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Elastische Kupplung mit Flüssigkeitsdämpfung zur Übertragung von Drehmomenten
Es sind elastische Kupplungen mit Flüssigkeitsdämpfung zur Übertragung von Drehmomenten bekannt, bei denen zwischen dem primären und sekundären Teil elastische Elemente eingeschaltet sind, die in Form von Blattfedern oder Blattfederpaketen in mit Flüssigkeit gefüllten Kammern angeordnet sind, die von Vorsprüngen am primären und/oder sekundären Teil gebildet werden. Bei der Bewegung des primären und sekundären Kupplungsteiles relativ zueinander wird das Öl aus den vorbeschriebenen Kammern in die jeweils benachbarten Kammern verdrängt. Durch diese Pumpwirkung entsteht, falls die Spalten für den Übertritt der Flüssigkeit genugend klein sind, eine sehr hohe Dämpfung.
Bei Kupplungen zwischen Verbrennungsmotoren und den angetriebenen Maschinen ist diese Dämpfung zur Verringerung der Beanspruchung durch Drehschwingungen sehr erwünscht.
Um nun mit derartigen elastischen Kupplungen entweder die Biegebeanspruchung der Blattfedern und damit deren Verschleiss oder deren Dimensionierung zu vermindern oder mit den gleichen Blattfedern höhere Drehmomente übertragen zu können, werden erfindungsgemäss die Kammern mit einer Flüssigkeitsdruckleitung verbunden, wobei nur den Kammern, die durch die auf Druck beanspruchte Seite der Blattfedern begrenzt sind, Flüssigkeit unter Überdruck zuströmt, wogegen die übrigen Kammern, denen keine Flüssigkeit unter Überdruck zuströmt, mit Ablaufkanälen in Verbindung stehen.
Soll die Drehrichtung der Kupplung umsteuerbar sein, empfiehlt es sich, sowohl die Zulauf-als auch die Ablaufkanäle symmetrisch zu den Kammern anzuordnen. Weitere Kennzeichen der Erfindung betreffen die Abdichtung zwischen den einzelnen Kammern sowie deren besondere Anordnung.
Durch diesen neuen, zusätzlichen von aussen zugeführten, von der Relativverdrehung der Kupplung automatisch gesteuerten Überdruck wird die Federdeformation, die durch die relative Verdrehung zwischen Primär- und Sekundärteil der Kupplung notwendigerweise eintritt, demnach teilweise oder zur Gänze kompensiert, wodurch die Beanspruchung der Blattfedern vermindert wird und die Federn daher bei gleicher Leistung mit wesentlich geringeren Dimensionen ausgebildet werden können, als bei jenen bekannten Konstruktionen, bei welchen die Kammern sowohl in der Ruhestellung der Kupplung als auch nach Relativverdrehung der beiden Kupplungsteile unter dem gleichen konstanten Öldruck stehen. Die Erfindung gestattet daher die Entlastung der Federlamellen in Abhängigkeit von dem Grad ihrer Defor-
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In den Figuren bedeutet 1 den Kupplungsteil der antreibenden, 2 den der getriebenen Maschine. In jeder Kupplungshälfte sind die Federpakete 4 an ihrem äusseren Ende mit Hilfe des Spannringes 5, des ke- gelstumpfförmigen Zwischenringes 6 und der Zwischenstücke 7 in tangentialer Richtung zusammengepresst. An ihrem inneren Ende greifen die Federpakete in zahnförmige Aussparungen des Innensternes 8 ein.
Die Federpakete 4 bilden zusammen mit den Zwischenstücken 7, dem Innenstern 8, dem Flansch des Kupplungsteiles 1 und der Deckscheibe 9 Kammern 10 und 11, die mit einer Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt sind. Verdreht sich nun der äussere Teil der Kupplung in Fig. 2, beispielsweise im Uhr-
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zeigersinn (s. Fig. 3) gegenüber dem Innenstern 8, so würde das Öl aus der Kammer 10 durch die Spalten
12, 13, 14 in die benachbarten Kammern 11 verdrängt. Durch diese Pumpwirkung wird dem schwingungs- fähigen System Energie entzogen, seine Drehschwingungen werden gedämpft.
