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Die Erfindung betrifft eine nachgiebige Kupplung, vorzugsweise für die Verbindung eines Querträgers mit einem Rumpf eines Mehrrumpfbootes, bestehend aus einem inneren Nabenteil, z. B. einem Innenring oder-rahmen, der über eine aus elastischem Material bestehende Scheibe mit einem ring- oder rahmenförmigen Aussenteil verbunden ist.
Bekannte Kupplungen dieser Gattung dienen als Wellenkupplungen zur Übertragung von Drehmomenten, wobei die Kupplung Abweichungen der miteinander gekuppelten Konstruktionsteile von der Drehachse elastisch auffangen und dadurch einen Bruch dieser Konstruktionsteile verhindern soll.
Die Erfindung hat es sich, ausgehend von einer Kupplung der eingangs bezeichneten Gattung, zur Aufgabe gestellt, eine solche Kupplung mit einer in verschiedenen Richtungen verschieden hohen Elastizität zu schaffen, um dadurch Auslenkungen der mit der Kupplung verbundenen Konstruktionsteile in verschiedenen Richtungen verschieden grosse Reaktionskräfte entgegenwirken zu lassen.
Diese unterschiedliche Reaktionsfähigkeit der Kupplung bietet für mancherlei Verwendungszwecke, so etwa für den eingangs bezeichneten Verwendungszweck, nämlich für die Verbindung des Querträgers mit einem Rumpf eines Mehrrumpfbootes, schätzenswerte Vorteile.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die den inneren Nabenteil mit dem Aussenteil verbindende Scheibe sowie der Aussenteil in zwei zueinander querverlaufenden Richtungen verschiedene Abmessungen aufweisen bzw. die Scheibe in diesen Richtungen verschiedene Festigkeiten und/oder Elastizitäten aufweist.
Dank dieser Massnahme ergibt sich die angestrebte Differenzierung der Elastizität der Kupplung in Abhängigkeit von der Richtung der jeweiligen Auslenkung.
Zwecks Variation der Elastizität kann das elastische Material der Scheibe in einer der quer zueinander verlaufenden Richtungen stärker armiert und/oder stärker dimensioniert sein als in der andern.
Um einen Verschleiss der Scheibe im Bereich der Ränder des Nabenteiles bzw. des Aussenteiles wirksam vorzubeugen, kann zumindest einer der die Scheibe haltenden Ränder des inneren Nabenteiles und/oder Aussenteiles ein den Verformungen der Scheibe entsprechend ausgerundetes, sich zur Scheibe hin stetig erweiterndes Lippenprofil aufweisen.
In Anwendung für die Verbindung eines hohlen Querträgers mit dem hohl ausgebildeten Rumpf eines Mehrrumpfbootes bietet die erfindungsgemässe Kupplung den zusätzlichen Vorteil, dass der von einem Innenring oder-rahmen gebildete innere Nabenteil den Hohlraum des Rumpfes mit dem Hohlraum des Querträgers wasserdicht verbinden kann, um solcherart eine Verbindung zu schaffen, die gewünschtenfalls begehbar sein kann und durch die Scheibe abgedichtet ist.
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Kupplung sind in den Zeichnungen veranschaulicht, u. zw. zeigt die Fig. l eine solche Kupplung in einem schematischen Schnitt, die Fig. 2 in einer Draufsicht und die Fig. 3 und 4 in verschiedenen Auslenkstellungen gleichfalls im Schnitt.
Die Fig. 5 bis 8 stellen verschiedene Ausführungsvarianten in Draufsichten dar, die Fig. 9 zeigt im Schnitt eine Kupplung zur Verbindung hohler Konstruktionsteile. Die Fig. 10 und 11 betreffen Varianten in der Gestaltung der Kupplungsbestandteile und zeigen deren Querschnitte. Die Fig. 12 bis 14 zeigen schematisch ein mit erfindungsgemässen Kupplungen ausgestattetes Mehrrumpfboot in einem Querschnitt, einem Längsschnitt und in einer Draufsicht.
