CN111140602B

CN111140602B - 用于片式联轴器的改善的片连接和工业应用装置

Info

Publication number: CN111140602B
Application number: CN201911066543.2A
Authority: CN
Inventors: 斯特凡·克莱内韦根
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2039-11-04
Also published as: US11193545B2; US20200141450A1; EP3647618A1; EP3647618B1; CN111140602A

Abstract

本发明涉及一种片式联轴器(10)，其包括第一和第二法兰(12、14)，它们经由片(16)以传递转矩的方式相互连接。在此，片(16)与第一法兰(12)经由第一紧固件(17)连接，其又与第二紧固件(19)可拆卸地连接。根据本发明，第二紧固件(19)与片(16)通过材料配合连接(23)而连接。本发明还涉及一种工业应用装置(50)，其包括驱动单元(56)，驱动单元经由联轴器(54)与从动单元(56)以传递转矩的方式连接。在此，所采用的联轴器(54)构造为相应的根据本发明的片式联轴器(10)。

Description

用于片式联轴器的改善的片连接和工业应用装置

技术领域

本发明涉及一种片式联轴器，其具有改善的片连接。本发明还涉及一种工业应用装置，在其中采用相应的片式联轴器。

背景技术

截至目前未公布的、申请号为18154424.8-1012的欧洲专利申请披露了一种片式联轴器，在其中片在片钻孔处与第一法兰经由螺丝紧固。在片处设置间隔元件，其构造用于支持第二法兰的轴向运动。

文献EP 1 347 183 A1公开了一种焊接螺母，其具有对称布置的部段，焊接螺母在该部段处能够与平坦的底座以材料配合的方式连接。这样的焊接螺母能应用于车辆结构中。

在将驱动功率从一个轴传递到另一个轴的多种技术应用中，需要具有紧凑结构的高效联轴器。此外还寻求，应当简单、快速和低成本地制造相应的联轴器。同样也力求获得相应的联轴器的高寿命。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种联轴器，其在所概述的几个方面的至少一个方面中提供改善，并且能应用于多种应用领域、特别是各种工业应用中。

该目的通过根据本发明的片式联轴器实现。该片式联轴器包括第一和第二法兰，它们经由片相互连接。第一和第二法兰之间的经由片的连接是转矩传递连接，从而轴功率能够从第一法兰传递到第二法兰或者反向传递。在此，片与第一法兰经由第一紧固件可拆卸地连接，该第一紧固件构造用于传递拉伸力。第一紧固件与第二紧固件共同作用，从而例如拉伸力能够经由片传递到第二紧固件上并由此传递到第一紧固件上。第一和第二紧固件共同构成为可拆卸连接，其允许第一和第二紧固件无损地分离。根据本发明，第二紧固件与片经由材料配合连接来相连。在此，材料配合连接能够构造为逐点的或者环绕第二紧固件的。因此，将拉伸力和/或横向力从第一紧固件经由第二紧固件导入到片中而无需片的进一步匹配。特别地，例如为了提供形状配合或摩擦阻力而必需的在片处的沟槽、凹部和其它材料减免不是必要的。作为替代，第二紧固件自身构造用于将拉伸力和/或横向力导入到片中。这样的要求例如能够通过第一法兰相对于第二法兰的转动运动、或者通过第一和第二法兰之间的轴向错位或径向错位来实现。因此，根据本发明，片能简单地构造并且能够为此目的而例如沿着其整个环周具有不分叉的横截面。这使得能够更充分地利用为片所采用的材料，进而片自身能够具有节省重量和节省空间的结构形式。同样，通过改善的材料利用也能提高片寿命。通过由片式联轴器的片确定第一和第二法兰的尺寸、特别是相应的直径，根据本发明的片式联轴器能够在外直径方面被紧凑构造。

