CS251796B2 - Flexible shaft coupling - Google Patents

Description

Vynález se týká vysoce pružné hřídelové spojky, která sestává ze spojkového náboje, na kterém je ve směru otáčení pevně uspořádán unášecí prstenec, a pružného prstence, který je sestaven ze segmentů, z nichž každý sestává z tělesa segmentového tvaru z pružného mattriálu jako je pryž a podobně a je na svých axiálních koncích opatřen kovovými segmentovými destičkami připojenými například navulkanizováním, které jsou svými radiálně přečnívajícími okraji rozebíratelně spojeny na jedné straně s unášecím prstencem a na druhé straně s druhým tuhým dílem spojky.

Hřídelové spojky tohoto druhu jsou známy v různých provedeních, například v provedení podle NSR zveřejněné patentové přihlášky č. 3 109 388. Pružný me^člen spojující obá tuhé díly spojky je v tomto případě tvořen dvěma rovnoběžně uspořádanými vnitřními prstencovými prvky a jedním v řadě uspořádaným vnějším prstencovým prvkem. Toto provedení se s ohledem na uspořádání prstencových prvků za sebou vyznačuje velkými rozměry v radiální rovině. Je známo také uspořádání prstencových prvků za sebou v osovém směru. K radiánnímu uložení prstencových prvků n^j^^Led^j^^ícd^c^h po prvním prstencovém prvku je zde však zapotřebí kovový vnější díl, který je pevně spojen s jedním z obou dílů spojky, zpravidla s hnacím dílem. Se vzrůstajícím počtem za sebou uspořádaných pružných prstencových prvků a se vzrůůtající délkou vnějšího dílu se nevyhnutelně zvětšuje i setrvačný momeet, což je z různých důvodů nežádoucí. V případě použití kovového vnějšího dílu, který obklopuje pružné prstencové prvky, je kromě toho podstatně ztížena výměna jednotlivých sct^ássí.

Úkolem vynálezu je tedy konstrukce vysoce pružné hřídelové spojky, která umožní uspořádat za sebou v axiálním směru libovolný počet pružných prstencových prvků, aniž by se ve srovnání se spojkou s jediným pružným prstnncovým prvkem muuelo počítat se zvětšením setrvačného mon^ntu na hnací straně.

Uvedený úkol je podle vynálezu vyřešen tak, že pružný prstenec sestává z nejméně dvou v axiálním směru na sebe navzájem dosedajících shodných prstencových prvků, jejichž segmenty jsou navzájem přesazeny o polovinu svého vrcholového úhlu, přičemž v radiálním směru vnitřní segmentové destičky jsou na svém· vnějším okraji navzájem staženy, například pomocí stahovacích svorníků, a svými vnitřními okmai jsou v radiálním směru souose uloženy na náboii spojky.

Pouužtí takto konstruovaného pružného prstencového prvku přináší řadu výhod. Za prvé zásluhou radiálního uložení vnitřních segmentových destiček na nábooi spojky může odpadnout kovový vněěší díl. Popsané provedení spojky dále uirožnuje zachovat malé axiální délky pružných těles, což je základním předpokladem pro pokud možno vysoké přípustné otáčky. Touto skutečnootí podmíněnou nižší pružnost přenosu točivého mommetu lze bez obtíží dosáhnout sériovým zařazením čapooVdaaícího počtu navzájem shodných pružných prstencových prvků. S využitím vynálezu lze tedy jednoduchým způsobem splnit dva proti.kladné požadavky na vysoce pružné hřídelové spojky tohoto druhu, totiž vysokou pružnost přenosu točivého mommetu a zároveň pokud možno vysoké přípustné otáčky.

Z hlediska usnadnění otáčení radiálně uložených vnitřních segmentových destiček vůči nábooi spojky je výhodné, jestliže je na obvodu náboje spojky uspořádáno opěrné pouzdro.

Dále je mimo jiné z výrobního hlediska výhodné nevyuuívat pro radiální uložení vnitřních segmentových destiček jejich celé vnntřní obvodové hrany, nýbrž vytvoo±t radiálně vystupuúící můstky, které slouží k radiálnímu uložení.

