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Elastische Kupplung.
Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten, die insbesondere dort mit Vorteil zu verwenden ist, wo die Achsen der zu verbindenden Wellen erheblich gegeneinander verschoben sind, d. h. sich nicht im Kupplungsmittelpunkt schneiden.
Die Kupplung bedient sich dabei eines mit den beiden Wellenenden nicht starr verbundenen Zwischenteils. Bei den bekannten Kupplungen sind die Wellenenden mit dem Zwischenteil durch
Gummiringe gekuppelt, die die tangentialen Drehmomentenkräfte unter Druckverformung übertragen, jedoch auch bei den an sich zugelassenen radialen Verschiebungen der Wellenmitten unter Druckspannung kommen. Hiedurch stehen den radialen Verschiebungen unerwünscht grosse Kräfte entgegen.
Dieser Mangel wird erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass die Kupplung die Drehmomente über frei verformbare, auf Druck und Zug beanspruchte Gummimetallteile überträgt, während weitgehende axiale, radiale und Winkelverschiebungen der beiden Wellenenden durch reine Sehubbeanspruchung der Gummimetallteile ermöglicht sind, indem in die rechteckigen, um 900 gegeneinander versetzten Ausschnitte des in bekannter Weise aus einer oder mehreren Metallscheiben zusammengesetzten Zwischenstücks je ein aus zwei Gummikörper und drei Metallplatten durch Haftung zu einem Ganzen zusammengesetzter Gummimetallteil mit seinen ebenen Haftflächen senkrecht zur Ebene des Zwischenstücks fest eingebracht ist, wobei je ein in eine Nabe auslaufender Bügel die mittleren Metallplatten von zwei einander gegenüberliegenden Gummimetallteilen mit der getriebenen bzw.
treibenden Welle verbindet. Da nämlich Gummi gegenüber Schub in hohem Masse nachgiebig ist, wird eine verhältnismässig grosse Verschiebung der Kupplungsenden gegenüber dem Zwischenstück möglich, ohne dass die zwischengeschalteten Gummistücke dem allzu grossen Widerstand entgegensetzen. Dabei können aber beliebig grosse Drehmomente übertragen werden.
Die Zeichnung stellt beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Kupplung dar, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht mit Teilschnitt längs der Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 eine Vorderansicht mit teilweisem Schnitt längs der Linie il-11 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie ici-111 der Fig. 2 und Fig. 4 eine sehaubildliehe Darstellung des Aufbaues einer Kupplung in vereinfachter Form.
Auf die miteinander zu verbindenden Wellen 1 und 2 sind je ein Flansch 3 und 4 aufgesetzt, die an ihren Enden Druckstücke 5 und 6 tragen. Diese Druckstücke sind beiderseits von Gummiblöcken 7 umgeben, mit welchen sie festhaftend adhäsiv verbunden sind. Jeder der Gummiblöcke ist auf seiner freien Seite an Wangen 8 festgehaftet, welche durch Bolzen 9 mit einem Paar Scheiben 10 verbunden sind, die den das Drehmoment übertragenden Zwischenteil bilden. In diesen Scheiben 10 sind die einander gegenüberlegenden Stellen der Druckstücke 5, welche mit der Welle 1 verbunden sind, und der Druckstücke 6, welche mit der Welle 2 verbunden sind, um 90 zueinander versetzt, so dass die Flansche 3 und 4 ein Kreuz bilden.
Der Kraftfluss bei der Drehmomentenübertragung geht nun in folgender Weise vor sich : Es sei angenommen, dass Welle 1 die treibende, Welle 2 die getriebene ist. Die Welle 1 nimmt den Flansch 3 mit und die Druckstücke 5 übertragen durch je ein Paar Gummiblöcke 7, von denen je einer auf Druck, der andere auf Zug beansprucht wird, das Drehmoment auf die angehafteten Wangen 8. Scheibe 10 gibt das Moment an die ändern Wangenpaare 8 und unter Beanspruchung der dort angehafteten Gummi-
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blöcke 7 an die Druckstücke 6 weiter, welche über Flansch 4 die Welle 2 antreiben. Von den an jedem Druckstück angehafteten Paaren Gummiblöcken 7 wird jeweils einer auf Druck, der andere auf Zug beansprucht.
