindurch, die hinreichend Spielraum für die grösstmögliche Verdrehung der Gabelarme gegenüber der
Kapsel 5 sowie auch für die in den Axialebenen auftretenden Winkelaussehläge lassen.
Die beschriebene Kupplung lässt Winkelausschläge der miteinander verbundenen Wellen bis etwa 6 in bezug auf die gemeinsame Achse ohne weiteres zu. Werden grössere Ausschläge verlangt, so werden die Druckkörper 3 zweckmässig gelenkig, u. zw. um durchihre Mitte gehende radiale Achsen, drehbar mit den Armen 2 der Gabelköpfe verbunden. Zu diesem Zwecke werden die Körper 3 als besondere von den Armen 2 unabhängige Stücke ausgebildet und mit Lagerbuchsen versehen, in die von den entsprechend kürzer gehaltenen Armen radial vorspringende Drehzapfen eingepasst sind. Man erhält auf diese Weise eine Konstruktion, bei der die bekannte Kreuzgelenkkupplung mit einer auf der Wirkung elastischer Mitnehmer beruhenden Kupplung kombiniert ist.
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Der Fig. 7 liegt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zugrunde, bei der die Gabelköpfe dreiarmig ausgebildet sind, wie es bei den zur Zeit üblichen Gelenkscheibenkupplungen häufig der Fall ist. Die betreffende Ausführungsform ermöglicht den nachträglichen "Umbau von Gelenkscheibenkupplungen im Sinne der Erfindung. Die Druckstücke Ja. stehen in diesem Falle nicht durch radial verlaufende Arme mit den auf den Wellenenden zu befestigenden Hülsen 1 in Verbindung, sondern durch Vermittlung von Bolzen 14, die sich in axialer Richtung durch die mit entsprechenden Löchern 15, 16 versehene Kapsel 5 hindurch erstrecken und mit kegelförmigen Ansätzen 17 in entsprechend kegelförmige Bohrungen der Arme 2a der Gabelköpfe eingreifen.
Die Verbindung der Bolzen 14 mit den Druck- stücken 3a erfolgt durch Anziehen von auf den Bolzen sitzenden Muttern 18. Die Löcher 15 und 16, die den Öffnungen 13 der Ausführungsform nach den Fig. 1-4 entsprechen, müssen natürlich, wie die letzteren, weit genug gehalten sein, um sowohl eine genügende Verdrehung in der Umfangsriehtung wie auchdieerforderlichenWinkelausschlägederinsiehineirnagendenAugenderArme2asowiederMuttern18 zuzulassen.
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nach Fig. 7 im wesentlichen die gleiche wie bei der vorbeschriebenen, mit dem Unterschiede, dass di" Umfangsausdehnung der Drnckstiicke 3a etwas grösser ist, um Platz für die die Bolzen 14 aufnehmenden Bohrungen zu schaffen.
Die Drnckkörper 3a werden zweckmässig gleichfalls mit Antifriktionskörpern nach Art der Körper 11 und 12 der vorbeschriebenen Ausführung versehen. Die Bauart nach Fig. 7 ermöglicht, wie gesagt, die Anwendung der Erfindung bei vorhandenen Gelenkseheibenkupplungen. Zu diesem Zwecke wird die Gelenkscheibe durch die Ringkapsel 5 mit den sie enthaltenden Druckkörpern 3 ( (, und Gummikörpern 4 ersetzt.
Um die Widerstandsfähigkeit der Gummikörper gegen auf Zermürbung gerichtete Beanspruchungen zu erhöhen, kann es sich empfehlen, die Enden der Gummikörper 4, d. h. die an den Druckstüeken. 3 anliegenden Teile, weniger elastisch und dafür fester zu gestalten. Das kann beispiels\\ eise durch Einvulkanisieren von Faser-oder Gewebematerial in die betreffenden Endteile geschehen : auch kann man diese
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der Gummikörper diese in ihrer ganzen Ausdehnung mit Fasern, z. B. aus Baumwolle, durchsetzen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elastische Gelenkkupplung mit auf den zu kuppelnden Wellenenden sitzenden Armkreuzen,
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