在要求保护的片式联轴器的另一个实施方式中，第一紧固件能够构造为螺钉、销钉、螺栓、或密配螺栓。第一紧固件的这种实施方式适合用于接收拉伸力、压力和/或横向力，并且这种实施方式能无损地与第一法兰和/或片分离。第一紧固件也能理解为能够实现片与第一法兰之间的相应的可拆卸连接的任意其它结构元件。可替换地或补充地，第二紧固件能够构造为螺母或焊接螺母。螺母或焊接螺母代表第二紧固件，其构造为与第一紧固件互补的并且能与第一紧固件无损地分离。此外，螺母和焊接螺母能以简单的方式材料配合地安装在片处。第二紧固件也能够理解为，与第一紧固件起互补作用的、构造为可与第一紧固件分离的且能与片材料配合地连接的任意结构元件。这样的第一和第二紧固件在尺寸和质量等级方面有宽泛的提供余地并且因此在结构方面易于匹配片式联轴器的要求。此外，所述的第一和第二紧固件以简单的方式提供了可机械负荷的连接，其适用于传递拉伸力、挤压力和/或横向力。

此外，在片式联轴器中，片与第二紧固件之间的材料配合连接能够构造为焊接连接、钎焊连接、硬钎焊连接、或粘接。此外，也能够实现相应的材料配合连接的组合。当片和/或第二紧固件至少部分由金属材料制成时，焊接连接、钎焊连接和硬钎焊连接提供了高度紧固性。在此，焊接连接提供了增高的坚固性。钎焊连接或硬钎焊连接又利用比焊接连接更低的过程温度来建立，从而减少了片中的结构改变。另一方面，粘接能以特别简单和经济的方式来建立并且提供最低的过程温度。这样的材料配合连接能以高质量和高过程安全性来建立并且易于集成到工业制造过程中。因此，所要求保护的片式联轴器能够以简单的方式制造。因此，所要求保护的片式联轴器能以多种材料和材料组合来制造，因此能适用于不同的使用目的。

此外，片与第二紧固件之间的材料配合连接能够通过电子束焊接或激光焊接来建立。特别地，在电子束焊接中减少了输入到片中的热量。片例如能够由弹簧钢制成，其弹性能够由于过量的热量输入而降低。在通过电子束焊接建立的片与第二紧固件之间的材料配合连接中，保持了片材料的材料特性。因此，片还能以能由于热量输入而退化的材料制成。因此，能避免为片更换成本密集并且加工要求高的材料。此外，电子束焊接能快速实施，这简化了所要求保护的片式联轴器的制造。可替换或补充地，材料配合连接也能够通过电阻点焊接来建立。电阻点焊接提供了增高的能量效率、较低的部件变形并且不需要额外的材料。

此外，片能够至少在第二紧固件的范围内设计为无凹部的。对此理解为，在片中直接在第二紧固件处或在其周围没有钻孔、沟槽或者片的横截面的收缩。通过在第二紧固件的范围中特别地不设计钻孔，片在那里具有不分叉的横截面。例如在钻孔或沟槽处存在大于一的形状系数和/或切口效应系数。所要求保护的该解决方案使得，通过片和/或紧固件的连接的相应设计，有目的地减小在相应位置上的形状系数和/或切口效应系数。同样，也避免了由于孔壁造成的有害效应。所要求保护的片式联轴器使得能够在设计片时忽略这些方面，并且因此更紧凑地构造片。其又使得能够节省空间地建造片式联轴器。

在另一个实施方式中，第二法兰经由第一紧固件与片可拆卸地连接。该第一紧固件又与第二紧固件可拆卸地连接，第二紧固件与片通过材料配合连接相连接。由此，将第一法兰与片之间的经由第一和第二紧固件的连接传递到第二法兰上。由此，特别能够在片式联轴器中实现所要求保护的解决方案的原理的连续应用。此外，安装在片的相对置侧处的两个相邻第二紧固件之间的间距基本上能够对应于自由的片长度。自由的片长度理解为，沿着片的环周方向观察的以下片部段，其适用于在片式联轴器有扭力负荷时在环周方向上柔性地(biegeweich)传递拉伸力和柔性地传递在此由于轴错位而强加的回复力。在此，轴错位导致了第一和第二法兰的轴向偏移或者导致法兰相对彼此倾斜。在片式联轴器具有扭力负荷的同时偏移时，在两个相邻第二紧固件之间存在片的基本上S形的变形。自由的片长度越长，片在错位时能够接收的扭力负荷就越高。此外，自由的片长度确定片式联轴器的偏移能力，即接收第一和第二法兰之间的轴向错位和/或径向错位的能力。用于接收第一和第二法兰之间的角度错位能力也属于错位能力。片式联轴器的错位能力越高，其在运行时越稳定并且适用于相应高要求的应用。特别地，所要求保护的解决方案允许常规的持续运行，其中存在额定转矩且同时存在最高1°的角度错位并且同时存在第一和第二法兰之间的最高2mm的轴向错位。第二紧固件与片之间的材料配合连接分别紧凑地构造，从而自由的片长度相对于已知的、即非根据本发明的相同规格的片式联轴器更大。

