-
Die
Erfindung betrifft eine Kupplungsmembran nach dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
-
Gattungsgemäße Kupplungsmembranen sind
aus Membrankupplungen bekannt. Diese rotationssymmetrischen Kupplungsmembranen
werden mit zwei Anschlussbauteilen verbunden, wobei eines der Anschlussbauteile
der Antriebsseite und das andere Anschlussbauteil der Abtriebsseite
zugeordnet ist. Die drehfeste Verbindung zwischen der Kupplungsmembran
und den Anschlussbauteilen gestaltet sich derart, dass die Anschlussbauteile
in verschiedenem radialen Abstand vom Mittelpunkt des Scheibenabschnitts
beabstandet vorzugsweise umlaufend mit dem Scheibenabschnitt verbunden
sind. Hierdurch gestattet es die Kupplungsmembran, durch ihre Verformbarkeit
in einem zwischen den Verbindungsbereichen liegenden Bereich in
begrenztem Umfang axiale Lagertoleranzen sowie Winkeltoleranzen
zwischen den beiden Anschlussbauteilen auszugleichen.
-
Aus
der
DE 100 13 412
A1 ist es bekannt, in einer Kupplungsmembran Öffnungen
vorzusehen, durch die Luft hindurchströmen kann. Derartige Öffnungen
sind auch aus der
DE
1 1575 969 A bekannt, wobei sie bei der Kupplungsscheibe,
die in dieser Schrift dargestellt und beschrieben ist, vor allem
der Einstellung einer gewünschten
Elastizität
der Kupplungsscheibe dienen.
-
Aus
der
US 1,582,284 A ist
es bekannt, eine Kupplungsscheibe mit ausgestellten Lüftungsdurchlässen zu
versehen, die einstückig
Teil der Kupplungsscheibe sind.
-
Aufgabe und Lösung
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Kuplungsmembrane hinsichtlich
der flexiblen Verwendbarkeit zu verbessern.
-
Erfindungsgemäß wird dies
durch eine Kupplungsmembran gemäß Anspruch
1 erreicht.
-
Bei
einer derartigen Kupplungsmembran ist in dem die eigentliche Membranfläche bildenden Scheibenabschnitt
mindestens eine Durchbrechung vorgesehen, durch die die Luft durch
die Membran hindurch von einer Seite zur anderen gelangen kann. Dieser
Durchbrechung ist ein Strömungsleitmittel
zugeordnet, welches einer gezielten Umlenkung des Luftstroms dient.
Vorzugsweise sind im Scheibenabschnitt mehrere Durchbrechungen vorgesehen,
um einen großen
Luftstrom zu ermöglichen
und das Entstehen einer Unwucht zu vermeiden. Vorzugsweise sind
drei oder mehr Durchbrechungen vorgesehen. Die Durchbrechungen verbinden
die Räume
beidseitig der Kupplungsmembran und ermöglichen so einen Luftaustausch.
Dieser wird durch die Strömungsleitmittel
positiv beeinflusst. Die Strömungsleitmittel sind
am Scheiben abschnitt vorgesehen und rotieren mit diesem. Sie sind
derart ausgestaltet, dass sie auch bei identischen Luftdruckverhältnissen
beidseitig der Kupplungsmembran einen Luftaustausch gewährleisten.
-
Vorzugsweise
ist einer jeden Durchbrechung ein jeweils separates Strömungsleitmittel
zugeordnet, das vorzugsweise im Bereich der jeweils zugeordneten
Durchbrechung angeordnet ist.
-
Das
Strömungsleitmittel
ist vorzugsweise als gegenüber
der Ebene des Scheibenabschnitts erhobener Abschnitt ausgebildet.
