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Nachgiebige Kupplung für Wellen u. dgl.
Es sind nachgiebige Kupplungen für Wellen u. dgl. bekannt, deren starre Kupplungsteile mit Abstand ineinanderliegen und durch einen ringförmigen, mit seinem Aussen-und Innenumfang an ihnen befestigten Kupplungskörper aus elastisch verformbarem Werkstoff verbunden sind. Diese ring-oder ringscheibenförmigen Kupplungskörper sind häufig nach einer Seite durchgewölbt und vielfach auch nach dem Innenrand zu verdickt, damit die Angriffsflächen der auf den Innen- und Aussenrand des Kupplungskörpers wirkenden Kräfte einander möglichst gleich sind.
Die Befestigung des Kupplungskörpers an den starren Kupplungsteilen erfolgt durch Anvulkanisieren, Einklemmen von Randzonen des Kupplungskörpers mittels starrer Klemmringe, vielfach aber auch noch durch mehrere den Kupplungskörper nur in Abständen fassende Steckbolzen.
Es ist ferner bekannt, in die ring-oder ringscheibenförmigen Kupplungskörper der genannten Art Verstärkungseinlagen einzubetten, die aus Textil-, Kunststoff- oder Drahtgewebe bestehen. Die Lebensdauer der Kupplungskörper in Kupplungen der genannten Art ist begrenzt, u. zw. umsomehr, je grösser die von ihnen zu übertragenden Kräfte sind und je ungleichmässiger diese Kräfte auf sie wirken. Die Erfahrung hat gelehrt, dass partielle Zerstörungen der Kupplungskörper zunächst an den Verbindungsstellen mit den starren Kupplungsteilen oder in nächster Nähe dieser Verbindungsstellen auftreten.
Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Kupplungskörper nur oder im wesentlichen durch Steckbolzen an den starren Kupplungsteilen gehalten ist, weil dabei die zwischen den Befestigungsstellen liegenden Teile des Kupplungskörpers den im Betrieb auftretenden Zugbeanspruchungen nachgeben können und infolgedessen in geringerem Mass an der Kräfteübertragung teilnehmen, als die im unmittelbaren Bereich der Verbindungsstellen liegenden Teile. Dieses Nachgeben kann auch bei Klemmverbindungen eintreten, wenn die Ränder des Kupplungskörpers nicht über ihren gesamten Umfang fest genug eingeklemmt sind. Es leuchtet ein, dass die üblichen Verstärkungseinlagen, die ja an den elastischen Verformungen des Kupplungskörpers im Betrieb teilnehmen müssen, nicht in der Lage sind, dieses Nachgeben der Randzonen zu verhindern oder auch nur nennenswert abzuschwächen.
Darüber hinaus haben Untersuchungen des Erfinders ergeben, dass besonders frühzeitige örtliche Zerstörungen an den elastischen Kupplungskörpern dann eintreten, wenn die Verstärkungseinlage sich nicht bis in unmittelbare Nähe der Kupplungskörperränder erstreckt und infolgedessen ihre Ränder nicht weit genug von den Klemmteilen übergriffen werden oder wenn die die Kupplungskörper durchsetzenden Bolzen die Einlage gar nicht oder zu nahe ihrem Rand durchsetzen.
Wenn die Einlagen an mehr oder weniger zahlreichen Stellen in grösserer Entfernung von den Rändern des Kupplungskörpers enden, ist dies offensichtlich darauf zurückzuführen, dass beim Einformen des Rohmaterials für den elastisch verformbaren, gewölbten Kupplungskörper die darin eingebetteten, aus einem flachen Gewebezuschnitt bestehenden und in Richtung der Gewebefäden nur wenig, schräg dazu aber leicht nachgebenden Einlagen sich verschieben sowie stellenweise vom Rand des Kupplungskörpers entfernen und dieses Verschieben beim Einformen nicht beobachtet und auch nicht verhindert werden kann.
Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, nachgiebige Kupplungen der genannten Art so auszubilden, dass die aus einem Gewebezuschnitt bestehende Verstärkungseinlage des elastischen ring- oder ringscheibenförmigen, aus der Ebene seines Aussenumfanges ausgewölbten Kupplungskörpers sich zuverlässig bis in unmittelbare Nähe der Ränder dieses Kupplungskörpers erstreckt. Dies kann erfindungsgemäss zunächst
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auf einfache Weise jedoch mit überraschendem Erfolg dadurch erreicht werden, dass die Verstärkungsem- lage unter Doppelung ihrer inneren und äusseren Randzonen nahe dem Aussen-und dem Innenrand des Kupp- lungskörpers nach innen umgelegt ist.
Die auf diese Weise gedoppelten Randzonen geben der Einlage eine beständigere Form, die sich beim Einbetten in den elastischen Werkstoff nicht verändert und infolgedessen auch die ihr gegebene Lage innerhalb dieses Werkstoffes bei dessen Weiterbearbeitung, aber auch im
Betrieb der fertigen Kupplung beibehält. Darüber hinaus wirkt vermutlich auch die durch die Doppelung entstandene, an sich geringe Verdickung einem Wegziehen der Einlage vom Rand des Kupplungskörpers entgegen.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem tritt naturgemäss bei solchen Kupplungskörpern nicht auf, die eine schlauchartige Form haben und deren Verstärkungseinlagen nicht aus einem flachen Gewebezuschnitt bestehen, sondern dreidimensionale Gebilde darstellen, und auch nicht bei durch Gewebeeinlagen verstärkten, membranartigen, also flachen, Kupplungskörpern.
Bei gleichfalls bekannten Kupplungen, deren Kupplungskörper, die durch Gewebeeinlagen weiter verstärkt werden sollen, durch nahe ihren Rändern eingelegte geschlossene Ringe aus Draht oder Drahtseil verstärkt sind, umschliessen vorteilhaft die gedoppelten Randzonen der Verstärkungseinlage je einen dieser Ringe. Dann übertragen die Gewebeeinlagen die in den verschiedensten Richtungen auf die Kupplungskörper wirkenden Kräfte auf die Ringe und über diese auf die Befestigungsstellen des Kupplungskörpers und umgekehrt. Der Kupplungskörper wird deshalb in allen seinen Teilen gleichmässiger und an den Angriffsstellen der Kräfte entsprechend weniger beansprucht.
WennbeimZusammenbauderKupplungdafürSorgegetragen wird, dass die Klemmteile die gedoppelten Ränder der Verstärkungseinlage und gegebenenfalls die von ihnen umschlossenen Ringe übergreifen oder durchgesteckte Befestigungsbolzen die gedoppelten Ränder der Einlage und bei vorhandenen Ringen in deren Nähe durchsetzen, ergibt sich eine Kupplung, bei der die Lebensdauer des elastischen Ringes praktischnurnoch von der Alterung des elastisch verformbaren Werkstoffes abhängt.
Zugleich ergibt sich, dass Kupplungen mit erfindungsgemäss ausgebildeten Einlagen für die Übertragung wesentlich grösserer, auch ungleichmässig wirkender Kräfte geeignet sind, als die bekannten Kupplungen gleicher Abmessungen.
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erlaubt auch, innerhalb des elastisch verformbaren Werkstoffes mehrere, beispielsweise zwei solcher Einlagen mit gleichmässigem Abstand voneinander anzuordnen. Diese beiden Verstärkungseinlagen können sowohl innen als auch aussen je einen Verstärkungsring umschliessen, es können aber auch wenigstens die einem Rand des Kupplungskörpersbenachbarten Randzonen der beiden Verstärkungseinlagen in entgegengesetzten Richtungen um einen gemeinsamen geschlossenen und nahe dem Aussen- oder Innenrand angeordneten Ring nach innen umgelegt sein.