在所要求保护的片式联轴器中，也能够在第二紧固件与片之间布置有间隔元件。在此，材料配合连接构造在片与间隔元件之间。在此，间隔元件又与第二紧固件连接。在此，在间隔元件与第二紧固件之间的连接能够构造为可拆卸或不可拆卸的，例如构造为材料配合连接。间隔元件能够构造为盘、衬套、套管、垫圈或垫圈堆。因此，间隔元件构造为鲁棒的构造元件。因此，所属的第二紧固件能可靠地与间隔元件分离并且能通过相应的替换件、即新的第二紧固件替换。特别地，在这种维修时，输入到片中的热量能够被最小化或被阻止。这整体上允许简单和快速地维修所要求保护的片式联轴器。此外，间隔元件适用于确定第一和/或第二紧固件的长度。此外，在单独的制造步骤中，这样的间隔元件能精确地定位。由此获得的高尺寸稳定性能够提高所要求保护的片式联轴器的技术优点。

可替换地，材料配合连接直接构造在片与第二紧固件之间。特别地，这样的直接连接能够构造为材料配合连接，例如焊接连接。由此减少了构件数量和制造步骤数量并且简化了片式联轴器的制造。

在片式联轴器的另一个实施方式中，其具有100MW/m²至400MW/m²、优选150MW/m²至350MW/m²、进一步优选160MW/m²至280MW/m²的比表面积功率密度。

在此，比表面积功率密度是片式联轴器的允许额定功率与联轴器的径向总横截面、即片表面之间的比率。在此，片表面仅考虑一个侧面。比表面积功率密度通过公式定义：

其中

Φ:＝比表面积功率密度

M:＝额定转矩

ω:＝额定转速

da:＝片外直径

di:＝片内直径

相对于现有技术的解决方案，所要求保护的解决方案提供了升高的比表面积功率密度。因此，所要求保护的片式联轴器也能应用于对联轴器的负荷能力有高要求并且同时要求较小尺寸的应用之中。

此外，在所要求保护的片式联轴器中，容纳在第一和/或第二法兰处的第一紧固件能够被构造用于接收横向力。除了传递拉伸力之外，由此使得在运行中第一紧固件变形沿着环周方向减少或最小化。由此，片基本上沿着环周方向负荷。第一紧固件变形越高，安装在片的不同侧面处的两个第二紧固件之间的片的S形变形就越强烈。S形变形越小，在片的相应弯曲的部段中机械负荷就越小，这又提高了片寿命。

在所要求保护的片式联轴器的另一个实施方式中，片的最大径向宽度对应于片的最小径向宽度的1.0倍至1.8倍、优选1.0倍至1.5倍、特别优选1.0倍至1.2倍。径向宽度理解为，沿着有关片式联轴器的转动轴线的轴向方向看，在片的朝向第一或第二法兰的侧面上的环绕表面的宽度。相应地，片具有基本上恒定的径向宽度，其在常规运行中在两个相邻第二紧固件之间在环周方向上基本上经受拉伸负荷。在此，片至少分别在第二紧固件的范围中构造为无凹部或钻孔的，从而径向宽度的局部提高是不必要的。因此，在所要求保护的片式联轴器中，片的外直径减小。

此外，在所要求保护的片式联轴器中，片能够具有基本上持续恒定的厚度。在所要求保护的片式联轴器中，片能构造为基本上带状的。这在制造中比具有局部增厚的片更简单且更经济。片例如能由板材冲压出，并且能够尽可能自动制造。同样内容类似地也适用于以下片，其相应地具有逐层相互连接的片板。由此也进一步提高了所要求保护的片式联轴器的经济性。