Durch eine solche Ausgestaltung durchschneidet das Strömungsleitmittel bei
der Rotation der Kupplungsmembran und der mit ihr verbundenen Anschlussbauteile
die Luft einseitig oder beidseitig des Scheibenabschnitts und sorgt hierdurch
für eine
Umlenkung der Luft, die zu einem Luftstrom durch die die Durchbrechungen
hindurch führt.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Gestaltung
umfasst das Strömungsleitmittel
mindestens ein separates Strömungsleitbauteil,
welches im Bereich der mindestens einen Durchbrechung mit dem Scheibenabschnitt
verbunden ist. Dieses Strömungsleitbauteil wird
separat hergestellt und erst anschließend mit dem Scheibenabschnitt
verbunden. Der Vorteil liegt darin, dass eine Verwendung einer Kupplungsmembran
sowohl mit als auch ohne separate Strömungsleitbauteile möglich ist.
Des Weiteren kann eine individuelle Anpassung an einen konkreten
Anwendungsfall durch die Verwendung speziell angepasster Strömungsleitbauteile
erreicht werden, ohne dass dies auf die Ausgestaltung des Scheibenabschnitts Einfluss
hätte.
Die Strömungsleitbauteile
sind vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu den Durchbrechungen vorgesehen
und derart ausgerichtet und angeordnet, dass sie die Luft auf einer
Seite des Scheibenabschnitts durch die Durchbrechungen hindurch auf
die andere Seite des Scheibenabschnitts fördern.
-
Dabei
sind vorzugsweise Drehsicherungsmittel vorgesehen, um das Strömungsleitbauteil
in einer definierten Relativausrichtung zum Scheibenabschnitt zu
fixieren. Diese Drehsicherungsmittel verhindern, dass die Strömungsleitbauteile
sich im Zuge von Vibrationen oder aufgrund ihrer Massenträgheit während der
Rotation aus ihrer Solllage und Sollausrichtung verlagern. Derartige
Drehsicherungsmittel können
beispielsweise in Form einer Ausnehmung auf dem Scheibenabschnitt
und einem korrespondierenden Nocken am Strömungsleitbauteil ausgeführt sein.
-
Alternativ
hierzu ist die Ausgestaltung der Durchbrechung als unrunde Form
zweckmäßig. Hierdurch
wird wirksam verhindert, dass ein in die Durchbrechung eingesetztes
Strömungsleitbauteil
sich in dieser verdrehen kann. Eine derartige unrunde Form kann
beispielsweise oval oder polygonförmig gestaltet sein.
-
Zur
Fixierung des Strömungsleitbauteils
in der Durchbrechung ist es bevorzugt, dass das Strömungsleitbauteil
durch die zugeordnete Durchbrechung hindurchragt und beidseitig
des Scheibenabschnitts an diesem anliegt. Das Strömungsleitbauteil weitet
sich demnach beidseitig der Durchbrechung zu einer Größe auf,
die die Größe der Durchbrechung zumindest
abschnittsweise überschreitet.
Hierdurch wird eine sehr sichere Befestigung des Strömungsleitbauteils
ermöglicht.
Die praktische Gestaltung eines derartigen Strömungsleitbauteils kann derart
geartet sein, dass das Strömungsleitbauteil
aus zwei Teilbauteilen besteht, die beidseitig des Scheibenabschnitts
zur Montage an diesen herangeführt
werden und miteinander durch die Durchbrechung hindurch beispiels weise
durch eine Rastverbindung oder ein Gewinde verbunden werden. Eine
Alternativ hierzu sieht vor, dass ein einteiliges Strömungsleitbauteil Rastmittel
wie beispielsweise Rastnasen aufweist, die beim Eindrücken des
Strömungsleitbauteils
in die Durchbrechung elastisch aufeinander zu ausgelenkt werden
und jenseits der Durchbrechung in eine fixierte Lage einschnappen,
in der sie den Scheibenabschnitt hintergreifen.
-
Weiterhin
bevorzugt ist es, wenn das Strömungsleitbauteil
zumindest überwiegend
aus Kunststoff besteht. Dies erlaubt eine leichte Ausgestaltung, was
insbesondere dann von Vorteil ist, wenn ein derartiges Strömungsleitbauteil
im Betrieb versagt und von der Kupplungsmembran getrennt wird, da
durch die leichte Ausgestaltung vermieden wird, dass es durch die
verbliebenen Strömungsleitbauteile
zu einer Unwucht in störendem
Maße kommt.