Daaší zlepšení vyplývvaící z vynálezu slouží k dosažení dobrého chlazení pružných prstencových prvků a tím k podstatnému zvýšení jejich tepelné zatíženooti. Za tímto účelem je podle vynálezu navrženo ponechat v místech styku segmentových destiček radiální čelní mmeery. Toto je možné bez zvláštních opatřeni, protože přesazením navzájem stažených jed^c^oi^lLvých segmentů vzniká tuhý prstenec. Kromě těchto radiálních čelních mezer jsou mezi na sebe přiléhajícími vnitřními segmentovými destičkami vytvořeny další kanály pro chladicí vzduch, které probíhají ve směru obvodu. Tyto kanály jsou podle vynálezu jednoduchým způsobem ' vytvo- .

řeny tak, že v navzájem protilehlých stranách vnitřních segmentových destiček jsou vytvořena velkoplošná vybrání, která prstencovými dosedacími plocham. na vnějším a vnitřním obvodu probíhaaí od jedné čelní hrany k protilehlé čelní hraně a která vždy s protHehlým velkoplošným vybráním tvoří průchozí kanál pro chladicí vzduch.

Aby se dosáhlo dobré cirkulace chladicího vzduchu, jsou na vnějším obvodu vnitřních segm^^n-cvých destiček vytvořeny oddělené výstupní štěrbiny, které navaaují na kanály probíhající ve směru obvodu. Toho je podle vynálezu s výhodou dosaženo tak, že vnější prstencová dosedací plocha je na každé vnitřní segmentové destičce přiblHně uprostřed přerušena výřezem, kterým je velkoplošné vybrání prodlouženo až k obvodové hraně. . Při provozu hřídelové spojky vstupuje vzduch do vnitřních kanálů meei sousedními segmenty především axiálně čelní mezerou meei t:ěm.to segmeeity a odtud je odstředivou silou výstupními štěrbinami na obvodu vypuzován do okolní atmooféry. Tím se dosáhne nuceného proudění vzduchu, kterým je zajištěno účinné chlazení vnitřních fngmentových destiček a zároveň i přilehlých pružných těles. ’

Vynález je dále objasněn na příkladu jeho provedení, který je popsán na základě připo_ v jených výkresů, které zBězc^^í na obr. 1 osový řez vysoce pružnou hřídelovou spojkou podle vynálezu, na obr. 2 boční pohled na segmeeity čtyřdínného pružného prstence v jejich uspořádání v sestaveném stavu a na obr. 3 příčný řez pružným^rseencem v rovině I-I z obr. 2.

Ve znázorněném příkaadu provedení vysoce pružné hřídelové spojky je pružný prstenec sestaven ze dvou stejných prstencových prvků, které jsou vůči sobě zrcadlově souměrné vzhledem k jejich děěicí rovině. Pevný díl spojky na primární straně je tvořen nábojem 2, který zasahuje za děěicí rovinu na sebe v osovém směru přiléhajících prstencových prvků 2, 2 pružného prstence £ dále doovňtř hřídelové spojky. Na vněěší čelní straně náboje 2 je vytvarována připevňovací příruba 5, která slouží k uchycení unášecího prstence £ ve směru otáčení. Spooovací součást meei těmto dvěma součástmi tvoří mernt>ránový prstenec 2 z pérové occIí, který slouží k uajištěěí axiální poohybivoosi tuhých dílů spojky navzájem, to jest náboje 2 a příuubového prstence .£. .

Membbánový prstenec 2 je na náboji 2 napnut pomocí napínacího prstence .9, přičemž k vyvozeníaxiální napínací síly slouží řada napínacích čepů 10, které jsou uloženy v průchozích otvorech připevňovací příruby 2 a napínacího prstence 2 a jsou s rovnoběžnými vzájemnými odstupy rozloženy po celém obvodu. Na vnitřní roztečné kružnici jsou v připevňovací přírubě 2 a napínacím prstenci 2 vytvořeny další lícující průchozí otvory, ve kterých jsou uložena o sobě známá napínací pouzdra 11, která společně s napínacími čepy 10 slouží k přenosu otočného mo ometu merni připevňovací přírubou 5 a napínacím prstencem £.