在所要求保护的片式联轴器的另一个实施方式中，在环周方向上看相邻的两个第二紧固件之间存在承担拉伸负荷的部段。在这样的部段中，在运行中引入由于要传递的转矩而在片中引起的拉伸负荷。承担拉伸负荷的部段至少部分地在环周方向上对应于片的位于能够安装在片的不同侧面上的第二紧固件之间的部分。在两个相邻第二紧固件之间能示出连接线，其基本上使得第二和对应的第一紧固件的中点相互连接。在此，片的承担拉伸负荷的部段基本上构造为关于该连接线对称的。承担拉伸负荷的部段在径向内部由内部轮廓限界并且在径向外部由外部轮廓限界。内部轮廓和外部轮廓沿着环周方向从两侧过渡到连接部段中，在其中分别将第二紧固件与片以材料配合的方式连接。这使得能够将拉伸负荷均匀地引入到片中，其中减少了局部的应力提高。

所基于的目的也通过根据本发明的工业应用装置来实现。工业应用装置具有驱动单元，其经由联轴器与从动单元传递转矩地连接。驱动单元例如能够构造为电机的输出轴。另一方面，从动单元例如能够构造为机械应用装置的输入轴，例如泵的输入轴。由于驱动单元和/或从动单元的不稳定表现，联轴器在运行中承受轴向错位、径向错位和/或角度错位。驱动单元的不稳定表现例如能够由于启动引起，从动单元的不稳定表现例如能够通过泵的空转引起。在此，联轴器根据上述实施方式中的一个而构造为片式联轴器。

附图说明

接下来根据各个实施方式描述本发明。在此，各个实施方式的特征能相互组合。附图就此来说能够相互补充地理解，即附图中的相同附图标记也具有相同的技术含义。在此分别示出：

图1是所要求保护的片式联轴器的第一实施方式的细节图；

图2是所要求保护的片式联轴器的第二实施方式的细节图；

图3是所要求保护的未负荷的该片式联轴器的实施方式的示意性侧视图；

图4是图3的片式联轴器在有负荷时的示意性侧视图；

图5是片的第一实施方式的示意性正视图和纵剖面图；

图6是片的第二实施方式的示意性正视图和纵剖面图；

图7是片的第三实施方式的示意性正视剖面图；

图8是所要求保护的工业应用装置的实施方式的示意性布局。

具体实施方式

图1示意性示出了根据本发明的片式联轴器10的第一实施方式的纵剖面细节图。片式联轴器10具有第一法兰12和第二法兰14，它们沿着主转动轴线15相对置。经由第一法兰12将转矩25引入到片式联轴器10中，将其传递到第二法兰14上。为此目的，在第一和第二法兰12、14之间设置片16，其包括多个片板30。在第一法兰12中构造有凹部18，在凹部中容纳第一紧固件17。凹部18在片式联轴器10处构造在径向外区域中。径向外方向在图1中通过箭头34表示，径向内方向通过箭头36表示。第一紧固件17构造为螺钉20。第一紧固件17延伸穿过凹部18并且能与第一法兰12分离。第一紧固件17朝向第二法兰14的端部与第二紧固件19可拆卸地连接。在此，第二紧固件19构造为螺母21。在安装状态下能将拉伸力22从第二紧固件19传递到第一紧固件17上，其中，第一紧固件17构造用于支撑在第一法兰12处。此外，第二紧固件19构造用于，在轴向方向上、即沿着主转动轴线15支撑在第一法兰12的止挡部24处。此外，止挡部24在第一法兰12的轴向内端侧13处包括凹部18的界限，在凹部中容纳第一紧固件17。轴向内方向在图1中通过箭头33表示，轴向外方向通过箭头31表示。在安装状态下，通过第一紧固件17将第二紧固件19压到第一法兰12上。

在此，第二紧固件19布置在片16的端面27处并且与片16通过材料配合连接23而连接。材料配合连接23构造为焊接连接并且能通过电子束焊接来建立。此外，材料配合连接23能构造为逐点的或环绕第二紧固件19的。材料配合连接23直接建立在第二紧固件19与片16之间。由于材料配合连接23和容纳在凹部18中的第一紧固件17，通过作用在第一法兰12上的转矩25在片16中引起拉伸负荷26，其又作为横向力48作用到第一紧固件17上。由此使得转矩25能从第一法兰12传递到第二法兰14上。此外，在片16中引起的拉伸负荷26能作为弯曲负荷41由第一紧固件17接收。第二紧固件19具有较小的直径42，通过其提高了在图3中详细描述的自由的片长度38。片16在第二紧固件19的范围内没有钻孔或凹部。因此，片16也没有由于沟槽应力而在钻孔时产生的应力升高。因此，能更好地充分利用片16的机械承载能力。通过材料配合连接23直接建立在片16与第二紧固件19之间，根据图1的实施方式需要的部件数量降低并且由此能经济地制造。通过更好地充分利用为片16采用的材料，能紧凑地构造片16。因此，相对于现有技术中已知的解决方案，片16的外直径40更小。在此，外直径40也代表片式联轴器10的外直径40。