-
Eine
besondere Ausgestaltung des Strömungsleitbauteils
sieht vor, dass dieses einen in tangentialer Richtung offenen Strömungskanal
definiert, der vorzugsweise in Rotationsrichtung offen ist. Bei der
Ausgestaltung, bei der der Strömungskanal
in Rotationsrichtung offen ist, wird im Zuge der Rotation Luft in
den Strömungskanal
hineingedrückt,
welche durch diesen hindurch auf die gegenüberliegende Seite der Kupplungsmembran
gelangt. Bei einer alternativen Gestaltung ist der Strömungskanal
entgegen der Rotationsrichtung offen. Bei einer solchen Ausgestaltung
kommt es im Bereich der Öffnung
des Strömungskanals
zu einem Unterdruck, durch den Luft von der gegenüberliegenden
Seite eingesogen wird und so ebenfalls ein Luftaustausch zwischen den
beiden Seiten Kupplungsmembran stattfindet.
-
Bei
einer besonderen Ausgestaltung des Strömungskanals sind im Strömungskanal
Strömungsleitbleche
vorgesehen, die in etwa parallel zur Einströmrichtung ausgerichtet sind.
Durch diese Strömungsleitble che
kann der Luftstrom im Hinblick auf die geförderte Luftmenge und das Entstehen
von Luftverwirbelungen angepasst werden.
-
Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Membrankupplung mit einem ersten
und einem zweiten Anschlussbauteil sowie mit einer Kupplungsmembran, die
mit beiden Anschlussbauteilen drehfest verbunden ist. Bei dieser
Membrankupplung wird erfindungsgemäß eine Kupplungsmembran gemäß oben beschriebener
Art verwendet.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Dabei zeigt:
-
1 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kupplungsmembran
innerhalb einer erfindungsgemäßen Membrankupplung
und
-
2a bis 2c drei
Arten von Strömungsleitbauteilen
zur Verwendung bei der Kupplungsmembran der Ausführungsform der 1.
-
Detaillierte Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Membrankupplung
mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsmembran.
Die Membrankupplung 108 weist neben der Kupplungsmembran 120 ein
erstes und ein zweites Anschlussbauteil 110, 112 auf.
Die Anschlussbauteile 110, 112 sind mittels Schrauben 114, 116 mit
der Kupplungsmembran 120 verbunden, wobei das Anschlussbauteil 110 in
einem Innenbereich der Kupplungsmembran 120 und das Anschlussbauteile 112 in
einem Außenbereich
der Kupplungsmembran 120 mit dieser verbunden ist.
-
Die
Kupplungsmembran 120 weist einen ringförmigen und ebenen Scheibenabschnitt 122 auf, der
den Hauptbestandteil der Kupplungsmembran 120 bildet.
-
Weiterhin
weist die Kupplungsmembran 120 insgesamt acht Strömungsleitmittel 130 auf.
Diese Strömungsleitmittel 130 sind
als separate, aus Kunststoff gefertigte Strömungsleiteinsätze 130 ausgebildet,
die in ovale Durchbrechungen 124 des Scheibenabschnitts 122 eingesetzt
sind. Durch diese unrunde Form wird verhindert, dass die in die
Durchbrechungen 124 eingesetzten Strömungsleiteinsätze 130 sich
in diesen verdrehen können.
Alternative Ausgestaltungen sehen polygonförmige Durchbrechungen vor.
Auch runde Ausgestaltungen können durch
Nasen oder Ausnehmungen mit korrespondierender Gestaltung der Strömungsleiteinsätze eine Verdrehsicherung
bilden. Auf den Aufbau der Strömungsleiteinsätze 130 wird
im Zusammenhang mit den 2a bis 2c detaillierter
eingegangen.