V unášecím prstenei 2 jsou na vnitřní roztečné kružnici vytvořeny průchozí otvory, ve kterých jsou těsně uloženy připojovací čepy 22* Vněěší konce jednooiivých připojovacích čepů 12 ρroiházulí úložnými prvky 13 s omezenou poddáanoosí na vnějším obvodu bemmránového prstence Tato konstrukce umožňuje vyhnuuí bemmbánového prstence v obou směrech, aniž by vznikalo nebezpečí příčného namáhání připojovacích čepů 12, případně unášecího prstence 2·

Oba prstencové prvky 2, 3 pružného prstence £ sestávaaí v příkladu provedení ze čtyř fngbentů, ze kterých jsou na obr. 2 v bočním pohledu z prvního prstencového prvku 2 znázorněny segmenty 21, 14a a z druhého prstencového prvku 2 seg^nty 15, 15a. Pružný prstenec ± má v průřezu lihhorěžěíkžvl tvar patrný z obr. 1. Toto tvarování je známé. Slouží k úspoře mat^ei-álu a tím současně i hmožnnžfi a je umožněno fkutnčněoSÍ, že namáhání otočným bommnteb je v oblastech blízkých k ose otáčení menší než ve vzdálenějších oblastech pružného prstence 4.

Všech osm segmentů 14, 15 použitých ve znázorněném příkladu provedení, je shodných. Jednotlivé segmenty 14, 15 sestávali z vnější segmentové destičky 16, vnitřní segmentové destičky 17 a tělesi .18, které tyto segmentové destičky .16, 17 spoj je, je zhotoveno napříklid z pryže a je známým způsobem nivulkinizováno na vnitřní plochy segmeeiových destiček 16, 17. Na vnějších segmeetových destičkách 16 je z vnější strany vytvarován přzčnivající prstencový okraj 19, jehož vnější plochy jsou rovnoběžné s dosedacími plochami unášecího prstence 6. a přírubového prstence jí* K upnnt.í unášecího prstence ji, popřípadě příuubového prstence 8_, slouží zalícované čepy 2 0, které procházejí navzájem lícujícími otvory ve spojovaných součástech a jsou za účelem utažení opatřeny závitovými konci a šroubovými maUcemi. Na unášecím prstenei 6 a příubbovém prstenci 8. jsou za účelem vystředění vytvořena radiálně vystupujcí prstencová osazení 21, 2_2 - viz obr. 1.

Vnitřní segmentové destičky 17 se navzájem dotýkaj jen na radiálně vnitřních a vnějších okrajích, kde jsou vytvořeny rovnoběžné voější prstencové dosedací plochy 23 a vnitřní prstencové dosedací plochy .24. V oblasti těchto prstencových dosedacích ploch .23, 24 jsou po obvodu rozloženy axiální průchozí otvory 25, kterými proc^<^2^zíeí stahovací svorníky 26.

Meei prstencovými dosedacími plochami .23, 24 je ve stěnách vnitřních segmmntových destiček 17 vytvořeno po jednom velkopoošném vybrání 27, které probíhá od jedné čelní hrany k protilehlé čelní hraně. Vnněší prstencová dosedací plocha 23 je ve svém středu přerušena výřezem 31, kterým je velkoplošné vybrání 27 prodlouženo až k obvodové hraně.

Na vnitřních hranách vnitřních segmentových destiček 17 jsou vytvořena radiálně vyčnívající můstky .28, jejcchž volné vnější plochy leží na společné kružnici. Prostřednictvím těchto můstků 28 jsou prstencové prvky 2, 2 v radiálním směru uchyceny souose s osou náboje 81. Mezi těeesem náboje 2 a můstky 2 8 je přitom uspořádáno opěrné pouzdro .29, které je zapuštěno v obvodové drážce náboje 2> a je tedy uchyceno v axiálním směru. Úkolem opěrného pouzdra 29 je zlepšit polhybivost můůtků 28 při vzáeemném přemisťování tuhých částí spojky (náboj 2 a přírubový prstenec 8J jak v axiálním smmru, tak i ve směru otáčení.