图2中示意性示出了根据本发明的片式联轴器10的第一实施方式的纵剖面细节图。片式联轴器10具有第一法兰12和第二法兰14，它们沿着主转动轴线15相对置。经由第一法兰12将转矩25引入到片式联轴器10中，将其传递到第二法兰14上。为此目的，在第一和第二法兰12、14之间设置片16，其包括多个片板30。在第一法兰12中构造有凹部18，在凹部中容纳第一紧固件17。凹部18在片式联轴器10处构造在径向外区域中。径向外方向在图2中与图1类似地通过箭头34表示，径向内方向通过箭头36表示。第一紧固件17构造为螺钉20。第一紧固件17延伸穿过凹部18并且能与第一法兰12分离。第一紧固件17的朝向第二法兰14的端部与第二紧固件19可拆卸地连接。在此，第二紧固件19构造为螺母21。在安装状态下能将拉伸力22从第二紧固件19传递到第一紧固件17上，其中，第一紧固件17构造用于支撑在第一法兰12处。此外，第二紧固件19构造用于，在轴向方向上、即沿着主转动轴线15支撑在第一法兰12的止挡部24处。此外，止挡部24在第一法兰12的轴向内端侧13处包括凹部18的界限，在凹部中容纳第一紧固件17。轴向内方向在图2中通过箭头33表示，轴向外方向通过箭头31表示。在安装状态下，通过第一紧固件17将第二紧固件19压到第一法兰12上。

在此，第二紧固件19布置在间隔元件28处，其又布置在片16的端面27处，并且与片16通过材料配合连接23连接。在此，第二紧固件19经由间隔元件连接45与间隔元件28连接。间隔元件连接45构造为材料配合连接23，其例如能通过焊接、特别是电子束焊接来建立。间隔元件28基本上构造为柱形衬套46。间隔元件28又能经过材料配合连接23固定，材料配合连接也通过焊接、特别是电子束焊接制造。通过间隔元件28能调整片16的轴向位置。间隔元件46在单独的制造步骤中能紧固在片16上并且因此能实现用于间隔元件46的高位置精度。在此基础上能实现第二紧固件19的高位置精度。间隔元件28具有外直径44，通过其确定自由的片长度38、如图3所示那样。此外，间隔元件46允许第二紧固件19大面积地连接到片16处，这又提高了结构自由度。因此，对于第二紧固件19和片16的连接来说存在造型优化可行性。

此外，材料配合接23能构造为逐点的或环绕第二紧固件19或间隔元件46的。材料配合连接23建立在间隔元件28与片16之间。由此，片16与间隔元件28之间的材料配合连接23也用于将第二紧固件19紧固在片16处。因此，在容纳于凹部18中的第一紧固件17中，通过作用在第一法兰12上的转矩25在片16中引起拉伸负荷26，其作为横向力48作用在第一紧固件17上。由此使得转矩25能从第一法兰12传递到第二法兰14上。此外，在片16中引起的拉伸负荷26能作为弯曲负荷41由第一紧固件17接收。第二紧固件19具有较小的直径42，通过其提高了在图3中详细描述的自由的片长度38。片16在第二紧固件19的范围内没有钻孔或凹部。因此，片16也没有由于沟槽应力而在钻孔时产生的应力升高。因此，能更好地充分利用片16的机械承载能力。通过片16经由间隔元件28与第二紧固件19间接连接，根据图2的实施方式改善了制造中的精度。特别地，间隔元件28在单独的制造步骤中能以高位置精度紧固在片16上。另外，间隔元件28能在与片16连接之后被轴向地调整，例如通过铣削或车削。由此在整体上能实现片式联轴器10的高尺寸稳定性。通过更好地充分利用为片16采用的材料，能紧凑地构造片16。因此，相对于现有技术中已知的解决方案，片16的外直径40更小。在此，外直径40也代表片式联轴器10的外直径40。