-
Bei
dieser Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kupplungsmembran ist besonders
die einfache Herstellung von Vorteil. Der Scheibenabschnitt 122 der
Kupplungsmembran 120 kann durch einfaches Stanzen oder
Laserschneiden hergestellt werden. Der Scheibenabschnitt 122 der
Kupplungsmembran 120 bedarf darüber hinaus keiner zusätzlichen Maßnahmen.
Insbesondere sind der Umgang und die Lagerung derartiger Scheibenabschnitte 122 aufgrund
der ebenen Ausgestaltung unproblematisch.
-
Weiterhin
von Vorteil ist, dass die Strömungsleiteinsätze 130,
die mit dem Scheibenabschnitt 122 verbunden werden, fallweise
ausgewählt werden
können,
so dass sie bezüglich
der geförderten
Luftmenge ein fach anpassbar sind. Die Verbindung der Strömungsleiteinsätze 130 mit
dem Scheibenabschnitt 120 erfolgt durch eine Rastverbindung.
-
Die 2a bis 2c zeigen
drei verschiedene Ausgestaltungen von Strömungsleiteinsätzen, die
bei einem Scheibenabschnitt 122 der 2 verwendbar
sind. Dabei zeigt die 2a den Typ von Strömungsleiteinsätzen, der
bei der Ausführungsform
der 1 Verwendung findet.
-
Bei
den Ausführungsformen
der 2a, 2b, 2c ist
identisch, dass die jeweiligen Strömungsleiteinsätze 130 eine
taschenförmige
Ausgestaltung mit einer oberen Begrenzungsfläche 134a und einer
unteren Begrenzungsfläche 134b aufweisen.
Die untere Begrenzungsfläche 134b ist
dabei eben ausgebildet und dient im Betrieb der Anlage am Scheibenabschnitt 122.
Die obere Begrenzungsfläche 134a ist
konvex ausgebildet. Die Flächen 134a, 134b sind
an drei Seiten miteinander verbunden und bilden gemeinsam einen
Strömungskanal 138,
in den die Luft durch eine Einlassöffnung 136 einströmen kann.
Ebenfalls in identischer Art und Weise ist bei den drei Ausführungsformen
der 2a bis 2c eine
kreisförmige
Durchbrechung 140 der unteren Begrenzungsfläche 134b realisiert.
Auf der dem Strömungskanal 138 abgewandten
Seite der unteren Begrenzungsfläche 134b sind
Raststege 142 vorgesehen, die sich von der unteren Begrenzungsfläche 134b senkrecht
nach unten erstrecken und jeweils eine Rastnase 144 aufweisen,
die nach außen
gerichtet ist.
-
Die
Rastnasen 144 sind so angeordnet, dass sie beim Eindrücken des
Strömungsleiteinsatzes 130 in
die Durchbrechungen 124 des Scheibenabschnitts 122 nach
innen ausgelenkt werden und dann, wenn der Strömungsleiteinsatz seine Solllage
erreicht hat, auf der Gegenseite des Scheibenabschnitts 122 wieder
in ihre Ausgangslage zurückspringen.
Dies führt dazu,
dass der Scheibenabschnitt 122 im montieren Zustand der
Strömungsleiteinsätze 130 zwischen
der unteren Begrenzungsfläche 134b und
den Rastnasen 144 gehalten ist. Dadurch wird eine feste
formschlüssige
Verbindung zwischen den Strömungsleiteinsätzen 130 und
dem Scheibenabschnitt 122 geschaffen.
-
Abweichend
von der Ausführungsform
der 2a zeigen die Ausführungsformen der 2b und 2c jeweils
noch Strömungsleitbleche 146, 148,
die sich parallel zur Einströmrichtung
der Luft innerhalb des Strömungskanals 138 erstrecken.
Durch diese Strömungsleitbleche 146, 148 kann
eine besonders vorteilhafte Verwirbelung der Luft erzielt werden.