Im einzelnen zeigt die Fig. l die elastisch miteinander zu verbindenden beiden Konstruktion- teile --2- und deren Kupplung durch den die Scheibe-l-innen begrenzenden, als Innenrahmen ausgebildeten Nabenteil --4-- und den diese Scheibe-l-aussen begrenzenden, gleichfalls rahmenförmigen Aussenteil --3--. Die Scheibe-l-wird vorteilhafterweise den jeweiligen Anforderungen entsprechend aus Metall, Gummi, Kunststoff, Gewebe od. dgl. Material ausgebildet und kann durch Armierung mit Gewebe, Stahl, Glas oder Kunststoff verstärkt werden. Wird die Armierung in einer Vorzugsrichtung vorgesehen bzw. verstärkt, ergibt dies in dieser Richtung höhere Festigkeit und Belastbarkeit bzw. eine unterschiedliche Elastizität im Vergleich zur andern Richtung.
Der Nabenteil --4-- und der Aussenteil --3-- sind in den Randbereichen --5-- der Scheibe - auf grundsätzlich beliebige Weise mit der Scheibe verbunden, z. B. mittels Flanschen und Schrauben, vorzugsweise Dehnschrauben, oder durch Klebung, Vulkanisierung, durch Verkeilen u. dgl.
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Wie die Fig. 2 zeigt, kann beispielsweise der Nabenteil --4-- kreisförmig. der Aussenteil --3-- elliptisch gestaltet sein ; die Scheibe-l-ist dann in Richtung der Hauptachse der Ellipse grossflächiger als in Richtung deren Nebenachse.
Fig. 3 zeigt den Schnitt in der Ebene der Hauptachse und soll veranschaulichen, dass es bei vorgewählter Dehnung e in der Scheibe-l-zu einer Auslenkung der Konstruktionsteile --2-um den Winkel a kommt. Entsprechend dem für die Scheibe-l-gewählten Werkstoff ist dieser Dehnung e eine spezifische Reaktionskraft I zugeordnet.
Die Fig. 4 stellt den Schnitt der Kupplung in der Ebene der Nebenachse der Ellipse dar. Unter . der Voraussetzung, dass die gleiche Reaktionskraft I auftritt, kann-bei gleicher Dehnung e der Scheibe --1-- - der Konstruktionsteil --2-- nur um den kleineren Winkel ss ausgelenkt werden.
Vergleichsweise tritt also einem Auslenken der Konstruktionsteile --2-- um die parallel zur Hauptachse der Ellipse verlaufende Achse bei gleichem Auslenkwinkel um die zur Nebenachse parallel verlaufende Achse ein grösseres Reaktionsmoment entgegen.
In Fig. 5 stellt die strichpunktierte Linie --6-- jene Entfernung eines auf der Achse des Konstruktionsteiles --2-- liegenden Punktes in der Ebene der Scheibe-l-dar, die bei einer Auslenkung beim Erreichen einer bestimmten Reaktionskraft I erreicht wird. Der Verlauf dieser Äquipotentiallinie --6-- kann - wie die Fig. 5 bis 8 zeigen-mit der Gestaltung der Scheibe-l- beeinflusst werden. Vorzugsweise werden die Formen der Scheibe-l-bzw. des Aussenteiles"3- und Nabenteiles --4-- derart aufeinander abgestimmt, dass für jene Richtung und Belastung der Scheibe --1--, die sich am häufigsten einspielt, gleiche Dehnung über die ganze Scheibe einstellt.
Gemäss Fig. 5 ist die Scheibe-l-von zwei konzentrischen Ellipsen begrenzt, deren Hauptachsen parallel verlaufen, gemäss Fig. 6 wird die Scheibe-l-von zwei gleichfalls konzentrischen Ellipsen begrenzt, deren Hauptachsen zueinander senkrecht stehen, gemäss Fig. 7 ist der Aussenteil rechteckähnlich und der Innenteil kreisförmig gestaltet und gemäss Fig. 8 bilden schlanke, rechteckige Rahmen den Aussenteil und den Nabenteil.
