<Desc/Clms Page number 1>
Lösbare Kupplung
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum lösbaren Verbinden von zwei vorzugsweise rotierenden Kör- pern zwecks Übertragung von Drehmomenten mittels Reibung und/oder Herstellung einer sonstigen Ver- bindung mit einander zugeordneter ut und Feder als Eingriffselemente, wobei die Federkanten ballig und die Nut den balligen Federkanten entsprechend im Querschnitt ausgebildet ist. Hiebei sind der Krüm- mungsradius der balligen Kanten und der der Nut - einen geringen Unterschied aufweisend - gleichsinnig und ist wenigstens ein Mittel zum Zusammenpressen der einander zugeordneten Kupplungsflächen vorgesehen. Ferner sind die Stirnflächen der beiden zu verbindenden Körperenden zu Federn geformt und die diesen Körperenden zugeordneten Ringnuten in mindestens einem Zwischenstück angeordnet.
Erfindungsgemäss liegen der Mittelpunkt der die ballig ausgebildete Kupplungsfläche der Feder bestimmenden Krümmung und der sich bildende Kupplungspunkt mit der kurvenförmig ausgebildeten Nut auf einem mit der Richtung der Zusammenpresskraft einen Winkel bildenden Leitstrahl, auf dem auch der Mittelpunkt der den Querschnitt der Nut bestimmenden Krümmungslinie liegt, wobei das Verhältnis des Radius der Krümmungslinie der Nut zum Radius der Krümmung der Feder 1 : 0. 58 beträgt.
Es wurde erkannt, dass eine Kupplung mit diesen Merkmalen besonders vorteilhaft ist und sich sowohl zur Übertragung von Drehmomenten als auch zur dichten Verbindung einer Rohrleitung eignet.
Das Verhältnis der Eintauchtiefe der Feder in die Nut zur Gesamttiefe der Nut liegt zweckmässig in einem Bereich von 0, 5 bis 1. Von Vorteil ist es, wenn das Zwischenstück in seinem Mittelteil in axialer Richtung federnd ausgebildet ist. Hiebei kann das elastische Zwischenstück - bezogen auf seine Achseeinen konvex oder konkav gewölbten Mantel aufweisen, und der Mantel kann, wie an sich bekannt, balg- ähnlich ausgebildet sein und an seinen Enden zwei Druckflächen tragen. Gemäss einer speziellen Ausführungsform ist das Zwischenstück in Längs- bzw. Querrichtung plisseeähnlich ausgebildet.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und sollen nun näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt die Ausgestaltung von Nut und Feder im Detail. Die Fig. 2 - 10 veranschaulichen verschiedene Ausführungsbeispiele, wobei die Hauptteile auseinandergezogen dargestellt sind.
Wenn zwei Rohrleitungen-siehe z. B. Fig. 2 - miteinander lösbar verbunden werden sollen, dann verwendet man ein Zwischenstück 3. Das Zwischenstück 3 besteht in diesem Fall aus einem elastischen, nach innen gezogenen Mantel 3'und zwei daran befestigten flanschähnlichen Enden 3", in denen jeweils eine Ringnut 2 vorgesehen ist. Den beiden Ringnuten 2 sind Federn 1, 4 zugeordnet, die an den Enden der beiden zu verbindenden Rohre vorgesehen sind, oder die Enden selbst sind als Federn ausgebildet. Das Zwischenstück 3 ist in bekannter Weise gelagert (nicht dargestellt), und man kann beispielsweise Kugeloder Gleitlager verwenden, um das Zwischenstück 3 axial zu den beiden zu verbindenden Rohren auszurichten. Es ist auch die mechanische Annäherung der Enden des Zwischenstückes 3 an die Rohr- (bzw.
Wellen-) enden möglich. Wenn jetzt der Innendruck erhöht wird, dann streckt sich das Zwischenstück 3 und wird an die Rohre angepresst. Die beiden Rohre werden somit verbunden und es können Drehmomente übertragen werden oder das Zwischenstück dient auch oder nur als Überbrückung für einen Flüssigkeitsstrom od. dgl. Selbstverständlich können beide Funktionen auch gleichzeitig ausgeübt werden.
Durch die besondere Ausbildung von Nut und Feder (Fig. 1) ergeben sich ein oder zwei Dichtungslinien, an denen bei geeigneter Materialwahl sehr hohe Drücke vorhanden sind. Die Verbindung ist auch unempfindlich gegen Temperaturschwankungen. Versuche haben gezeigt, dass das Kuppeln wiederholt
<Desc/Clms Page number 2>
ausgeführt werden kann, ohne dass die Dichtungsleistung geringer wird. Es ist nicht zwingend, dass alle oder einige der Kupplungselemente Durchlauföffnungen aufweisen.