Segmenty 14, 15 prstencových prvku 2_t 3. jsou navzájem staženy tak, že jsou navzájem natočeny o polovinu rozteče sngmentr 14, .15. Tímto způsobem i bez přídavných opěrných prstenců vznikne uzavřený tuhý prstenec. Na styčných místech segmentů 21, 15 jsou ponechány radiální čelní mzery .30. Těmito radiálními čelními 30 může vzduch z okolního prostředí pronikat do kanálků probíha^cích po obvodu prstencových prvků 2, 2 které jsou tvořeny velkoplošnými vybráními 27. Během provozu spojky je tento vzduch odstředivou silou vypuzován výstupními štěrbinami tvořenými výřezy 31 ve středech vnitřních segmentových destiček 17, takže vzniká nucené proudění, které zaručuje dobré chlazení vnitřních sngeentových Псп^ček 17 a nava^^cích těles 18 z pryže.

Místo dvou v axiálním směru na sebe dosejlnlících prstencových prvků 2, 2 z řříklanu provedení mohou být za sebou v axiálním směru uloženy také tři nebo více podobných prstencových prvků. Ve všech případech je na vnitřních segmeeinových destičkách 17 zajištěno radiální uložen:! na odpo^^da^cím způsobem prodlouženém náboj 2^ Tímto způsobem lze ze segmentů v jedné jediné konstrukční jednotce realizovat hřídelové spojky s požadovanou vzrůstající pružnooSÍ přenosu otočného eoIneenu·

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pružná hřídelová spojka, která sestává ze spojkového náboje, na kterém je ve otáčení pevně uspořádán unášecí prstenec, a pružného prstence, který je sestaven ze segmeetů, z nichž každý sestává z tělesa segmentového tvaru z pružného materrálu jako je pryž a podobně a je na svých axiálních koncích opatřen kovovými segmmntovými destičkami připojenými například navulkanizováním, které jsou svými radiálně přrčnivatíiími okraji rozebíratelně spojeny na jedné straně s unášecím prstencem a na druhé straně s druhým tuhým díeem spojky, vyznačující se tím, že pružný prstenec (4) sestává z nejméně dvou v axiálním směru na sebe navzájem dose^aících shodných prstencových prvků (2, 3), jejichž segmmety (14, 15) jsou navzájem přesazeny o polovinu svého vrcholového úhlu, př^emž v radiálním směru vnitřní segmentové destičky (17) jsou na svém vnějším okraji navzájem staženy, pom^c^:í stahovacích svorníků (26), a svými vnitřními okraji jsou v radiálním směru souose uloženy na náboji (1) spodky.
2. 2. Pružná hřídelová spojka podle bodu 1, vyzna^u^í se tím, že k uložení vnitřních segmmetových destiček (17) je na obvodu náboje (1) spojky uspořádáno opěrné pouzdro (29)
3. 3. Pružná hřídelová spojka podle bodu 1 nebo 2, vyzna^uící se tím, že na vnitřních obvodových hranách vnitřních segmmntových destiček (17) jsou s rovnoměrnými vzájemnými odstupy vytvořeny radiálně vystupující můstky (28) dosseající na náboj (1), popřípadě na opěrné pouzdro (29).
4. 4. Pružná hřídelová spojka podle některého z bodů 1 až 3, vyzna^u^í se tím, že v místech styku segmentových destiček (16, 17) jsou vytvořeny radiální čelní meeery (30).
5. 5. Pružná hřídelová spojka podle bodu 4, vyzna^u^í se tím, že v navzájem protirehlýih stranách vnitřních segmmntových destiček (17) jsou vytvořena velkoplošná vybrání (27), která meei prstencovými dosedacími plocham. (23, 24) na vnějším a vnitřním obvodu probíhááí od jedné čelní hrany k protilehlé čelní hraně a která s protirehlmm velkoplošným vybráním (27) tvoří průchozí kanál pro chladicí vzduch.
6. 6. Pružná hřídelová spojka podle bodu 5, vyzna^u^í se tím, že vnější prstencová c<ose~ dací plocha (23) je na každé vnitřní segmentové destičce (17) uprostřed přerušena výřezem (31)t kterým je velkoplošné vybrání (27) prodlouženo až k obvodové hraně.