Neben der erfindungsgemäss angestrebten Differenzierung der Elastizität der Kupplungsscheibe ist bei allen Ausführungsformen dieser Kupplung aber auch eine elastische Übertragung hoher Drehmomente möglich, so dass bei dieser Kupplung von einer differenzierten Elastizität in allen drei Raumachsen gesprochen werden kann.
Gemäss Fig. 9 ist die Verbindung der Scheibe --1-- mit dem Aussenteil --3-- und dem Naben- teil --4- derart ausgebildet, dass ein Medium diese Kupplung in Richtung des Pfeiles --7-- von einem Konstruktionsteil --2-- in den andern durchströmen kann.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 10 die Gefahr auftritt, dass die Scheibe-l- an den Stellen --9-- einem vorzeitigen Verschleiss ausgesetzt ist, stellt die Fig. 11 eine Kupplung dar, bei der die die Scheibe haltenden Ränder des inneren Nabenteiles --4-- und des Aussenteiles --3-- ein den Verformungen der Scheibe entsprechend ausgerundetes, sich zur Scheibe-l- hin stetig erweiterndes Lippenprofil --8-- aufweisen. Durch diese Profilierung wird ausserdem der Abstand zwischen den Rändern für die dort freiliegende Scheibe-l-mit steigender Auslenkung kleiner und die Reaktionskraft wird infolgedessen progressiver wirksam.
Fig. 12 zeigt ein Mehrrumpfboot im Querschnitt. Die beiden Rümpfe --10-- sind mit dem Querträ- ger-11-über die erfindungsgemässen Kupplungen verbunden, deren Nabenteile --4-- und Aussentei- le --3-- zweckmässig etwa wie in Fig. 7 dargestellt ausgebildet sind.
Die in Fig. 12 mit --12-- bezeichnete, senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse --B--, um die der Rumpf --10-- rollt, liegt in der langen Achse des rechteckförmig ausgebildeten Aussenteiles --3-- der Kupplung. Die Auslenkung um diese Achse --12- ist wegen der bald einsetzenden Reaktionskraft gering und sie ist in der Fig. 12 mit ss bezeichnet.
Fig. 13 zeigt das Mehrrumpfboot im Längsschnitt, die Achse --A--, um die die Rümpfe --10-- stampfen, steht senkrecht zur Zeichenebene und ist mit --13-- bezeichnet. Der hohe Freiheitsgrad der Kupplung um diese Achse --13-- - dargestellt durch den Winkel a-ist zweckdienlich, um den Rümpfen --10-- ein voneinander unabhängiges Anpassen an die Wellenform zu ermöglichen, damit ein laminares Anströmen der Rümpfe länger aufrechterhalten und die Geschwindigkeit gestei-
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rung des Mitgehens mit den Seen bei.
Fig. 14 zeigt den Grundriss des Mehrrumpfbootes und soll veranschaulichen, dass zur Parallelführung der Rümpfe --10-- die grösste Reaktionskraft um die Achse --C--, die senkrecht zur Zeichenebene steht und mit --14-- bezeichnet ist, schon geringsten Auslenkungen entgegenwirkt. Der Winkel (soll auch dann klein bleiben, wenn seitlich anprallende Seen grosse Drehmomente erzeugen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Nachgiebige Kupplung, vorzugsweise für die Verbindung eines Querträgers mit einem Rumpf eines Mehrrumpfbootes, bestehend aus einem inneren Nabenteil, z. B. einem Innenring oder-rahmen, der über eine aus elastischem Material bestehende Scheibe mit einem ring- oder rahmenförmigen Aussenteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) sowie der Aussenteil (3) in zwei zueinander querverlaufenden Richtungen verschiedene Abmessungen aufweisen bzw. die Scheibe (l) in diesen Richtungen verschiedene Festigkeiten und/oder Elastizitäten aufweist.
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