Erfindungsgemäss werden die Kammern 10,11 mit einer Flüssigkeitsdruckleitung 17, 17a, die etwa in der aufgebohrten Welle des Kupplungsteiles 2 dergetriebenen Maschine geführt wird und radial in die ein- zelnen Kammerzuleitungen 17a ausmündet, derart verbunden, dass in dem in Fig. 3 gezeichneten Bewe- gungsbeispiel den Kammern 10, die durch die auf Druck beanspruchte Seite der Blattfedern 4 begrenzt werden, Flüssigkeit unter Überdruck zugeführt wird, wobei der Zulauf der Flüssigkeit in die Kammer 11 dadurch abgesperrt wird, dass die Blattfedern 4 an den Nocken des Innensternes 8 satt angepresst werden und den Ölzutritt zur Kammer 11 versperren. Durch den zusätzlichen Flüssigkeitsdruck in der Kammer 10 wird die durch die Übertragung des Drehmomentes verursachte Biegebeanspruchung des Federpaketes 4 wesentlich vermindert.
Sollte sich der äussere Teil der Kupplung entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehen, dann fliesst die Überdruckflüssigkeit automatisch in die Kammer 11 und nicht in die Kammer 10.
Zum Ablauf der Flüssigkeit sind zwischen den Kammern 10 und 11 Ablaufkanäle 18a vorgesehen, durch welche die Druckflüssigkeit aus der jeweils nicht gespeisten Kammer (gemäss Fig. 3 Kammer 11) etwa durch eine zentrale in der Welle des Kupplungsteiles 1 der antreibenden Maschine vorgesehene Bohrung 18 wieder in den Flüssigkeitsbehälter zurückfliessen kann. Zur Trennung der Überdruck- und Unter- druckräume sind Dichtleisten 19 eingebaut, welche etwa in nutförmigen Aussparungen der Zwischenstücke 7 eingelegt und durch eine Blattfeder 20 an den Innenstern 8 flüssigkeitsdicht angepresst werden.
Zweckmässigerweise werden sowohl die Zulaufkanäle 17a als auch die Ablaufkanäle 18a für die Druckflüssigkeit in der Ruhestellung der Kupplung symmetrisch zu den Kammern 10, 11 angeordnet, um die Kupplung auch in der verkehrten Drehrichtung gleicherweise wirksam zu machen. Sollte die Drehmo- mentenübertragung nur in einem Umlaufsinn erforderlich sein, könnten etwa die Zuführungskanäle 17a nur unterhalb der Kammer 10 angeordnet sein.
Diese Dichtleisten 19 liegen im Ruhezustand der Kupplung auf den Mündungen der Ablaufkanäle 18a, wobei die Breite der Dichtleisten 19 entweder (wie in Fig. 2 und 3 dargestellt) nur einen Teil der Lichtweite der Ablaufkanäle betragen kann, wodurch der Raum der Kammern 11 dauernd mit dem Flüssigkeitsablauf 18 in Verbindung steht oder aber-die Breite der Dichtleisten 19 kann auch grösser als die Bohrung der Kanäle 18a sein, so dass ein Ablauf erst bei entsprechender Winkelverdrehung der beiden Kupplungshälften gegeneinander ermöglicht wird. Die Dimensionierung dieser Leisten gibt dabei ein einfaches Mittel, den Druckausgleich in den beiden Kammern 10 und 11 variabel zu machen.
In beiden Fällen wird sowohl der Zulauf der Druckflüssigkeit als auch der Ablauf derselben mit zunehmender Verdrehung der Kupplung selbsttätig vergrössert.
In der Zulaufbohrung 17 für die Druckflüssigkeit können auch Drosselstücke 17b oder andere geeignete Elemente vorgesehen sein, welche den Zulauf der Druckflüssigkeit drosseln.
Zur Erzielung einer kleinen Winkelverdrehung der Kupplungsteile 1 und 2 gegeneinander werden die äusseren Begrenzungen des Innensternes 8 und die innere radiale Begrenzung der Zwischenstücke 7 in an sich bekannter Art entweder als Kugel- oder Kegelflächen ausgebildet, wobei die Abdichtung der Kupplung gegen Ölverluste nach aussen durch Rundschnurringe 15 und 16 erfolgt, die gegen die kugelförmig oder kegelförmig ausgebildeten Flächen an dem Flansch 1 und der Deckscheibe 9 abdichten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elastische Kupplung mit Flüssigkeitsdämpfung zur Übertragung von Drehmomenten, bei welcher zwischen dem primären und sekundären Teil elastische Elemente eingeschaltet sind, die in Form von Blattfedern oder Blattfederpaketen in mit Flüssigkeit gefüllten Kammern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (10, 11) mit einer Flüssigkeitsdruckleitung (17, 17a) verbunden sind, wobei nur den Kammern (10), die durch die auf Druck beanspruchte Seite der Blattfedern (4) begrenzt sind, Flüssigkeit unter Überdruck zuströmt, wogegen die übrigen Kammern (11), denen keine Flüssigkeit unter Überdruck zuströmt, mit Ablaufkanälen (18, 18a) in Verbindung stehen.