Fig. 1 zeigt, wie Nut und Feder bezüglich der Tiefe bzw. Höhe günstig ausgebildet werden ; demnach liegt das Verhältnis der Eintauchtiefe t der Feder in die Nut zur Gesamttiefe u der Nut in einem Bereich von 0,5 bis 1. Der Mittelpunkt m der die ballig ausgebildete Kupplungsfläche der Feder bestimmenden
Krümmung und der sich bildende Kupplungspunkt D mit der kurvenförmig ausgebildeten Nut liegen auf einem mit der Richtung der Zusammenpresskraft einen Winkel bildenden Leitstrahl. Auf diesem liegt auch der Mittelpunkt M der den Querschnitt der Nut bestimmenden Krümmungslinie.
Fig. 3 zeigt ein ähnliches Zwischenstück wie Fig. 2. Das Zwischenstück 3a ist hier etwas kürzer ge- halten, im übrigen'wirkt in diesem Fall auch ein Teil der Innenflächen der Flanschen 5d mit, um den
Anpressdruck zu erhöhen.
In Fig. 4 ist der Mantel des Zwischenstückes 3b nach aussen gewölbt. Hier muss also der Druck von aussen einwirken, oder es herrscht innen ein Unterdruck, um das Kuppeln zu bewirken. Dies kann man auch dadurch erreichen, dass man eine Manschette herumlegt und zwischen Manschette und Mantel den erforderlichen Druck erzeugt. (Die Manschette ist nicht gezeigt.) Man kann aber auch diese Anordnung in einem Behälter od. dgl. vorsehen, wo der nötige Druck gegeben ist und die Rohrleitung durch den Behälter hindurchgeführt wird. Wird der Druck in dem Behälter erhöht, so ist die beidseitige dichte und kraftschlüssige Verbindung zwischen Nut und Feder gegeben.
. Man kann natürlich die Wandung des Mantels auch unterschiedlich stark ausbilden, so dass z. B. eine Streckung in einer bestimmten Richtung erfolgt. Das Zwischenstück lässt sich auch mit einem Rohr aus einem Stück ausführen ; eine Streckung braucht daher nur in einer Richtung zu erfolgen.
In Fig. 5 ist noch eine Abdeckung 9 vorgesehen. Dadurch ist der Mantel 3d von den Innenflächen der Flanschen 5a getrennt. Auf den Mantel 3d könnte man von aussen und auf die Innenfläche der Flanschen von innen einen Druck einwirken lassen. Durch Addition und Subtraktion der hier wirksamen Kräfte wird eine Steuerung der Kupplung herbeigeführt.
Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie jene gemäss Fig. 5, nur mit dem Unterschied, dass der Mantel 3c balgähnlich ausgebildet ist. Der Druck wird ausschliesslich auf die Innenflächen der Flanschen 5b wirken, wobei die Elemente in Führungen gelagert sind, so dass nur eine Axialbewegung auftritt. Die Verbindungen 11 dienen nur dazu, die Kraft zu übertragen. Es kann sich hiebei um Stifte oder auch um ringförmige Elemente handeln, die sich axial nicht mitbewegen, sondern so viel Spiel in den Flanschen 5b haben, dass diese sich zwecks Verbindung bewegen können. Es muss gegebenenfalls dafür gesorgt werden, dass in radialer Richtung ein Anschlag oder ein Mitnehmer vorgesehen ist, damit auch ein Drehmoment - wenn dies erforderlich ist-übertragen werden kann.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 7 gezeigt. Der Mantel 7 wird durch Einbringen einer Flüssigkeit, eines Gases usw. in Richtung nach aussen gewölbt, wodurch der Kupplungseffekt erreicht wird. Hier sind aber ineinandergreifende Rohrenden 8 vorgesehen, so dass sich der Druck nur im Raum zwischen dem Mantel, den Flanschen 5c und den Rohrenden 8 ändern kann, um das Kuppeln zu bewirken. Eine solche Kupplung könnte man verwenden, wenn irgend ein Medium durch das Rohr fliessen soll und die Steuerung von aussen erfolgen muss. Das Druckmedium für das Kuppeln wird durch einen Stutzen 6 eingeführt. Ein entsprechendes, hier nicht weiter dargestelltes Steuerorgan mit Druckerzeuger usw. ist erforderlich.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 7 kann man noch anders gestalten, indem man den Mantel, in Längsrichtung gesehen, plisseeähnlich gestaltet. In der Mitte am Mantel 7a ist dann die Faltenbildung vorgesehen ; der Mantel läuft zum Rand hin glatt aus (Fig. 8).
Fig. 9 entspricht im wesentlichen der Fig. 5 ; nur ist hier der Mantel wieder plisseeähnlich gestaltet.
Die Faltenbildung ist im Mittelbereich annähernd aufgelöst, weil der Mantel 3e konvex gewölbt ist. Beim Zusammendrücken bilden sich dann wieder die plisseeähnlichen Falten und der Körper streckt sich in Richtung zu den Anschlussteilen 1 und 4. Eine ähnliche Ausführungsform wie Fig. 9 zeigt Fig. 10 ; hier ist lediglich noch eine äussere Begrenzung 9a vorgesehen.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.