Den grössten Teil des Drehmomentes werden die auf Druck beanspruchten Blöcke übertragen, doch wird infolge der Haftverbindung ein gewisser Teil des Momentes auch über die auf Zug beanspruchten Blöcke übertragen. Eine Achsabweichung der Wellen 1 und 2 äussert sich in einer Verschiebung der Druckstücke 5 und 6 zwischen den zugehörigen Wangen 8 in radialer Richtung, wobei die senkrecht aufeinanderstehenden Schubwege der beiden Druckstückpaare sich als Komponenten geometrisch addieren. Da bei dieser Bewegung die Gummiblöcke 7 nur auf Schub beansprucht werden, ist die Verformungskraft verhältnismässig gering.
Fig. 4 zeigt den Aufbau der erfindungsgemässen Kupplung in vereinfachter Darstellung. Die Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen benannt, die den Fig. 1-3 entsprechen. Die Pfeile zeigen die Ausweichmöglichkeiten, die durch die Schubbeanspruchung der Gummiblöcke 7 sich ergeben.
Der Zwischenteils0 ist hier statt als Scheibe als Kreuz ausgeführt.
Die Kupplung eignet sich sowohl für Fahrzeuge, wie Triebwagen, Kraftwagen, Schiffe, als auch für stationäre Maschinen, bei denen grosse Drehmomente zu übertragen sind.
Statt der gezeichneten Anordnung, bei der die Druckstücke 5 und 6 an den Flanschen und die Wangen 8 am Zwischenteil sich befinden, können auch umgekehrt mittlere Druckstücke am Zwischenteil und äussere Wangen an den Flanschen vorgesehen sein.
Durch Anbringung entsprechend grosser Ausbohrungen in den Scheiben 10, wie bei 11 gezeigt ist, ist es möglich, eine Andrückmutter 12 zum Festhalten an den Wellenstümpfen 1 oder 2 in bestimmter Weise unterzubringen, ohne dass diese mit den das Drehmoment übertragenden Druckteilen in Kollision geraten.
Die Gummiblöcke brauchen auf den beiden Seiten der Druckstücke nicht gleich gross oder gleich stark zu sein. Ist z. B. eine bestimmte Drehrichtung der Kupplung als bevorzugt zu erwarten, so kann man die bei dieser Drehrichtung auf Zug beanspruchten Gummiblöcke jedes Paares schmäler machen als die andern. Hiedurch wird erreicht, dass die Übertragung der Drehmomente zu einem grösseren Teil, beispielsweise zu 50 oder mehr Prozent, den auf Zug beanspruchten Gummiblöcken zufällt. Man kann aber auch umgekehrt diese Blöcke durch stärkere Bemessung entlasten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kupplung mit die elastische Übertragung der Drehmomente über ein selbständiges Zwischenkreuz vermittelnden Gummikörper, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung die Drehmomente über frei verformbare, auf Druck und Zug beanspruchte Gummimetallteile überträgt, während weitgehende axiale, radiale und Winkelversehiebungen der beiden Wellenenden durch reine Schubbeanspruchung der Gummimetallteile ermöglicht sind, indem in die rechteckigen, um 900 gegeneinander versetzten Ausschnitte des in bekannter Weise aus einer oder mehreren Metallscheiben Izusammen- gesetzten Zwischenstücks je ein aus zwei Gummikörper und drei Metallplatten durch Haftung zu einem Ganzen zusammengesetzter Gummimetallteil mit seinen ebenen Haftflächen senkrecht zur Ebene des Zwischenstücks fest eingebracht ist,
wobei je ein in eine Nabe auslaufender Bügel die mittleren Metallplatten von zwei einander gegenüberliegenden Gummimetallteilen mit der getriebenen bzw. treibenden Welle verbindet.