此外，图3示出了所要求保护的片式联轴器10的另一个实施方式的侧视图。片式联轴器10具有第一法兰12和第二法兰14，经由它们传递转矩25。第一和第二法兰12、14分别具有相互朝向的端侧13。在第一和第二法兰12、14的端侧13之间布置有片16，其具有多个片板30。在第一和第二法兰12、14中分别沿着平行于片式联轴器10的主转动轴线15延伸的轴向方向构造多个凹部18。在凹部18中分别可拆卸地容纳第一紧固件17。在此，第一紧固件17构造为螺钉20。此外，如图1和图2所述的，相应的第一紧固件17构造用于接收拉伸力22。第一紧固件17分别与紧固在片16处的第二紧固件19共同作用。第一和第二紧固件17、19可拆卸地相互连接，其中，第二紧固件19构造用于将拉伸力负荷引入到第一紧固件17中。此外，第二紧固件19在图3中还构造为螺母21。此外，第二紧固件19经由材料配合连接23与片16连接。材料配合连接23构造为焊接连接并且直接构造在片16的端面27处。

沿着片16的环周方向看，片16交替地在不同的端面27处配有第二紧固件19，第二紧固件又分别与第一紧固件17可拆卸地连接。沿着片16的环周方向看，相应的第一紧固件17交替地在第一和第二法兰12、14处容纳在凹部18中。片16又构造用于接收拉伸负荷26，通过其在第一和第二法兰12、14之间能建立转矩传递连接。在不同的端面27上的第二紧固件19之间存在片16的以下部段，通过该部段限定了自由的片长度38。相对于已知的片式联轴器，自由的片长度38通过第二紧固件19的紧凑形式而被提高。定义自由的片长度38的部段允许接收在第一和第二法兰之间的轴向错位和/或径向错位。轴向错位在此由于在第一和第二法兰12、14之间的轴向向内或轴向向外的相对运功实现。轴向外方向在图3中通过箭头31表示，轴向内方向通过箭头33表示。相应地，径向外方向通过箭头34表示，并且径向内方向通过箭头36表示。同样地，在第一和第二法兰12、14之间的角度错位能通过片16接收。在此，角度错位由于在第一和第二法兰12、14之间的绕着主转动轴线15的相对转动引起。自由的片长度38设计的越高，片16就越适合接收错位的相应形式。

通过第二紧固件19与片16材料配合地连接，将片设计为没有凹部、例如钻孔的。因此，在片16中能够更好地充分利用材料。由此，片16在更小的外直径40的情况下也提供了更高的机械能力。外直径40基本上通过片16预先给定，由此另一方面也是片式联轴器10的外直径40。在图3中，所示的片式联轴器10没有负载，因此在第一和第二法兰12、14之间不存在轴向错位、径向错位或角度错位。

图4示意性示出了根据图3的片式联轴器10的侧视图，其承受有轴向错位37。此外，图3中的参考标号对应于图4中的参考标号。第一和第二法兰12、14之间的轴向错位37导致了片16表现出基本上S形的弯曲。通过增大了第二紧固件19之间的自由的片长度38，减少在该范围中存在的机械负荷。因此，在第二紧固件19之间的片16的变形能力所受到的要求较低。这基于保持不变的轴向错位37而提高了片式联轴器10的寿命。