In diesem Fall kann trotz ausreichenden Abstandes der beiden Gewebeeinlagen voneinander die Wandstärke des Kupplungskörpers geringer gehalten werden als bei der Verwendung zweier, in axialer Richtung übereinanderliegender Verstärkungsringe. Bei nach einem Rand hin verdickten Kupplungskörpern kann man zwei Einlagen am dünneren Rand um einen gemeinsamen Ring und an dem dickeren Rand um je einen von zwei mit Abstand voneinander angeordneter Ringe umlegen.
In der Zeichnung sind in den Fig. 1-5 einige Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäss ausgestaltete nachgiebige Kupplung im Schnitt dargestellt.
Bei dem Beispiel nach Fig. 1 sind der innere starre Kupplungsring 1 und der äussere gleichfalls starre Kupplungsring 2 durch einen ringförmigen Kupplungskörper 3 aus elastisch verformbarem Werkstoff, z. B. Gummi, miteinander verbunden. Dieser Körper ist an seinem inneren Rand durch einen Klemmring la und Schraubenbolzen Ib mit dem Kupplungsteil l und an seinem Aussenrand durch einen Klemmring 2a und Schraubenbolzen 2b mit dem äusseren Kupplungsring 2 verbunden.
Die in den nachgiebigen Werkstoff eingebettete Verstärkungseinlage 4 ist an ihrem Aussen- und Innenrand umgeschlagen, so dass sich gedoppelte Randzonen 4a und 4b ergeben, durch die die Schraubenbolzen Ib und 2b geführt sind.'
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind der innere starre Kupplungsteil 5 und der äussere starre Kupplungsteil 6 durch den ringförmigen elastischen Kupplungskörper 7 verbunden. Hier ist die Verbindung durch Klemmringe 5a und 6a hergestellt, die jedoch durch ausserhalb des Kupplungskörpers 7 angeordnete Schraubenbolzen 5b bzw. 6b mit den Kupplungsteilen 5 bzw. 6 verspannt sind.
Innen- und Aussenrand der Verstärkungseinlage sind um je einen nahe den Rändern des Kupplungskörpers 7 angeordnete, in sich geschlossene Ringe 9 und 10 herumgelegt. Die um diese Ringe 9 und 10 herumgelegten Randstreifen der
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nicht nur- durch Gummihaftung. sondern auch durch Anpressung die Leistung übertragen.
Bei der nachgiebigen Kupplung nach Fig. 3 mit dem Kupplungskörper 11 und der Einlage 12 liegen
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innerhalb der gedoppelten Randzonen 12a und 12b Verstärkungsringe 13 und 14. Die Schraubenbolzen 15,
16 sind durch die gedoppelten Zonen 12a, 12b, u. zw. unmittelbar neben den Ringen 13,14, hindurch- gesteckt.
Fig. 4 zeigt eine nachgiebige Kupplung, bei der der nachgiebige ringförmige Kupplungskörper 18 mit den starren Kupplungsteilen 16a, 17 durch Anvulkanisieren verbunden ist. Innerhalb des Körpers 18 liegen zwei Verstärkungseinlagen 19,20 mit Abstand zueinander. Diese Einlagen sind am Aussenrand des
Körpers 18 um einen gemeinsamen Verstärkungsring 21 in entgegengesetzten Richtungen herumgeführt, während sie am inneren Rand des Kupplungskörpers 18 um je einen der beiden Verstärkungsringe 22,23 herumgelegt sind.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 4 lediglich dadurch, dass hier auch am äusseren Rand des Kupplungskörpers 24 die beiden Einlagen 25 und 26 um je einen Verstar- kungsring 27 bzw. 28 umgelegt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Nachgiebige Kupplung für Wellen u. dgl., deren mit Abstand ineinanderliegende starre Kupplungsteile durch einen ring-oder ringscheibenförmigen, aus der Ebene ihres Aussenumfanges ausgewölbten und mit seinem Aussen-und Innenumfang an ihnen befestigten Kupplungskörper aus elastisch verformbarem Werkstoff mit in diesen eingebetteter Verstärkungseinlage aus Textil-, Kunststoff- oder Drahtgewebe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage unter Doppelung ihrer Randzonen nahe dem Aussen- und dem Innenrand des Kupplungskörpers nach innen umgelegt ist.