图5示出了根据第一实施方式的片16的俯视纵剖面。片16基本上构造为环形的并且在安装状态下在片式联轴器10中基本上在其主转动轴线15上居中地安装。片16包括多个片板30，它们基本上层状地相互连接。片16沿着环周方向43具有变化的径向宽度47。在图5中，片16在所示的端侧27上基本对称地以120°的分割角39划分。如针对片16的一个侧面所示出的，端面27是与片式联轴器10的比表面积功率密度相关的表面。在最大的径向宽度32的范围中安装第二紧固件19，其构造为螺母21。在此，第二紧固件19与片16经由构造为焊接连接的材料配合连接23连接。在此，第二紧固件19构造为螺母21，它们交替地安装在片16的两个端面27上。在具有最大的径向宽度32的范围中，片16在径向外方向上鼓起。径向外方向通过箭头34标出，并且径向内方向通过箭头36标出。在具有最大的径向宽度32的范围之间构造有具有最小的径向宽度29的范围。此外，通过以下两个第二紧固件19之间的间距定义自由的片长度38，这些第二紧固件在环周方向43上布置成相互相邻的并且紧固在片16的不同端面27处。在此，自由的片长度38是构造为能变形的范围并且因此适用于，容纳例如图3和图4中所述的片式联轴器10中的第一和第二法兰12、14之间的错位。在根据图5的片16中，最小的径向宽度29和最大的径向宽度32之比为最大1.8。通过将片16至少在最大的径向宽度29的范围内、即在第二紧固件19的范围内构造为没有凹部、例如钻孔，存在的总径向宽度47适用于传递拉伸负荷26，通过其能够实现如图1至图4所示的片式联轴器10的第一和第二法兰12、14之间的转矩传递连接。通过片16至少在第二紧固件19的范围内构造为连续的、即没有凹部的，避免了相应的切口应力，其要求片16有更大的尺寸。因此，片16具有更小的外直径40。此外，片16至少沿着环周方向看具有不变的片厚度35。由此能以简单的方式制造片16并且同时能实现更小的外直径40。

图6中示出了所要求保护的片16的第二实施方式的俯视纵剖面。片16基本上构造为环形的并且在安装状态下在片式联轴器10中基本上在其主转动轴线15上居中地安装。片16包括多个片板30，它们基本上层状地相互连接。片16沿着环周方向43具有基本上恒定的径向宽度47。在图6中，片16在所示的端侧27上基本对称地以120°的分割角39划分。片16的端侧27上的第二紧固件19构造为螺母21，第二紧固件基本上沿着其对称分割来定位。在此，第二紧固件19与片16经由构造为焊接连接的材料配合连接23而连接。在此，第二紧固件19构造为螺母21，它们交替地安装在片16的两个端面27上。在各个第二紧固件19之间，径向宽度47基本上是恒定的，从而片16基本上具有环形。此外，通过以下两个第二紧固件19之间的间距限定自由的片长度38，这些第二紧固件在环周方向43上布置成相互相邻的并且紧固在片16的不同端面27处。在此，自由的片长度38是构造为能变形的范围并且因此适用于，容纳例如图3和图4中所示的片式联轴器10中的第一和第二法兰12、14之间的错位。由于基本上恒定的径向宽度47，片16的最小的径向宽度29等于片16的最大的径向宽度32。因此，在根据图6的片16中，最小的径向宽度29与最大的径向宽度32之比基本上为1.0。通过将片16至少在第二紧固件19的范围内构造为没有凹部、例如钻孔，存在的总径向宽度47适用于传递拉伸负荷26，通过其能够实现如图1至图4所示的片式联轴器10的第一和第二法兰12、14之间的转矩传递连接。通过片16至少在第二紧固件19的范围内构造为连续的、即没有凹部的，避免了相应的切口应力，其需要片16有更大的尺寸。因此，片16具有整体上更小的外直径40。此外，片16至少沿着环周方向看具有不变的片厚度35。由此能以简单的方式制造片16并且同时能实现更小的外直径40。

图7中示出了片16的第三实施方式的示意性正视局部图。在片16的相对置的端面27上，交替地在两侧安装第二紧固件19，它们与片16经由材料配合连接23连接。在此，第二紧固件19构造为螺母21。在两个第二紧固件19之间，相对于配属有片16的片式联轴器10的主转动轴线15，存在基本上相同大小的分割角39。相邻的两个紧固件19的中点65成对地通过连接线60相互连接。在分割角39的区域之中，沿着两个紧固件19之间的连接线60构造有片16的承担拉伸负荷的部段63。当通过片16传递如图1所示的转矩25时，承担拉伸负荷的部段63承受图1所示的拉伸负荷26。承担拉伸负荷的部段63在径向外侧通过片16的外轮廓61限界。此外，承担拉伸负荷的部段63在径向内侧通过片16的内轮廓62限界。承担拉伸负荷的部段63构造为相对于连接线60基本对称的。相应地，片16的内轮廓62和外轮廓61构造为在两个第二紧固件19之间至少部分地相互对称。在此，外轮廓61基本上构造为相对于片16的外直径40凹陷的弧线。另一方面，内轮廓62通过沿着片16的环周方向43看代表了变化的内直径49。此外，承担拉伸负荷的部段63沿着环周方向43从两侧过渡到过渡范围64中，在该过渡范围中定位有第二紧固件19。通过承担拉伸负荷的部段63的形状实现了片16中的改善的、均匀的应力分布。由此能更好地充分利用片16中的材料，这又有助于轻结构方案。

图8示意性示出了工业应用装置50的结构，其包括驱动单元52，驱动单元构造用于提供转矩25，利用其能运行从动单元56。驱动单元52例如能够构造为电机、内燃机、液压发动机或驱动轴。从动单元56又例如能够构造为从动轴、碾磨机、垂直碾磨机、糖磨机、水泥磨机、岩石破碎机、传送带、泵、辊式压制机、板式运输机(Plattenband)、管磨机、回转炉、回转机构、搅拌机、起重装置、垃圾压缩机或废料压缩机。在驱动单元52与从动单元56之间安装有联轴器54，通过其能将转矩25从驱动单元52传递到从动单元56上。为此目的，联轴器54构造为片式联轴器10，其根据上述实施方式中的至少一个构造。片式联轴器10构造得特别紧凑并且易于制造。由此，在狭窄的结构空间中，驱动单元52与从动单元56之间也能够安装联轴器54。同时，片式联轴器10提供更高程度的寿命并且基本上提供无磨损性，由此又提高了工业应用装置50的运行中的可靠性。

Claims

1.一种片式联轴器(10)，包括第一法兰(12)和第二法兰(14)，所述第一法兰和所述第二法兰经由片(16)以传递转矩的方式相互连接，并且所述片(16)与所述第一法兰(12)经由第一紧固件(17)连接，所述第一紧固件与第二紧固件(19)可拆卸地连接，其特征在于，所述第二紧固件(19)与所述片(16)通过材料配合连接(23)而连接，其中，所述片(16)至少在所述第二紧固件(19)的范围内设计为无凹部的。

2.根据权利要求1所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述第一紧固件(17)构造为螺钉、销钉、螺栓，和/或所述第二紧固件(19)构造为螺母。

3.根据权利要求1所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述第一紧固件(17)构造为密配螺栓，和/或所述第二紧固件(19)构造为焊接螺母。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述材料配合连接(23)构造为焊接连接或粘接。

5.根据权利要求1所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述材料配合连接(23)构造为钎焊连接。

6.根据权利要求1所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述材料配合连接(23)构造为硬钎焊连接。

7.根据权利要求4所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述材料配合连接(23)通过电子束焊接或激光焊接来建立。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述第二法兰(14)经由所述第一紧固件(17)与所述片(16)可拆卸地连接，所述片与所述第二紧固件(19)连接，所述第二紧固件与所述片(16)通过所述材料配合连接(23)而连接。

9.根据权利要求8所述的片式联轴器(10)，其特征在于，分别与所述片(16)材料配合地连接的两个相邻的第二紧固件(19)之间的间距对应于自由的片长度(38)。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，在所述第二紧固件(19)与所述片(16)之间布置有间隔元件(28)，并且在所述片(16)与所述间隔元件(28)之间构造有所述材料配合连接(23)。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述材料配合连接(23)直接构造在所述第一紧固件(17)与所述片(16)之间。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述片式联轴器(10)具有100MW/m²至400MW/m²的比表面积功率密度。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述第一紧固件(17)设计用于在所述第一法兰(12)和/或所述第二法兰(14)处接收横向力(48)。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述片(16)的最大径向宽度(32)对应于所述片(16)的最小径向宽度(29)的1.0倍至1.8倍。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，所述片(16)具有持续不变的片厚度(35)。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的片式联轴器(10)，其特征在于，在两个相邻的所述第二紧固件(19)之间构造有所述片(16)的承担拉伸负荷的部段(63)，所述承担拉伸负荷的部段构造为相关于两个相邻的所述第二紧固件(19)之间的连接线(60)是对称的。

17.一种工业应用装置(50)，包括驱动单元(52)，所述驱动单元经由联轴器(54)与从动单元(56)以传递转矩的方式连接，其特征在于，所述联轴器(54)构造为根据权利要求1至16中任一项所述的片式联轴器(10)。